CN117999429A - 流动流体的流体流动控制装置和系统以及方法 - Google Patents

Abstract

流体流动控制装置、系统和方法可以包括沿着纵向轴线延伸的本体。该本体具有在本体的第一轴向端部处的流体入口和在本体的第二轴向端部处的流体出口。通道可以在位于第一轴向端部处的流体入口与位于第二轴向端部处的流体出口之间延伸穿过本体的内部部分。这些通道共同限定出穿过本体的流体路径。

Description

流动流体的流体流动控制装置和系统以及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年8月12日提交的序列号为17/401,300的美国专利申请“FLUIDFLOW CONTROL DEVICES AND SYSTEMS,AND METHODS OF FLOWING FLUIDS(流动流体的流体流动控制装置和系统以及方法)”的权益，该美国专利申请的公开内容全部通过该参引并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及流体流动控制装置、系统和方法。更特别地，本公开的实施方式可以涉及这样的流体流动控制装置：该流体流动控制装置被构造成改变穿过流体控制装置的流体的特性。例如，当流体穿过流体控制装置时，流体控制装置可以对流体进行重新指引和/或使流体的力和/或能量(例如，流体的压力)减小。

背景技术

在许多工业领域中，通常需要减小管路、阀或另外的流体处理组件或装置内的流体(例如，液体和/或气体)的力或能量(例如，压力)。为此，可以采用一个或更多个流体控制装置。在本领域中已经提出了用于控制装置的各种设计。例如，可以采用一装置来将通过该装置的流分成一股或更多股流，所述装置被构造为装置内的一个或更多个曲折的流体流动路径。当流体穿过曲折的流体流动路径时，流体多次改变方向。此外，当流体行进通过曲折的流体流动路径时，流体流动路径的总横截面积可以增加以提供流动路径内的流体的速度的减小。由于因路径的壁之间的摩擦、流体方向的快速变化以及室的扩张或收缩而引起的损失，流体压力和流体能量沿着该路径部分地消散。这些装置可以包括通常所说的“曲折路径修整(trim)装置”。

流体流动控制装置通常被设置在阀的本体内或阀的本体(例如，阀内件(valvetrim))附近。流体流动控制装置也可以设置在流体流动系统的其他部分中。例如，流体流动控制装置可以被放置在各种流体流动路径(例如，阻流(choke)管或内件)中，以在需要的情况下提供系统内的流体压力的减小。例如，多级阻流管或内件可以用于产生压力破坏，从而降低多级阻流管或内件中的压力。传统设计和制造的内件具有容纳在套筒内以限定出阻流管的机加工内件。例如，在2021年3月9日授予Flowserve Management Company的美国专利10,941,878中公开了这种流动装置，每个专利的公开内容全部均通过参引并入本文中。

加压流体包含有所储存的机械势能。流体流动控制装置通过降低流体的压力和速度来消散该能量。当流体流动通过流体路径时，流体流可能是湍流的。湍流的流体具有相关的压力和速度波动，这些压力和速度波动作用于流体在其中流动的管道和流体控制装置的结构元件上。这些压力和速度波动通常伴随有其他问题，比如侵蚀(erosion)、噪音、振动和空蚀(cavitation)。在许多应用中，这些伴随的问题是流体流动控制装置的不期望或不可接受的特性。

传统的阻流内件是使用多个销被保持在一起的，这提供了潜在的泄漏路径，并且传统的阻流内件是通过多个O形环密封件进行密封的，这使组装变得复杂并且可能导致不期望的故障。例如，在没有多个密封件的情况下，传统的设计历史上曾因来自在阻流内件的出口处的围绕销以及在套筒的外部的泄漏路径的高速空蚀和侵蚀磨损而对含有压力的本体造成损坏。

发明内容

本公开的各种实施方式包括克服传统的流体流动控制装置的问题中的许多问题的流体流动控制装置。本公开描述了包括流体路径的流动控制装置的实施方式，该流动控制装置被构造成更好地控制空蚀、振动以及与流体流动控制相关联的其他问题。

在一个或更多个实施方式中，流体流动控制装置可以包括沿着纵向轴线延伸的基本上筒形的本体。基本上筒形的本体具有在基本上筒形的本体的第一轴向端部处的流体入口和在基本上筒形的本体的第二轴向端部处的流体出口。通道从位于第一轴向端部处的流体入口穿过基本上筒形的本体的内部部分延伸至位于第二轴向端部处的流体出口。这些通道共同限定出穿过基本上筒形的本体的流体路径以减小行进通过该流体路径的流体的压力，其中，通道中的每个通道均与这些通道中的至少一个其他通道相交。

在另外的实施方式中，流体流动系统可以包括：流体处理部件，该流体处理部件限定出穿过流体处理部件的流体流动路径；以及流动控制装置，该流动控制装置位于流体处理部件的流体流动路径中。流动控制装置可以包括沿着纵向轴线延伸的长形的本体。该长形的本体具有在长形的本体的第一纵向端部处的流体入口和在长形的本体的第二纵向端部处的流体出口。通道被限定在长形的本体内并且在位于第一纵向端部处的流体入口与位于第二纵向端部处的流体出口之间延伸。这些通道共同限定出穿过长形的本体的流体路径，以减小从流体入口穿过流体路径行进至流体出口的流体的压力。通道可以被定位和构造成使得来自通道的流体流在流体出口附近对来自通道中的相邻的至少一个通道的流体流进行冲击。

在另外的实施方式中，利用流体流动控制装置降低流体中的压力的方法可以包括：将高压流体接纳到本体的在本体的第一轴向端部处的流体入口中；将高压流体指引(direct)通过被限定在本体内的通道，以将高压流体中的压力降低而使该高压流体成为低压流体；以及使低压流体在本体的在本体的第二轴向端部处的流体出口处离开。

另外的实施方式包括用于形成流体流动控制装置的方法，该方法包括：通过增材制造过程，构建流体流动控制装置的本体；以及在增材制造过程期间，在本体中同时限定出一个或更多个通道。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的立体图。

图2是根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的截面图。

图3是根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的立体端视图。

图4是流体流动控制系统的包括根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的部分的局部截面图。

图5是流体流动控制系统的包括根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的部分的局部截面图。

图6是流体流动控制系统的包括根据本公开的实施方式的流体流动控制装置的部分的局部截面图。

图7和图8是图6的流体流动控制装置的端视图。

具体实施方式

在整个本说明书中对“一个实施方式”、“一实施方式”或类似语言的引用意味着：结合该实施方式描述的特定的特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在整个本说明书中出现的短语“在一个实施方式中”、“在一些实施方式中”以及类似语言可以但不一定全部指代相同的实施方式。

在一些情况下，本文中呈现的图示不是任何特定的装置、设备、系统或方法的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的理想化表示。在下面的详细描述中，参考了附图，该附图形成了详细描述的一部分，并且在附图中以说明的方式示出了可以实践本公开的具体实施方式。这些实施方式被足够详细地描述以使本领域普通技术人员能够实践本公开。然而，可以利用其他实施方式，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、逻辑和其他改变。本文中呈现的图示并非意指是任何特定的装置或系统的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方式的理想化表示。本文中呈现的附图不一定是按比例绘制的。此外，附图之间共用的元件可以保持相同或具有类似的附图标记。

如本文中所使用的，关系术语诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”等通常用于清楚且方便地理解本公开和附图，而并非意指或取决于任何特定的偏好、取向或顺序，除非上下文另外明确地指出。

如本文中所使用的，术语“和/或”意指并包括相关联的所列项目中的一个或更多个所列项目的任何和所有的组合。

如本文中所使用的，术语“竖向”和“侧向”是指如附图中所描绘的取向。

如本文中所使用的，涉及给定参数的术语“基本上”或“约”意指并在一定程度上包括：本领域技术人员将理解的，给定的参数、特性或状况满足较小程度的变化，比如在可接受的制造公差内。例如，基本上满足的参数可以是至少90％满足、至少95％满足、至少99％满足、或者甚至100％满足。

本公开的各种实施方式包括流体流动控制装置。在一些实施方式中，流体流动控制装置可以形成为下述基本上一件式的部件：该部件将流体流指引通过该部件。例如，流体流动控制装置可以包括在阀内或附近和/或在流体流动系统的其他部分中使用的阻流管或内件，该阻流管或内件在单个结构(例如，整体式结构、连续结构等)中限定出流体流动路径。

在一些实施方式中，流体流动控制装置可以在增材(additive)制造过程中形成，该增材制造过程提供了在单个结构中限定出流体流动路径的部件，并且流体流动控制装置可以将传统的多零件组件转化成整体式的单元，从而减少总零件数。这种流体流动控制装置可能不需要传统的多个销和另外的O形环密封件来进行安装，并且可以减少潜在的泄漏和/或侵蚀路径，同时使组装简化。

在一些实施方式中，流体流动控制装置可以包括输出特征，该输出特征在出口处或附近将离开的流体流朝向阻流内件的中央部相互冲击，这可以减少对下游的本体和管壁的侵蚀。通过传统的减材制造手段来生产对流进行冲击的这种输出特征即使不是不可能的，也是很困难的。在实施时，使用增材制造以生产阻流内件而形成的流体流动控制装置具有以下各项中的一项或更多项的附加优点：减少生产交付周期；能够以通道形状、尺寸和相交部与复杂性组合的方式且以几乎没有增加成本(例如，高混合、低体积)的方式生产多种变化的阻流内件；以及扩大了用于构造阻流内件的可能材料的范围。此外，增材制造可以实现设计和功能能力的变化，而这通过传统制造方法是不可能实现的。

图1示出了流体流动控制装置100的一实施方式的立体图，该流体流动控制装置100具有沿着纵向轴线104延伸的长形的本体(例如，基本上筒形的本体102)。在另外的实施方式中，流体流动控制装置100的本体102可以具有其他形状(例如，长形的或其他形状)。

应当注意的是，在图1和本公开的其他附图中，为了清楚起见，流体流动控制装置100的内部特征(例如，通道、腔等)可以用虚线示出，以使得这些特征对于相关联的描述是可见的。

图2是流体流动控制装置(例如，流体流动控制装置100，其中，内部通道部分是用虚线示出的)的截面图，并且图3是流体流动控制装置(例如，流体流动控制装置100)的以流体流动控制装置100的出口端部示出的端视立体图。

如图1至图3中所示，基本上筒形的本体102沿着纵向轴线104延伸。在基本上筒形的本体102内限定有通道106(例如，如以示出了通道106的边界的虚线所示的)。通道106从流体入口108延伸至流体出口112以共同限定出穿过基本上筒形的本体102的流体路径，该流体入口108位于基本上筒形的本体102的第一纵向(例如，轴向)部分或第一轴向端部110处，该流体出口112靠近与第一轴向端部110相反的第二纵向(例如，轴向)部分或第二轴向端部114或位于该第二纵向(例如，轴向)部分或第二轴向端部114处。

通道106可以被限定在基本上筒形的本体102的内部部分内，该内部部分可以被形成为基本上单件式的整体结构。例如，通道106基本上被限定在基本上筒形的本体102内(例如，完全被限定在基本上筒形的本体102内)，并且通道106在所有侧部上由基本上筒形的本体102围绕，除了通道106的在位于第一轴向端部110处的流体入口108处和在位于第二轴向端部114处的流体出口112处的开口之外。这种通道106可以与形成在本体的侧壁(例如，本体的外部侧壁或内部侧壁)中的部分通道或凹槽区分开，其中，除非这种通道的一部分或侧部与限定通道的另一部分的另一结构成对，否则这种通道的所述一部分或侧部是敞开的。与通过两个或更多个本体与部分通道或不成对凹槽的配合元件的组合而形成的凹槽相比，延伸穿过基本上筒形的本体102的通道106的大部分(例如，基本上全部)仅由单个基本上筒形的本体102限定，而不是由被同时一起实施以在两个或更多个单独的部件之间限定出通道的多个部件来限定。

通道106可以延伸穿过基本上筒形的本体102以改变流体(例如，液体和/或气体)的至少一个特性(例如，力、能量、流动方向)。例如，延伸穿过基本上筒形的本体102的通道106可以用作用于流体处理系统的一个或更多个部分(例如，控制阀、管、配件等)的能量减少元件(例如，压力减小元件)。在一些实施方式中，通道106的几何形状可以用于对流体中的空蚀进行控制以减少噪音。例如，通道106的各种图案限定出流体路径，以减少或基本上防止流体的空蚀和/或以其他方式改善流体通过通道106的流动。筒形的本体102的相对较长的长度可以用于减少湍流、剪切力和流体速度。在一些实施方式中，本体102中的通道106的尺寸和构造可被设计成对单相或多相过程流体和浆料中夹带的固体进行处理。

在一些实施方式中，如所描绘的，通道106中的一个或更多个通道可以均与相邻的一个或更多个通道106相交(例如，在相交部107处)。通道106可以被构造成在通道106之间具有选定的相交角度，以对相交部107的效果(例如，选定的能量减少量)进行定制。例如，通道106可以被构造成与至少一个其他通道106相交，其中，相交部107限定出能量减少级。级的数量可以由相交部107的数量来确定并且可以基于特定的应用来选择。通过示例而非限制的方式，在所选的实施方式中，每个通道106均可以包括介于1与20之间的级或者甚至更多的级。

在另外的实施方式中，通道106可以不包括相交部，并且可以从流体入口108穿过基本上筒形的本体102连续地(例如，不间断地)延伸至流体出口112。

在另外的实施方式中，基本上筒形的本体102可以用作下游的排放(blow down)和/或阻流管或内件元件。作为下游的元件，基本上筒形的本体102可以用于以开/关构型或与上游的节流(throttling)元件结合地以线性或旋转的方式产生压降控制，该上游的节流元件可以包括阀、歧管或塞。以这种方式，流体流动控制装置100可以被实现成提供期望的流体流动控制特性。

如所描绘的，通道106相对于基本上筒形的本体102的纵向轴线104以倾斜的角度纵向地延伸。可以具有弧形形状的通道106在筒形的本体102内盘旋(例如，从而限定出基本上螺旋形的结构)。通道106可以相对于其他通道106以不同的角度(例如，相反的角度)延伸。通道106的数量和通道106的构型可以随着每个期望的应用而变化。通道106可以是弧形形状的，或者可以具有其他弯曲的、线性的和/或多边形的构型。

在一些实施方式中，当通道106围绕基本上筒形的本体102延伸时，通道106与一个或更多个另外的通道106相交。由通道路径和通道106的相交部107构成的流体路径的组合限定了在基本上筒形的本体102中的通道106的图案。通道106的图案可以帮助对流动通过通道106的流体的流动特性进行限定。在一些实施方式中，通道106的图案可以被选择成减少穿过通道106的流体的空蚀。在所描绘的实施方式中，菱形图案是由通道106穿过基本上筒形的本体102限定的。在另外的实施方式中，可以实现其他图案，所述其他图案包括偏移砖图案、网格图案、Z字形图案、齿形图案、再循环图案和类似物及其组合。此外，图案可以被构造成具有恒定的间隔以使得通道间距沿着基本上筒形的本体102的长度保持恒定，或者在一些实施方式中，图案可以被构造成具有扩大的间隔以使得通道间距沿着基本上筒形的本体102的长度改变或变化。

在一些实施方式中，通道106可以基本上穿过(traverse)基本上筒形的本体102的整个长度。在另外的实施方式中，通道106可以仅穿过基本上筒形的本体102的长度的一部分。例如，基本上筒形的本体102可以包括位于基本上筒形的本体102的纵向端部中的一个或更多个纵向端部处(例如，位于第二轴向端部114处)的腔116。如所描绘的，腔116可以沿着纵向轴线104轴向延伸到基本上筒形的本体102中。腔116可以具有渐缩的(例如，截头锥形的)形状，由于腔116在基本上筒形的本体102的终止端部118处敞开，因此腔116具有增大的横截面积。

通过腔116，通道106的流体出口112可以在基本上筒形的本体102内定位在腔116的最内部部分处，腔116的最内部部分可以被认为是第二轴向端部114。在这种实施方式中，基本上筒形的本体102可以包括终止轴向端部118，该终止轴向端部118定位在第二轴向端部114的下游且在腔116的最外部部分处(例如，在整个筒形的本体102的流体出口处)。在不具有腔116的实施方式中，第二轴向端部114可以与通道106和本体102的终止端部两者是重合的。

在一些实施方式中，通道106之间的间距(例如，径向间距)可以沿着基本上筒形的本体102变化。如所描绘的，通道106之间的间距可以随着通道106靠近并到达流体出口112而减小，使得通道106在流体出口112处开始会聚。在这种实施方式中，会聚的通道106可以限定出这样的流体路径：该流体路径在正在行进通过通道106的流体流通过流体出口112离开之后将该流体流指引成相交。例如，会聚的通道106可以限定出这样的流体路径：该流体路径朝向彼此成角度(例如，径向向内延伸)，使得流体流将在离开基本上筒形的本体102之后发生冲击。如上所述，流体流的冲击可以减少对本体102和/或诸如例如管道或管壁之类的下游部件的侵蚀。

在一些实施方式中，通道106可以在流体入口108处、在流体出口112处、或者在流体入口108和流体出口112两者处与相邻的一个或更多个通道106会聚。通道106可以被朝向彼此指引，以将流体朝向基本上筒形的本体102的中央部分(例如，腔116的中央部分)指引。

在一些实施方式中，基本上筒形的本体102可以包括流体指引结构(例如，定位在腔116内的锥形件120)以在流体流从流体出口112离开通道106时对流体流进行引导(guide)。例如，锥形件120可以用于减少在流体出口112处形成回流(backwash)区域的机会。

在一些实施方式中，流体流动控制装置100的一个或更多个部分可以包括密封特征，该密封特征用于当流体流动控制装置100被安装在流体流动系统中时限定至少部分的密封。例如，基本上筒形的本体102可以包括一个或更多个凹槽(例如，凹槽122)，所述一个或更多个凹槽可以将一个或更多个密封件(例如，O形环)接纳在凹槽122内。

基本上筒形的本体102可以使用诸如陶瓷、金属(例如，合金、钢、不锈钢)、烧结材料(例如，金属和/或陶瓷)、聚合物、具有相对较高的硬度或耐侵蚀性的其他材料及其组合(例如，陶瓷金属)之类的材料形成。当然，也可以根据应用考虑使用其他材料。如上所述，在一些实施方式中，基本上筒形的本体102和通道是在增材制造构建过程中同时形成的，而不管在该过程中使用的所选择的一种或更多种材料。在一些实施方式中，可以实现增材制造和传统制造的组合。

在一些实施方式中，通道类型可以基于影响流体通过相对应的通道106的流动的不同特性和和特征来选择。通道106的几何形状和定位可以根据应用来选择，以实现通道的期望功能。在一些实施方式中，通道106可以不限于恒定的内部尺寸(例如，直径或宽度)，而是可以沿着通道106的长度变化。在一些实施方式中，通道106的直径可以随着通道106沿着基本上筒形的本体102的长度延伸而增大或减小。在其他实施方式中，通道106的直径可以沿着通道路径波动，以与每个通道106一起进一步限定流动特性。通道106的直径和/或长度可以根据特别的应用以及基本上筒形的本体102的尺寸和几何形状而变化。

图4是流体流动控制系统200的包括流体流动控制装置201的部分的局部截面图。在一些实施方式中，流体流动控制装置201可以与上述的流体流动控制装置100类似，并且包括上述的流体流动控制装置100的相同或相似的部件或构型。如上所述，流体流动控制装置201的内部特征(例如，通道、腔等)可以用虚线示出，使得这些特征对于相关联的描述是可见的。如所描绘的，流体流动控制装置201是侧视图，其中，内部特征以虚线示出，而流体流动控制系统200的其余部分以截面示出。

如图4中所示，流体流动控制装置201具有基本上筒形的本体202，该基本上筒形的本体202可以被构造为阻流管，并且流体流动控制装置201被接纳在管道204(也称为管)中。与上文所讨论的类似或相同，通道206被限定在基本上筒形的本体202内。通道206从流体入口208延伸至流体出口212。如上所述，通道206可以被限定在基本上筒形的本体202的内部部分内，该内部部分可以形成为基本上单件式的整体结构。

如所描绘的，管道204可以包括用于将管道204连接至流体流动控制系统200的其他部分的端部(例如，凸缘端部210)。流体流动控制装置201可以通过任何合适的方法(例如，机械紧固、焊接、干涉配合、粘合剂等)被紧固在管道204内。例如，流体流动控制装置201的端部或部分(例如，靠近流体出口212)可以被接纳在管道204的尺寸减小部分214(例如，具有减小直径的颈缩(necked)部分)中。如所描绘的，流体流动控制装置201可以包括配装在管道204的尺寸减小部分214内的互补的直径减小部分215，并且具有防止沿下游方向的任何进一步移动的搁置部。流体流动控制装置201的另一端部或部分(例如，靠近流体入口208)可以用可移除的特征来被保持。例如，管道204可以包括保持套筒218，该保持套筒218是用保持环220被紧固在管道204中的。保持套筒218和保持环220的移除和安装可以使得流体流动控制装置201能够根据需要被安装以及从管道204移除(例如，用于对能量减少特性的维修、更换和/或修改等)。

如上所述，流体流动控制装置201可以包括凹槽222，该凹槽222对一个或更多个密封元件224(例如，具有一个或更多个备用环的O形环)进行接纳以用于限定管道204与流体流动控制装置201之间的密封，从而最小化或基本上防止在流体流动控制系统200内发生管道204与流体流动控制装置201之间的非预期的流动。

在操作中，流体可以从管道204的上游部分226提供并且被指引通过流体流动控制装置201。当来自管道204的上游部分226的流体行进到流体入口208中并通过流体流动控制装置201时，在流体于流体出口212处排出并进入管道204的下游部分228之前，流体中的能量(例如，压力)的量可以被减小。如上所述，流体流动控制装置201的通道206可以开始在流体出口212处(例如，在腔216内)对彼此冲击，以将流体朝向管道204的下游部分228的中央部分指引。在一些实施方式中，这种对流的重新定向可以减少在流体出口212处施加至管道204的流体力的量(例如，以减小在流体出口212处离开的流体的射流对管道204的壁的磨损或侵蚀)。

图5是流体流动控制系统300的包括流体流动控制装置301的部分的局部截面图。在一些实施方式中，流体流动控制装置301和/或流体流动控制系统300可以与上述的流体流动控制装置100、201和/或流体流动控制系统200类似，并且包括上述的流体流动控制装置100、201和/或流体流动控制系统200的相同或类似的部件或构型。如上所述，流体流动控制装置301的内部特征(例如，通道、腔等)可以用虚线示出，使得这些特征对于相关联的描述是可见的。如所描绘的，流体流动控制装置301是侧视图，其中，内部特征以虚线示出，而流体流动控制系统300的其余部分以截面示出。

如图5中所示，流体流动控制装置301可以被构造为阻流管并且被接纳在管道304中(例如，被紧固并密封在管道304中，如上所述)。与上文所讨论的类似或相同，通道306被限定在基本上筒形的本体302内。通道306从流体入口308延伸至流体出口312。如上所述，通道306可以被限定在基本上筒形的本体302的内部部分内，该内部部分可以形成为基本上单件式的整体结构。

如所描绘的，流体入口308和流体出口312两者都可以定位在基本上筒形的本体302的终止端部处。流体流动控制装置301可以包括单独的出口环330，该出口环330在流体出口312处限定出腔316。在这种实施方式中，锥形件320可以是基本上筒形的本体302或单独的出口环330的一部分，并且可以在流体出口312处延伸超出基本上筒形的本体302的终止端部。

如上所述，在通道306终止于流体出口312之前，通道306可以可选地在流体出口312附近会聚，从而使得流体能够穿过单独的坐置环330的腔316。

图6是流体流动控制系统400的包括流体流动控制装置401的部分的局部截面图。在一些实施方式中，流体流动控制装置401和/或流体流动控制系统400可以与上述的流体流动控制装置100、201、301和/或流体流动控制系统200、300类似，并且包括上述的流体流动控制装置100、201、301和/或流体流动控制系统200、300的相同或类似的部件或构型。如上所述，流体流动控制装置401的内部特征(例如，通道、腔等)可以用虚线示出，使得这些特征对于相关联的描述是可见的。如所描绘的，流体流动控制装置401是侧视图，其中，内部特征以虚线示出，而流体流动控制系统400的其余部分以截面示出。

如图6中所示，流体流动控制装置401可以被构造为阻流管并且被接纳在管道404中(例如，被紧固并密封在管道404中，如上所述)。与上文所讨论的类似或相同，通道406被限定在基本上筒形的本体402内。通道406从流体入口408延伸至流体出口412。如上所述，通道406可以被限定在基本上筒形的本体402的内部部分内，该内部部分可以形成为基本上单件式的整体结构。

如所描绘的，流体流动控制装置401可以包括另外的通道406。例如，螺旋结构的通道406可以被基本上复制成使得：每个弧形通道406被重复使得具有相似形状的两个通道306以基本上平行的方式延伸穿过基本上筒形的本体402。换句话说，流体流动控制装置401可以包括两个(或更多个)螺旋结构的通道406(例如，其中，第一螺旋结构的通道406被接纳在另一螺旋结构的通道406内)。

图7和图8是图6的流体流动控制装置401的端视图。如图7和图8中所示，多个螺旋结构的通道406可以在另外的流体入口408处开始并且在另外的流体出口412处终止(例如，与图3中所示的流体入口108和流体出口112相比)。例如，每个螺旋结构的通道406的流体入口408和流体出口412可以位于同心圆内，并且可以与相邻的螺旋结构的通道406的出口对齐或偏离。

尽管已经在附图中描述和示出了某些实施方式，但是这些实施方式仅是说明性的而并不是对本公开的范围的限制，并且本公开不限于示出和描述的具体构造和布置结构，因为对所描述的实施方式的各种其他添加和修改以及删除对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。因此，本公开的范围仅受所附权利要求书的字面语言和法律等同方案的限制。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种流体流动控制装置，所述流体流动控制装置包括：

基本上筒形的本体，所述基本上筒形的本体沿着纵向轴线延伸，所述基本上筒形的本体具有在所述基本上筒形的本体的第一轴向端部处的流体入口和在所述基本上筒形的本体的第二轴向端部处的流体出口；以及

通道，所述通道从位于所述第一轴向端部处的所述流体入口穿过所述基本上筒形的本体的内部部分延伸至位于所述第二轴向端部处的所述流体出口，所述通道共同限定出穿过所述基本上筒形的本体的流体路径以减小行进通过所述流体路径的流体的压力，由于所述通道穿过所述基本上筒形的本体在所述流体入口与所述流体出口之间延伸，所述通道中的每个通道均在多个级处与所述通道中的另外的通道相交。

2.根据权利要求1所述的流体流动控制装置，其中，所述通道相对于所述纵向轴线以倾斜的角度延伸穿过所述基本上筒形的本体。

3.根据权利要求2所述的流体流动控制装置，其中，所述通道限定出沿着所述基本上筒形的本体延伸的螺旋形图案，所述通道各自包括在所述基本上筒形的本体内盘旋的弧形通道。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述通道中的每个通道均在所述通道中的多于一个的其他通道处相交。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，在位于所述第一轴向端部处的所述流体入口与位于所述第二轴向端部处的所述流体出口之间延伸的所述通道完全位于所述基本上筒形的本体的内部。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述通道中的至少一些通道在所述流体出口附近径向向内延伸穿过所述基本上筒形的本体。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，与所述通道的在所述流体入口处的间距相比，所述通道中的至少一些通道在所述流体出口处定位成相对更靠近彼此。

8.根据权利要求7所述的流体流动控制装置，其中，所述通道被定位和构造成使得来自所述通道的流体流在所述流体出口处对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的流体流进行冲击。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括在所述第二轴向端部处的轴向延伸的腔，所述轴向延伸的腔延伸到所述基本上筒形的本体中并且被所述基本上筒形的本体在径向上围绕，以及其中，所述流体出口的至少一部分被限定在所述轴向延伸的腔内。

10.根据权利要求9所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括位于所述轴向延伸的腔内的基本上锥形的突出位置件，以对所述流体出口处的所述流体流进行指引。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括单件式的整体结构，并且所述通道被限定在所述单件式的整体结构内。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体是通过增材制造过程形成的。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括限定出整个所述流体路径的单个结构。

14.一种流体流动系统，所述流体流动系统包括：

流体处理部件，所述流体处理部件限定出穿过所述流体处理部件的流体流动路径；以及

流动控制装置，所述流动控制装置位于所述流体处理部件的所述流体流动路径中，所述流动控制装置包括：

长形的本体，所述长形的本体沿着纵向轴线延伸，所述长形的本体具有位于所述长形的本体的第一纵向端部处的流体入口和位于所述长形的本体的第二纵向端部处的流体出口；以及

通道，所述通道被限定在所述长形的本体内并且在位于所述第一纵向端部处的所述流体入口与位于所述第二纵向端部处的所述流体出口之间延伸，所述通道共同限定出穿过所述长形的本体的流体路径，以减小从所述流体入口穿过所述流体路径行进至所述流体出口的流体的压力，所述通道被定位和构造成使得来自所述通道的流体流在所述流体出口附近对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的流体流进行冲击。

15.根据权利要求14所述的流体流动系统，其中，在位于所述第一纵向端部处的所述流体入口与位于所述第二纵向端部处的所述流体出口之间延伸的所述通道完全定位在所述长形的本体内。

16.根据权利要求14所述的流体流动系统，其中，来自所述通道的所述流体流在所述流体出口处对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的所述流体流进行冲击，所述流体出口被定位在限定于所述长形的本体内且在所述第二纵向端部处的腔内。

17.根据权利要求14至16中的任一项所述的流体流动系统，其中，所述基本上筒形的本体和所述通道是通过增材制造过程同时形成的，以及其中，所述流体处理部件包括阀或连接管道的一部分。

18.一种利用流体流动控制装置降低流体中的压力的方法，所述方法包括：

将高压流体接纳到本体的在所述本体的第一轴向端部处的流体入口中；

将所述高压流体指引通过被限定在所述本体内的通道，以将所述高压流体中的压力降低而使所述高压流体成为低压流体；

使所述低压流体在所述本体的在所述本体的第二轴向端部处的流体出口处离开；以及

将在所述流体出口处离开所述本体的所述通道的所述低压流体的流体流指引成对所述通道中的相邻的通道的流体流进行冲击。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：在所述流体从所述基本上筒形的本体的所述流体出口离开所述通道时，通过锥形的流体指引结构对流体流进行引导。

20.一种形成流体流动控制装置的方法，所述方法包括：

通过增材制造过程，构建根据权利要求1所述的流体流动控制装置的所述基本上筒形的本体；以及

在所述增材制造过程期间，在所述基本上筒形的本体中同时限定出所述通道。

Claims (20)

1.一种流体流动控制装置，所述流体流动控制装置包括：

基本上筒形的本体，所述基本上筒形的本体沿着纵向轴线延伸，所述基本上筒形的本体具有在所述基本上筒形的本体的第一轴向端部处的流体入口和在所述基本上筒形的本体的第二轴向端部处的流体出口；以及

通道，所述通道从位于所述第一轴向端部处的所述流体入口穿过所述基本上筒形的本体的内部部分延伸至位于所述第二轴向端部处的所述流体出口，所述通道共同限定出穿过所述基本上筒形的本体的流体路径以减小行进通过所述流体路径的流体的压力，所述通道中的每个通道均与所述通道中的至少一个其他通道相交。

2.根据权利要求1所述的流体流动控制装置，其中，所述通道相对于所述纵向轴线以倾斜的角度延伸穿过所述基本上筒形的本体。

3.根据权利要求2所述的流体流动控制装置，其中，所述通道限定出沿着所述基本上筒形的本体延伸的螺旋形图案。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述通道中的每个通道均在所述通道中的多于一个的其他通道处相交。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，在位于所述第一轴向端部处的所述流体入口与位于所述第二轴向端部处的所述流体出口之间延伸的所述通道完全位于所述基本上筒形的本体的内部。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述通道中的至少一些通道在所述流体出口附近径向向内延伸穿过所述基本上筒形的本体。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，与所述通道的在所述流体入口处的间距相比，所述通道中的至少一些通道在所述流体出口处定位成相对更靠近彼此。

8.根据权利要求7所述的流体流动控制装置，其中，所述通道被定位和构造成使得来自所述通道的流体流在所述流体出口处对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的流体流进行冲击。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括在所述第二轴向端部处的轴向延伸的腔，所述轴向延伸的腔延伸到所述基本上筒形的本体中并且被所述基本上筒形的本体在径向上围绕，以及其中，所述流体出口的至少一部分被限定在所述轴向延伸的腔内。

10.根据权利要求9所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括位于所述轴向延伸的腔内的基本上锥形的突出位置件，以对所述流体出口处的所述流体流进行指引。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括单件式的整体结构，并且所述通道被限定在所述单件式的整体结构内。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体是通过增材制造过程形成的。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体流动控制装置，其中，所述基本上筒形的本体包括限定出整个所述流体路径的单个结构。

14.一种流体流动系统，所述流体流动系统包括：

流体处理部件，所述流体处理部件限定出穿过所述流体处理部件的流体流动路径；以及

流动控制装置，所述流动控制装置位于所述流体处理部件的所述流体流动路径中，所述流动控制装置包括：

长形的本体，所述长形的本体沿着纵向轴线延伸，所述长形的本体具有位于所述长形的本体的第一纵向端部处的流体入口和位于所述长形的本体的第二纵向端部处的流体出口；以及

通道，所述通道被限定在所述长形的本体内并且在位于所述第一纵向端部处的所述流体入口与位于所述第二纵向端部处的所述流体出口之间延伸，所述通道共同限定出穿过所述长形的本体的流体路径，以减小从所述流体入口穿过所述流体路径行进至所述流体出口的流体的压力，所述通道被定位和构造成使得来自所述通道的流体流在所述流体出口附近对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的流体流进行冲击。

15.根据权利要求14所述的流体流动系统，其中，在位于所述第一纵向端部处的所述流体入口与位于所述第二纵向端部处的所述流体出口之间延伸的所述通道完全定位在所述长形的本体内。

16.根据权利要求14所述的流体流动系统，其中，来自所述通道的所述流体流在所述流体出口处对来自所述通道中的相邻的至少一个通道的所述流体流进行冲击，所述流体出口被定位在限定于所述长形的本体内且在所述第二纵向端部处的腔内。

17.根据权利要求14至16中的任一项所述的流体流动系统，其中，所述基本上筒形的本体和所述通道是通过增材制造过程同时形成的，以及其中，所述流体处理部件包括阀或连接管道的一部分。

18.一种利用流体流动控制装置降低流体中的压力的方法，所述方法包括：

将高压流体接纳到本体的在所述本体的第一轴向端部处的流体入口中；

将所述高压流体指引通过被限定在所述本体内的通道，以将所述高压流体中的压力降低而使所述高压流体成为低压流体；以及

使所述低压流体在所述本体的在所述本体的第二轴向端部处的流体出口处离开。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：将在所述流体出口处离开所述本体的所述通道的所述低压流体的流体流指引成对所述通道中的相邻的通道的流体流进行冲击。

20.一种形成流体流动控制装置的方法，所述方法包括：

通过增材制造过程，构建根据权利要求1所述的流体流动控制装置的所述基本上筒形的本体；以及

在所述增材制造过程期间，在所述基本上筒形的本体中同时限定出所述通道。