-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fluidflusskontrollvorrichtungen. Insbesondere beziehen sich Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf Vorrichtungen, die konfiguriert sind, einen Druck und eine Energie eines Fluides zu vermindern, das durch diese hindurchströmt.
-
Hintergrund
-
In vielen Industriebereichen ist es oftmals notwendig, den Druck und die Energie von Fluiden (sowohl Flüssigkeiten als auch Gasen) innerhalb einer Pipeline zu vermindern. Eine oder mehrere Kontrollvorrichtungen können zu diesem Zweck verwendet werden. Verschiedene Entwürfe für Kontrollvorrichtungen wurden im Stand der Technik vorgeschlagen. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung verwendet werden, um den Fluss durch die Vorrichtung aufzuteilen in eine Mehrzahl separater Ströme, konfiguriert als eine Mehrzahl von gewundenen Fluidflusspfaden innerhalb der Vorrichtung. Wenn Fluid durch die gewundenen Fluidflusspfade hindurch passiert, wird das Fluid dazu gebracht, die Richtung viele Male zu wechseln. Darüber hinaus kann sich, wenn sich das Fluid durch die gewundenen Fluidflusspfade bewegt, der Gesamtquerschnittsbereich des Fluidflusspfades erhöhen, um eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Fluids innerhalb des Flusspfades bereitzustellen. Der Fluiddruck und die Energie des Fluids wird entlang solcher Pfade teilweise abgebaut als ein Ergebnis von Verlusten, die durch Reibung zwischen Wänden des Pfades, schnellen Änderungen in der Fluidrichtung und Expansions- oder Kontraktionskammern hervorgerufen werden. Diese Vorrichtungen können beinhalten, was allgemein als ”gewundene Pfadtrimmvorrichtungen” bezeichnet wird.
-
Fluidflusskontrollvorrichtungen können herkömmlicherweise die Form eines Stapels von Scheiben annehmen, oder einer Mehrzahl konzentrischer, zylindrischer Hülsen. In dem ersten Design ist eine Mehrzahl von im Wesentlichen planaren Scheiben eine über der anderen aufgestapelt, um eine hohle, zylindrische Struktur bereitzustellen. Solche Strukturen werden allgemein als ”Ventiltrimmscheibenanordnungen” bezeichnet. Jede Scheibe beinhaltet im Allgemeinen eine Mehrzahl von Leerräumen, die durch die Scheibe gebildet sind. Die Scheiben sind ausgerichtet und zusammengestapelt, so dass eine Mehrzahl von kontinuierlichen, gewundenen Fluidpfaden bereitgestellt wird durch die Leerräume in den Scheiben, welche sich vom zentralen Bereich der hohlen, zylindrischen Ventiltrimmscheibenanordnung zum Äußeren der Ventiltrimmscheibenanordnung erstrecken. Im zweiten Design sind die Hülsen radial perforiert, wobei die Perforationen von benachbarten Hülsen versetzt sind, so dass das Fluid in einem gewundenen Pfad fließt. Die Hülsen sind getrennt durch zwischenliegende, ringförmige Durchgänge, die es dem hierdurch fließenden Fluid erlauben, zu expandieren, bevor es dann kontraktieren muss, um durch die Perforationen der nächsten Hülse zu passieren. Die spezifische geometrische Anordnung solcher Entwürfe ist konfiguriert, so dass es ermöglicht wird, dass der Druck des Fluides jedes Stroms in relativ kleinen Inkrementen und über viele Stufen abfällt.
-
Eine Fluidflusskontrollvorrichtung ist oftmals innerhalb eines Ventilkörpers bereitgestellt, wie einem Kontrollventil, das einen Körper hat, der herkömmlicherweise konfiguriert ist, das Fluid von einem Einlass in Richtung der hohlen, zylindrischen Fluidflusskontrollvorrichtung zu richten. Das Ventil kann auch konfiguriert sein, das durch die Fluidflusskontrollvorrichtung passierende Fluid zum Äußeren davon in Richtung eines Fluidauslasses zu richten. Das Ventil beinhaltet einen Kolben, eine Kugel, eine Scheibe oder eine andere Vorrichtung, die konfiguriert ist, in einen Mittelbereich des Ventils eingebracht zu werden, um einen Fluidfluss durch das Ventil zu unterbrechen und das Ventil zu schließen.
-
Unter Druck gesetzte Fluide enthalten gespeicherte mechanische potenzielle Energie. Die Fluidflusskontrollvorrichtung baut diese Energie ab, indem sie den Druck und die Geschwindigkeit des Fluids vermindert. Wenn das Fluid durch die Fluidpfade fließt, kann der Fluidfluss turbulent sein. Turbulentes Fluid hat zugeordnete Druck- und Geschwindigkeitsfluktuationen, welche sich auf die strukturellen Elemente der Rohre und Fluidkontrollvorrichtung auswirken, in denen das Fluid fließt. Diese Druck- und Geschwindigkeitsfluktuationen werden im Allgemeinen von anderen Problemen begleitet, wie Erosion, Geräusch, Vibration und Kavitation. In vielen Anwendungen sind diese begleitenden Probleme unerwünschte oder nicht akzeptable Eigenschaften einer Fluidflusskontrollvorrichtung.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen Fluidflusskontrollvorrichtungen auf. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann eine Fluidflusskontrollvorrichtung einen Körper aufweisen, der eine zentrale Öffnung durch diese aufweist, welche sich entlang einer Längsachse davon erstreckt. Zumindest ein erster Kanal kann sich von einer äußeren Seitenwand des Körpers zu einer inneren Seitenwand des Körpers erstrecken. Zumindest ein zweiter Kanal kann sich von der äußeren Seitenwand des Körpers zu der inneren Seitenwand des Körpers erstrecken und den zumindest einen ersten Kanal kreuzen.
-
In einer oder in mehreren zusätzlichen Ausführungsformen kann eine Fluidflusskontrollvorrichtung einen Körper aufweisen, der eine Mehrzahl von Scheiben beinhaltet, die axial entlang einer Längsachse miteinander gekoppelt sind. Zumindest eine Scheibe der Mehrzahl von Scheiben kann eine Mehrzahl von Nuten in einer ihrer Oberflächen aufweisen, die sich von einem äußeren Durchmesser zu einem inneren Durchmesser der zumindest einen Scheibe erstrecken und so konfiguriert sind, dass zumindest zwei der Mehrzahl von Nuten sich kreuzen.
-
Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen Fluidflusskontrollsysteme auf. Eine oder mehrere Ausführungsformen solcher Systeme können einen Fluideinlass und eine Fluidflusskontrollvorrichtung aufweisen, die positioniert ist in Bezug auf den Fluideinlass, so dass ein Fluid, das vom Fluideinlass kommt, durch die Fluidflusskontrollvorrichtung fließt. Die Fluidflusskontrollvorrichtung kann zumindest einen ersten Kanal aufweisen, der sich von einer äußeren Seitenwand eines Körpers zu einer inneren Seitenwand einer zentralen Öffnung erstreckt, die sich durch den Körper erstreckt. Zumindest ein zweiter Kanal kann sich von der äußeren Seitenwand des Körpers zu der inneren Seitenwand des Körpers erstrecken und den zumindest einen ersten Kanal kreuzen.
-
Andere Ausführungsformen weisen Verfahren zum Ausbilden einer Fluidflusskontrollvorrichtung auf. Eine oder mehrere Ausführungsformen solcher Verfahren kann das Ausbilden zumindest einer ersten Nut in einer Oberfläche zumindest einer Scheibe aufweisen. Die zumindest eine erste Nut kann sich von einem äußeren Durchmesser der zumindest einen Scheibe zu einem inneren Durchmesser davon erstrecken. Zumindest eine weitere Nut kann ausgebildet sein in der Oberfläche der zumindest einen Scheibe und sich vom äußeren Durchmesser zum inneren Durchmesser der zumindest einen Scheibe erstrecken und die zumindest eine erste Nut kreuzen. Die zumindest eine Scheibe kann mit zumindest einer anderen Scheibe gekoppelt sein.
-
In nochmals weiteren Ausführungsformen weist die Offenbarung Verfahren auf zum Fließenlassen eines Fluides durch eine Fluidflusskontrollvorrichtung. In einer oder in mehreren Ausführungsformen solcher Verfahren kann ein Fluid durch einen Kanal fließen, der sich zwischen einer äußeren Oberfläche eines Körpers und einer inneren Oberfläche einer Öffnung erstreckt, die sich durch den Körper erstreckt. Fluid kann auch durch zumindest einen zweiten Kanal fließen, der sich zwischen der äußeren Oberfläche und der inneren Oberfläche des Körpers erstreckt, und der zumindest einen Teil des Kanals kreuzt. Das Fluid, das durch den Kanal fließt, kann in das Fluid auftreffen bzw. aufschlagen, das durch den zumindest einen zweiten Kanal fließt.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine Seitenansicht im Querschnitt eines Fluidflusssteuersystems, das eine Ventilanordnung aufweist, welche eine Fluidflusskontrollvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform aufweist.
-
2 zeigt eine isometrische Ansicht der Fluidflusskontrollvorrichtung von 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
-
3 ist eine perspektivische Ansicht eines freigeschnittenen Bereichs der Fluidflusskontrollvorrichtung, die zwei oder mehr Scheiben aufweist.
-
4 ist eine Draufsicht auf eine Scheibe, welche eine Mehrzahl von bogenförmigen Kanälen aufweist, gemäß zumindest einer Ausführungsform, und einen Fluidfluss durch einige der Kanäle zeigt.
-
5 ist eine Seitenansicht einer Fluidflusskontrollvorrichtung, die in einem Fluidflusskontrollsystem gemäß einer Ausführungsform verwendet wird.
-
Moden zum Ausführen der Erfindung
-
Die hier vorgestellten Zeichnungen sind in einigen Fällen keine tatsächlichen Ansichten einer bestimmten Fluidflusskontrollvorrichtung, Sitzaufnahme oder eines Steuerventils, sondern sind lediglich idealisierte Darstellungen, die verwendet werden, um die vorliegende Offenbarung zu beschreiben. Darüber hinaus können Elemente, die über die Figuren hinweg gleich sind, dieselben numerischen Bezeichnungen beibehalten.
-
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen Fluidflusskontrollvorrichtungen auf. Die 1 zeigt eine isometrische Ansicht im Querschnitt eines Fluidflusskontrollsystems, das eine Ventilanordnung 100 aufweist, welche eine Fluidflusskontrollvorrichtung 110 gemäß zumindest einer Ausführungsform aufweist. Die Ventilanordnung 100, die auch als Kontrollventil charakterisiert werden kann, weist einen Ventilkörper 120 auf, der einen Fluideinlass 130 und einen Fluidauslass 140 definiert, welche in Verwendung mit Röhren (nicht gezeigt) verbunden sein können, welche Fluid hin zu und weg von der Ventilanordnung 100 transportieren. Obwohl die Ventilanordnung 100 mit einem Einlass 130 und einem Auslass 140 gezeigt ist, kann die Ventilanordnung 100 in Umgebungen verwendet werden, in denen der Fluidfluss umgekehrt ist. Die Richtung des Fluidflusses kann gemäß der bestimmten Anwendung ausgewählt werden.
-
Eine Absperrkammer 150 kann zwischen dem Einlass 130 und dem Auslass 140 angeordnet sein und ein Absperrhahnkopf 160 kann darin angeordnet sein. Der Absperrhahnkopf 160 ist mit einem Schaft 165 gekoppelt und ist konfiguriert, sich innerhalb der Absperrkammer 150 zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer geschlossenen Position zu bewegen. In der geöffneten Position ist der Absperrhahnkopf 160 zurückgezogen, um eine fluide Kommunikation zwischen dem Fluideinlass 130 und dem Fluidauslass 140 bereitzustellen, um es dem Fluid zu erlauben, von dem Fluideinlass 130 zu der Absperrkammer 150 und in den Fluidauslass 140 zu fließen. In der geschlossenen Position ist der Absperrhahnkopf 160 in Auflage mit einem Ventilsitz 170, der eine Dichtung bildet, welche physisch die Fluidkommunikation zwischen dem Fluideinlass 130 und dem Fluidauslass 140 unterbricht und wirksam einen Fluidfluss durch den Ventilkörper 120 unterbricht.
-
Der Schaft 165 kann einen Aktuator beinhalten, der steuerbar daran gekoppelt ist und konfiguriert ist, die Position des Absperrhahnkopfes 160 zu steuern. Der Aktuator kann jeden geeigneten Aktuator aufweisen, der den Fachleuten bekannt ist. Darüber hinaus kann ein Positionierer operativ an den Aktuator gekoppelt sein. Der Positionierer kann jeden herkömmlichen Positionierer aufweisen, der geeignet ist zur Verwendung mit dem ausgewählten Aktuator, wie den Fachleuten bekannt.
-
Wie in den in 1 dargestellten Ausführungsformen gezeigt, kann die Fluidflusskontrollvorrichtung 110 als eine Sitzauflage konfiguriert sein, die auf dem Ventilsitz 170 angeordnet ist und in der Absperrkammer 150. Die Fluidflusskontrollvorrichtung ist positioniert und konfiguriert, so dass das gesamte Fluid, das sich durch den Ventilkörper 120 hindurch bewegt, durch die Fluidflusskontrollvorrichtung 110 fließt.
-
Die 2 zeigt eine isometrische Ansicht der Fluidflusskontrollvorrichtung 110 von 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Die Fluidflusskontrollvorrichtung 110 weist einen Körper 210 auf, der eine zentrale Öffnung 220 aufweist, die sich hierdurch erstreckt entlang einer Längsachse 230 des Körpers 210. Der Körper 210 beinhaltet eine Mehrzahl von Kanälen 240, die sich zwischen einer äußeren Oberfläche 250 und einer inneren Oberfläche 260 des Körpers 210 erstrecken und damit in Kommunikation stehen. Zumindest ein Kanal 240 ist konfiguriert, zumindest einen anderen Kanal 240 zu kreuzen.
-
In zumindest einer Ausführungsform kann der Körper 210 der Fluidflusskontrollvorrichtung 110 eine Mehrzahl von im Wesentlichen planaren Scheiben aufweisen, die einander benachbart gestapelt sind. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines ausgeschnittenen Bereichs der Fluidflusskontrollvorrichtung 110, welche zwei oder mehr Scheiben 310 aufweist. Zumindest eine Scheibe 310 weist zwei oder mehr Kanäle 240 auf, die sich radial vom äußeren diametrischen Umfang zu dem inneren diametrischen Umfang der Scheibe 310 erstrecken. Zumindest ein Kanal 240 ist konfiguriert, zumindest einen anderen Kanal 240 zu kreuzen.
-
In anderen Ausführungsformen können die zwei oder mehr Kanäle 240 Nuten aufweisen, die in einer Oberfläche einer Scheibe 310 ausgebildet sind und Seitenwände aufweisen, die sich zumindest im Wesentlichen rechtwinklig zu der Oberfläche erstrecken. Die Kanäle 240 können sich nichtlinear über die Oberfläche der Scheibe 310 erstrecken in zumindest einigen Ausführungsformen. In zumindest einigen Ausführungsformen können z. B. die Kanäle 240 sich im Wesentlichen bogenförmig über die Oberfläche der Scheibe 310 erstrecken. In anderen Ausführungsformen können sich die Kanäle 240 im Wesentlichen linear über die Oberfläche der Scheibe 310 erstrecken. Die Kanäle 240 können konfiguriert sein mit einem gewählten Kreuzungswinkel zwischen zwei Kanälen 240, um die Effekte der Kreuzungen individuell anzupassen.
-
In einigen Ausführungsformen können die Kanäle 240 eine im Wesentlichen konstante Breite und Tiefe aufweisen, während in anderen Ausführungsformen die Kanäle 240 eine variierende Breite, Tiefe oder eine Kombination davon aufweisen können. Die Breite und/oder Tiefe der Kanäle 240 kann variiert werden, um den Ort von Druckabfällen durch die Kanäle 240 individuell anzupassen und können konfiguriert sein basierend auf der bestimmten Anwendung. Darüber hinaus kann die Tiefe der Kanäle 240 gemäß der bestimmten Anwendung und Konfiguration der bestimmten Fluidflusskontrollvorrichtung gewählt werden.
-
Jeder der zwei oder mehr Kanäle 240 kann konfiguriert sein, zumindest einen anderen Kanal 240 zu kreuzen, wobei die Kreuzungen Energieverminderungsabschnitte 320 aufweisen. Die Anzahl an Abschnitten 320 kann bestimmt werden durch die Anzahl von Kreuzungen und kann gewählt werden basierend auf der bestimmten Anwendung. In einigen Ausführungsformen z. B. kann jeder Kanal 240 einen einzelnen Abschnitt 320 aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann jeder Kanal 240 eine Mehrzahl von Abschnitten 320 aufweisen. Lediglich als ein Beispiel, aber nicht beschränkend, kann jeder Kanal zwischen einem und sieben Abschnitten 320 aufweisen. Die Anzahl an Abschnitten 320 kann in anderen Ausführungsformen sieben überschreiben.
-
Die Kanäle 240 können konfiguriert sein, die äußere Oberfläche 250, die innere Oberfläche 260, sowie einen anderen Kanal 240 in einem bestimmten Winkel zu kreuzen. Der Kreuzungswinkel kann gewählt werden, um die Effekte auf das Fluid, das durch die Fluidflusskontrollvorrichtung passiert, zu maximieren und kann sich unterscheiden gemäß der bestimmten Anwendung. Darüber hinaus können sich zumindest einige der Kreuzungswinkel zwischen verschiedenen Abschnitten 320, der äußeren Oberfläche 250 und der inneren Oberfläche 260 für einen einzelnen Kanal 240 unterscheiden. In Ausführungsformen z. B., welche bogenförmige Kanäle 240 aufweisen, kann der Kreuzungswinkel an der äußeren Oberfläche 240, bei einem ersten Abschnitt 320, bei einem oder mehreren weiteren Abschnitten 320 und an der inneren Oberfläche 260 jeweils einen unterschiedlichen Wert aufweisen.
-
Die Fluidflusskontrollvorrichtung 110 kann jede beliebige Variation von Materialien aufweisen, abhängig von der bestimmten Anwendung. Allein als ein Beispiel, aber nicht beschränkend, können Ausführungsformen von Fluidflusskontrollvorrichtungen 110 der vorliegenden Offenbarung ein Metall oder eine Metalllegierung, wie Stahl, eine Keramik oder ein anderes geeignetes Material aufweisen. In Ausführungsformen, die eine Mehrzahl von Scheiben 310 aufweisen, können Kanäle 240 ausgebildet sein und die Scheiben 310 können einander benachbart angeordnet und in Position befestigt sein, wie in größerem Detail unten beschrieben.
-
4 ist eine Draufsicht einer Scheibe 310, die eine Mehrzahl von bogenförmigen Kanälen 240 aufweist, gemäß zumindest einer Ausführungsform, und zeigt einen Fluidfluss durch einige der Kanäle 240. Es kann ein Fluid zwischen der äußeren Oberfläche 250 und der inneren Oberfläche 260 der Fluidflusskontrollvorrichtung 110 fließen gelassen werden. In 4 ist der Fluidfluss derart dargestellt, dass er von der äußeren Oberfläche 250 zu der inneren Oberfläche 260 fließt, was als ”flow over” bzw. Überlaufdesign bekannt ist. In anderen Ausführungsformen jedoch kann der Fluidfluss konfiguriert sein, so dass er von der inneren Oberfläche 260 zu der äußeren Oberfläche 250 fließt, was als ”flow under” bzw. als Unterlaufdesign bekannt ist, abhängig von der bestimmten Anwendung.
-
Fluid fließt durch die Mehrzahl von Kanälen 240, die sich zwischen äußeren Oberflächen 250 und der inneren Oberfläche 260 erstrecken. Jeder Kanal 240 kreuzt einen oder mehrere Kanäle bei Abschnitten 320. In den durch die 4 dargestellten Ausführungsformen weist z. B. jeder Kanal vier Abschnitte auf. Wenn das Fluid durch jeden Kanal 240 fließt, trifft Fluid in jedem Kanal 240 auf das Fluid eines oder mehrerer anderer Kanäle 240 bei den Abschnitten 320. An den Punkten des Auftreffens (d. h. bei jedem Abschnitt 320) wird das Fluid in den zwei sich kreuzenden Kanälen 240 gezwungen, gleichzeitig durch einen Bereich zu passen, der eine Breite eines einzelnen Kanals 240 aufweist. Mit anderen Worten wird das Doppelte des Fluidvolumens gezwungen, durch die Breite eines einzelnen Kanals 240 zu fließen, was in einer plötzlichen Kontraktion des Bereichs resultiert, durch welchen das Fluid fließen kann. Wenn das Fluid seinen Weg fortsetzt in einem der zwei sich kreuzenden Kanäle 240, erfährt das Fluid eine plötzliche Expansion des Bereichs, durch welchen das Fluid fließen kann, verglichen mit dem Bereich, der sich auf die Kreuzung bezieht. Die plötzliche Kontraktion und Expansion des Bereichs, durch welchen das Fluid fließt, resultiert im Vermindern des Druckes des Fluids, das hindurch fließt. Das Fluid kann nachfolgend den Kanal 240 verlassen mit einem geringeren Druck als dem Druck, mit dem das Fluid in den Kanal 240 eintritt.
-
Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen Verfahren auf zum Bilden von Fluidflusskontrollvorrichtungen. Ausführungsformen solcher Verfahren sind beschrieben mit Bezug auf die 1 bis 5. Wie oben dargelegt, können zumindest einige Ausführungsformen einer Fluidflusskontrollvorrichtung 110 der vorliegenden Offenbarung eine Mehrzahl von im Wesentlichen planaren Scheiben 310 aufweisen, die einander benachbart gestapelt sind. Die Scheiben 310 können ausgebildet sein mit einer im Wesentlichen runden Form und eine zentrale Öffnung 220 aufweisen, die darin ausgebildet ist. Die Dicke der Scheiben 310 kann gewählt werden in Übereinstimmung mit der bestimmten Anwendung. Lediglich als ein Beispiel können zumindest einige Ausführungsformen Scheiben 310 verwenden, die eine Dicke aufweisen, die gewählt ist von etwa 0,125 Zoll und 0,5 Zoll (etwa 3,175 mm und 12,7 mm). In anderen Ausführungsformen können die Scheiben 310 eine Dicke größer als 0,5 Zoll (12,7 mm) aufweisen.
-
Fluiddurchgänge in der Form von Kanälen 240 können in die Scheibe 310 hinein ausgebildet sein. In zumindest einigen Ausführungsformen können die Kanäle 240 gebildet sein unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs, um die Kanäle in die Scheibe 310 zu schneiden. Lediglich als ein Beispiel, aber nicht begrenzend, kann das Schneidwerkzeug eine Lochsäge umfassen, die geeignet sein kann, um bogenförmige Kanäle 240 auszubilden, oder eine Kreissäge, die geeignet sein kann, um im Wesentlichen lineare Kanäle 240 auszubilden. Das Schneidwerkzeug kann teilweise in die Scheibe 310 eintauchen bis zu einer gewählten Tiefe, ohne vollständig durch die Scheibe 310 hindurch zu schneiden. Ein einzelner Schnitt mit einem Schneidwerkzeug, wie einer Lochsäge, kann zwei Kanäle 240 gleichzeitig ausbilden. Zum Beispiel kann ein einziger Schnitt mit einer Lochsäge die Kanäle 440a und 440b in 4 ausbilden. Zumindest zwei Kanäle 240 können in der Oberfläche der Scheibe 310 ausgebildet sein, die sich an einem Funkt kreuzen, um einen Abschnitt 320 zu bilden.
-
Die Tiefe der Kanäle 240 kann variieren abhängig von der bestimmten Anwendung und der Dicke der Scheiben 310. Zum Beispiel wird eine dünnere Scheibe 310 lediglich flachere Kanäle 240 erlauben, während eine relativ dicke Scheibe 310 viel tiefere Kanäle 240 erlaubt. In zumindest einer Ausführungsform mögen lediglich eine bis drei im Wesentlichen dicke Scheiben 310 verwendet werden und dicke Kanäle 240 können darin ausgebildet sein. Solch eine dicke Scheibe 310 mit tiefen Kanälen 240 kann für verschiedene Anwendungen geeignet sein, wie einem Ventil, das lediglich die Fähigkeit an oder aus aufweist.
-
Die Breite der Kanäle 240 kann auch variieren abhängig von der bestimmten Anwendung. Typischerweise mag die Breite der Kanäle 240 bestimmt werden durch die Dicke des Schneidwerkzeugs, das verwendet wird, um die Kanäle 240 auszubilden. Jedoch kann ein Kanal 240, der breiter ist als die Dicke des Schneidwerkzeugs, gebildet werden, indem das Schneidwerkzeug zweimal oder öfter in die Oberfläche der Scheibe 310 an im Wesentlichen demselben Ort eingetaucht wird.
-
Die Scheiben
310 können einander benachbart angeordnet werden und an Ort und Stelle befestigt werden. Die Scheiben
310 können so angeordnet sein, dass die Oberfläche einer Scheibe
310, mit den Kanälen
240 darin, benachbart der Oberfläche einer anderen Scheibe positioniert ist, die keine Kanäle
240 darin aufweist. In anderen Ausführungsformen können die Scheiben
310 so angeordnet sein, dass die Oberfläche einer Scheibe
310, mit Kanälen
240 darin, benachbart der Oberfläche einer anderen Scheibe angeordnet ist, die auch Kanäle
240 darin aufweist. In verschiedenen Konfigurationen solcher Ausführungsformen können die Kanäle
240 in jeder Oberfläche im Wesentlichen ausgerichtet oder teilweise versetzt angeordnet sein, wie die Fluiddurchgänge, die in der
US-Patentveröffentlichung Nr. 2006/0191584 gelehrt werden.
-
In einigen Ausführungsformen können die Scheiben 310 Durchgangslöcher (nicht gezeigt) aufweisen, die zwischen den Kanälen 240 ausgebildet sind, und Bolzen oder Zapfen (nicht gezeigt) können verwendet werden durch die Durchgangslöcher, um die Scheiben 310 zueinander auszurichten und miteinander zu befestigen. In anderen Ausführungsformen kann der Stapel von Scheiben 310 befestigt werden durch einen Klebstoff oder durch Hartlöten oder Verschweißen der Scheiben 310 miteinander. In Ausführungsformen, in welchen die Scheiben 310 keramische Materialien aufweisen, können die Scheiben 310 miteinander befestigt werden unter Verwendung von Techniken, die dem Fachmann im Stand der Technik bekannt sind, um keramische Materialien miteinander zu befestigen.
-
Obwohl die Offenbarung Ausführungsformen einer Fluidflusskontrollvorrichtung 110 beschrieben hat, die in einem Ventil verwendet werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Verschiedene Ausführungsformen von Fluidflusskontrollvorrichtungen der vorliegenden Offenbarung können in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, um den Druck und/oder die Energie eines Fluids zu vermindern, das durch ein System fließt. Die 5 ist eine Seitenansicht einer Fluidflusskontrollvorrichtung 510, die in einem Fluidflusskontrollsystem gemäß einer Ausführungsform verwendet wird. Die Fluidflusskontrollvorrichtung 510 kann an einen Fluideinlass, wie eine Röhre 520, an einem longitudinalen Ende gekoppelt sein und kann an dem gegenüberliegenden longitudinalen Ende geschlossen sein. Fluid, das durch die Röhre 520 fließt, kann die zentrale Öffnung der Fluidflusskontrollvorrichtung 510 eintreten und kann durch eine Mehrzahl von Kanälen 240 nach außen hindurch passieren. Solch eine Fluidflusskontrollvorrichtung 510 kann in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, wie z. B., aber nicht beschränkt auf, das Fließenlassen eines Fluids in einen Fluidtank, das Fließenlassen des Fluids in einen Fluss, oder einen anderen Fluidstrom, ein Abgas- bzw. Abwassersystem zum Freisetzen eines Fluids in die nähere Umgebung, oder das Fließenlassen von Fluid aus der Röhre 520 in eine andere Röhre.
-
Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden und gezeigt wurden in den beigefügten Zeichnungen, sind solche Ausführungsformen lediglich beispielhaft und nicht beschränkend für den Umfang der Offenbarung und diese Offenbarung ist nicht auf die spezifischen Konstruktionen und Anordnungen beschränkt, die gezeigt und beschrieben sind, und es werden den Fachleuten verschiedene andere Hinzufügungen und Modifikationen sowie Löschungen von den beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich sein. Daher ist der Umfang der Offenbarung lediglich durch den Wortlaut und die rechtlichen Äquivalenten der beigefügten Ansprüche beschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
