JP2016157469A - 負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置 - Google Patents
負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】内部逃し弁装置を有する負荷調整装置を提供する。【解決手段】本体は第1のケーシングと第2のケーシングとの間に配置される負荷ダイヤフラム406を有する。負荷ダイヤフラムの第1のケーシングおよび第1の側面412は、第1のチャンバ414を、負荷ダイヤフラムの第2のケーシングおよび第2の側面428は、第2のチャンバ430を画定する。逃し弁アセンブリ402が、負荷ダイヤフラムに連結される。逃し弁アセンブリは、第1のチャンバおよび第2のチャンバを流体的に連結するための通路を形成する開口部458、460、462を有する、逃し弁座448と、逃し弁座に可動的に連結される逃し弁プラグ464とを含む。逃し弁プラグは、負荷調整装置400がロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするように、逃し弁座から離れて、流出位置まで移動する。【選択図】図4B
Description
本開示は、概して、流体調整装置に関し、より具体的には、負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置に関する。
プロセス制御システムは、プロセスパラメータを制御するために、種々のフィールドデバイスを使用する。一般的に、種々の流体(例えば、液体、気体等)の圧力を制御するために、流体調整装置がプロセス制御システムにわたって分配される。流体調整装置は、典型的には、流体の圧力をより低い値および/または実質的に一定の値に調整するために使用される。具体的には、流体調整装置は、典型的には、相対的に高圧の供給流体を受容する入口を有し、出口では相対的により低い圧力および/または実質的に一定の圧力を提供する。
高圧プロセス流体がプロセス制御システムを通って移動するに従い、調整装置は、サブシステムまたは他の保管転送地点により低い圧力または低減された圧力を有するプロセス流体を供給するために、1つ以上の地点において、プロセス流体の圧力を低減する。例えば、機器(例えば、ボイラ)の一部に関連する気体調整装置は気体分配源から比較的高い圧力を有する気体を受容する場合があり、気体を、機器による安全で効率的な使用に好適な、より低く実質的に一定の圧力に調整する場合がある。
下流圧力(すなわち、出口圧力)が安全ではないレベルに到達するのを防止するために、流体調整装置は、典型的には、超過圧力保護デバイスを含む。超過圧力保護デバイスは、流体調整装置に動作可能に連結され、下流源における望ましくない(例えば、安全ではない)圧力の蓄積を防止するために、(例えば、流体の下流圧力が所定値に到達する時)起動する。いくつかの超過圧力保護デバイス(例えば、遮断デバイス)は、超過圧力保護デバイスが手動でリセットされるまで、下流源へのプロセス流体の流動を遮断する。
しかしながら、いくつかの例では、例えば、温度変化による流体圧力の増大は、超過圧力保護デバイスの所望されないまたは望ましくない起動を引き起こす場合がある。超過圧力保護デバイスの望ましくない起動を防止するために、いくつかの公知のバネ式流体調整装置は、流体調整装置と一体的に形成される内部逃し弁を有している場合がある。内部逃し弁は、プロセス流体の圧力が、例えば温度変化により増大する時、例えば大気へプロセス流体を流出する。プロセス流体の下流圧力が内部逃し弁設定を超過する場合、内部逃し弁は、大気へ流体を流出するために開口する。超過圧力保護デバイスは、プロセス流体が内部逃し弁を通って流出しているにかかわらず、出口圧力が所定の圧力を超過する時起動する。Fisher InternationalシリーズS201およびS202は、内部逃し弁を含む、そのような公知のバネ式調整装置の例である。
圧力負荷調整装置等のいくつかの公知の調整装置は、大気に通気せず、したがって、内部逃し弁は、調整装置と一体化することができない。これらの公知の圧力負荷調整装置では、付加的な外部逃し弁が、例えば、プロセス流体における温度変化による超過圧力保護デバイスの望ましくない起動またはトリップを防止するために使用される。しかしながら、そのような外部逃し弁は、しばしば、付加的な設置労力、配管、製造労力、在庫、保守、および、したがって、増大した費用を必要とする。
本発明の一例では、内部逃し弁装置を有する負荷調整装置は、第1のケーシングと第2
のケーシングとの間に配置される負荷ダイヤフラムを有する本体を含む。負荷ダイヤフラムの第1のケーシングおよび第1の側面は、第1のチャンバを画定し、負荷ダイヤフラムの第2のケーシングおよび第2の側面は、第2のチャンバを画定する。逃し弁アセンブリは、負荷ダイヤフラムに連結される。逃し弁アセンブリは、第1のチャンバおよび第2のチャンバを流体的に連結するための通路を形成する開口を有する逃し弁座と、逃し弁座に可動的に連結される逃し弁プラグとを含む。逃し弁プラグは、負荷調整装置が、ロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするように、逃し弁座から離れて流出位置に移動するためのものである。
のケーシングとの間に配置される負荷ダイヤフラムを有する本体を含む。負荷ダイヤフラムの第1のケーシングおよび第1の側面は、第1のチャンバを画定し、負荷ダイヤフラムの第2のケーシングおよび第2の側面は、第2のチャンバを画定する。逃し弁アセンブリは、負荷ダイヤフラムに連結される。逃し弁アセンブリは、第1のチャンバおよび第2のチャンバを流体的に連結するための通路を形成する開口を有する逃し弁座と、逃し弁座に可動的に連結される逃し弁プラグとを含む。逃し弁プラグは、負荷調整装置が、ロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするように、逃し弁座から離れて流出位置に移動するためのものである。
別の例では、内部逃し弁装置を有する負荷調整装置は、第2のチャンバによって感知されるプロセス流体圧力に応じて、少なくとも第1の位置と、第2の位置と、第3の位置との間で移動するように、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の調整装置の本体内に配置されるダイヤフラムを含む。逃し弁座は、逃し弁座およびダイヤフラムが、第1の位置と、第2の位置と、第3の位置との間で移動するように、ダイヤフラムに連結され、逃し弁座は、第1のチャンバおよび第2のチャンバを流体的に連結するために、通路を形成するための開口部を含む。逃し弁プラグは、ダイヤフラムおよび逃し弁座が第1の位置と第2の位置との間で移動する時、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を妨げるように、開口部を係合するために、逃し弁座に摺動可能に連結され、負荷調整装置がロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、逃し弁プラグが第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするように、逃し弁座から離れて第3の位置に移動する。
さらに別の例では、負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置は、円筒状本体および第1のフランジ部分を有する逃し弁座を含む。第1のフランジ部分は、逃し弁装置が閉鎖位置にある時、ダイヤフラムの第1の側面を係合し、かつ負荷調整装置が流出状態にある時、ダイヤフラムの第1の側面から離れて移動するための座面を含む。付勢部材は、逃し弁座の第2のフランジ部分と負荷調整装置の一部分との間に配置される。付勢部材は、ダイヤフラムの第1の側面を座面に向かって付勢する。移動止めは、ダイヤフラムが移動止めに向かって移動する時、移動止めと逃し弁座との係合が、座面をダイヤフラムの第1の側面から離れて移動させるように、逃し弁座を係合するために、負荷調整装置の少なくとも一部分内に配置される。
さらに別の例では、負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置は、作動装置の第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための手段を備え、第2のチャンバは、負荷調整装置の出口に流体的に連結される。内部逃し弁装置はさらに、調整装置ロックアップの開始に関連する圧力よりも高い出口における流体圧力に応じて、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするために、流体連通を提供するための手段を制御するための手段を備える。
一般に、流体調整装置は、許容可能かつ/または一定圧力制限内のプロセスシステム圧力を維持するように、感知された下流圧力に従い、流体の流動を調節する。流体調整装置は、典型的には、入口と出口との間の流体流動を妨げる、またはそれを可能にするように、弁座に対して、弁プラグを移動させるために、リンク機構(例えば、レバー)を通って、弁プラグに動作可能に連結されるダイヤフラムを含む。流体調整装置は、典型的には、弁プラグを第1の方向に付勢するために、ダイヤフラムの第1の側面上に提供される事前設定された制御力または負荷を使用して、プロセス流体の流動および圧力を調整する。ダイヤフラムの第2の側面は、ダイヤフラムを第1の方向と反対の第2の方向に付勢するための力を印加するために、出口流体に流体的に連結される。したがって、ダイヤフラムは、実質的に一定の出口圧力を達成するために、調整装置を通る流動を変化させるように、出口における流体の圧力(すなわち、ダイヤフラムの第2の側面に印加された力)と、事前設定された制御力(ダイヤフラムの第1の側面に印加された力)との間の差異に応じて、弁プラグを移動する。
一例では、バネ式調整装置は、ダイヤフラムの第1の側面に事前設定された制御力を印加するために、付勢要素(例えば、バネ)の形態の負荷要素を含む。別の例では、圧力式調整装置は、事前設定された制御力をダイヤフラムの第1の側面に印加するために、負荷調整装置によって提供される、負荷圧力の形態の負荷要素を含む。圧力式調整装置は、典型的には、バネ式調整装置よりも、より高い流速およびより高い出口圧力で、より正確な出口圧力調整を提供する。したがって、圧力式調整装置は、より高い精度の下流圧力が必要である時(例えば、計測器具において)、バネ式調整装置よりも望ましい。
加えて、最大入口流体圧力定格よりも低い最大出口流体圧力定格を有する流体調整装置は、通常、超過圧力保護を必要とする。言い換えると、超過圧力保護デバイスは、下流流体圧力が所定値を超過する(例えば、安全ではない圧力)、または、入口圧力よりも高くなることを防止するために、出口圧力を超過する入口圧力を有するプロセス用途においてしばしば必要とされる。安全遮断デバイスおよび正確な監視デバイスは、流体調整装置とともに使用される、2つの例示的超過圧力保護デバイスである。安全遮断デバイスは、典型的には、出口圧力(下流圧力)を感知し、下流圧力が所定圧力に到達した時、調整装置を通る流体の流動を妨げるために、流体調整装置を閉鎖する。正確な監視デバイスは、通常、第2の調整装置と直列に設置される第1の調整装置または作業調整装置を含む。第2の調整装置は、典型的には、下流圧力(すなわち、制御圧力)を感知し、作業圧力調整装置が下流圧力の制御を停止する時、下流圧力の制御を担う。
動作の際、圧力調整装置は、プロセス流体に対する下流要求が低下する、および/または下流源が遮断される時(すなわち、実質的にゼロの下流要求をもたらす)、調整装置を通る流体の流動を妨げるために、閉鎖位置に移動する。例えば、下流源の要求が実質的に低下する、または遮断される時(例えば、ゼロの流動状態)、流体調整装置内の弁プラグ
は、調整装置を通る流体の流動を妨げるために、弁座を封止的に係合する(すなわち、閉鎖状態に移動する)。しかしながら、いくつかの例では、腐食、調整装置構成要素への損傷、グリット、パイプスケール等により、弁プラグは、弁座に対して適切に封止しない場合があり、それによって、調整装置の入口と出口との間のプロセス流体の継続した流動を可能にし、下流圧力(例えば、制御圧力)を増大させる。超過圧力保護デバイスは、下流源における圧力の過剰な蓄積を防止するために、下流圧力が望ましくない圧力レベル(例えば、安全ではないレベル)に増大する時、起動される。したがって、超過圧力保護デバイスは、しばしば、超過圧力状態から生じるプロセスシステム構成要素の故障を防止するために、圧力を逃がす、または圧力を制限する制御を提供する。
は、調整装置を通る流体の流動を妨げるために、弁座を封止的に係合する(すなわち、閉鎖状態に移動する)。しかしながら、いくつかの例では、腐食、調整装置構成要素への損傷、グリット、パイプスケール等により、弁プラグは、弁座に対して適切に封止しない場合があり、それによって、調整装置の入口と出口との間のプロセス流体の継続した流動を可能にし、下流圧力(例えば、制御圧力)を増大させる。超過圧力保護デバイスは、下流源における圧力の過剰な蓄積を防止するために、下流圧力が望ましくない圧力レベル(例えば、安全ではないレベル)に増大する時、起動される。したがって、超過圧力保護デバイスは、しばしば、超過圧力状態から生じるプロセスシステム構成要素の故障を防止するために、圧力を逃がす、または圧力を制限する制御を提供する。
弁プラグが、弁座に対して適切に封止し(例えば、密閉係合する)、かつ出口と下流源との間の流体の圧力が、所定の安全圧力レベルを下回る時、超過圧力保護デバイスは、起動しない。しかしながら、プロセス流体は、典型的には、調整装置の弁プラグの出口側面と下流源との間に捕捉されたままである。場合によっては、出口と下流源との間の流体の圧力は、例えば、大気温度の上昇による圧力増大を受けることがある。出口におけるこの捕捉された流体の圧力の増大は、超過圧力保護デバイスを起動させてもよい。温度変化による超過圧力保護デバイスの望ましくない起動を防止するために、バネ式調整装置は、典型的には、大気に出口圧力を通気または流出する内部逃し弁を含む。超過圧力保護デバイスは、通常、内部逃し弁の圧力設定よりも大きい圧力設定を有し、出口流体の圧力が内部逃し弁の圧力設定を実質的に超過する時、起動する。
しかしながら、圧力式調整装置は、通気されず、したがって、内部逃し弁は、主調整装置と一体化することができない。そのような内部逃し弁の欠如は、調整装置が閉鎖位置にある時、プロセス流体の出口圧力が、例えば、温度変化により増大する例において、超過圧力保護デバイスの所望されないまたは望ましくない起動を引き起こす場合がある。したがって、圧力式調整装置は、超過圧力保護デバイスがそのような用途において所望されない起動を受けやすいため、通常、超過圧力保護デバイスとともに使用されない。超過圧力保護デバイスの所望されない起動を防止するために、外部逃し弁は、典型的には、圧力式調整装置に連結される。しかしながら、これは、付加的な機器、保守、設置、製造、およびしたがって、増大した費用を必要とする。パイロット動作型調整装置は、典型的には、圧力式調整装置の代替物、およびしたがって、外部逃し弁として使用される。しかしながら、パイロット動作型調整装置は、より複雑であり、したがって、比較的高価である。
いくつかの公知の負荷調整装置は、主調整装置の出口におけるプロセス流体が、負荷調整装置のロックアップの開始を引き起こす所定の圧力にある時、プロセス流体を排出する、または流出する、内部逃し弁デバイスを含む。ロックアップ状態は、流体が負荷調整装置を通って流動することが妨げられる時(例えば、下流要求が、実質的にゼロである時)、生じる。しかしながら、負荷調整装置がロックアップ状態に入る、またはロックアップ状態にある度に、大気へプロセス流体を通気する、または流出することは、ロックアップ状態が頻繁に生じる場合があり、したがって、大量のプロセス流体が大気に流出する場合があるため、所望されない場合がある。例えば、これらの公知の負荷調整装置は、負荷調整装置の逃し弁が、負荷調整装置のロックアップ状態の開始時点、または開始において、大気にプロセス流体の排出または流出を開始するため、典型的には、危険な流体(例えば、天然ガス)に関与する、プロセス用途に好適ではない。したがって、危険な流体に関与する用途では、ロックアップの開始において排出を開始しない逃し弁は、有益であろう。言い換えると、実質的な不感帯または負荷調整装置のロックアップ状態と逃し弁の流出状態との間の実質的な動作分離を提供するために、圧力オフセットを有する逃し弁装置は、有益であろう。
実践の際、負荷調整装置は、主流体調整装置に動作可能に連結される。上記のように、
負荷調整装置は、事前設定された制御力を提供するために、主調整装置に圧力を供給する。しかしながら、主調整装置は、典型的には、負荷調整装置をロックアップ状態に入らせる出口流体圧力よりも高い出口流体圧力で、ロックアップ状態(すなわち、主調整装置を通る流動が実質的にゼロである)に入る。しかしながら、上述のように、内部逃し弁を有する公知の負荷調整装置は、典型的には、負荷調整装置のロックアップ状態の開始において、流体の排出または流出を開始する。その結果、超過圧力状態では、負荷調整装置は、主調整装置のロックアップ状態の開始前に、プロセス流体の排出または流出を開始する。さらに、これらの公知の負荷調整装置は、出口流体圧力が主調整装置をロックアップさせる流体圧力を超過する、またはそれを上回る時、流出状態の開始が起動するように設定することができるように、負荷調整装置が排出または流出を開始する圧力を制御するための手段が欠乏している。
負荷調整装置は、事前設定された制御力を提供するために、主調整装置に圧力を供給する。しかしながら、主調整装置は、典型的には、負荷調整装置をロックアップ状態に入らせる出口流体圧力よりも高い出口流体圧力で、ロックアップ状態(すなわち、主調整装置を通る流動が実質的にゼロである)に入る。しかしながら、上述のように、内部逃し弁を有する公知の負荷調整装置は、典型的には、負荷調整装置のロックアップ状態の開始において、流体の排出または流出を開始する。その結果、超過圧力状態では、負荷調整装置は、主調整装置のロックアップ状態の開始前に、プロセス流体の排出または流出を開始する。さらに、これらの公知の負荷調整装置は、出口流体圧力が主調整装置をロックアップさせる流体圧力を超過する、またはそれを上回る時、流出状態の開始が起動するように設定することができるように、負荷調整装置が排出または流出を開始する圧力を制御するための手段が欠乏している。
その結果、排出を開始する圧力点を制御できない、または負荷調整装置の設定(すなわち、負荷調整装置が流出する圧力)は、主調整装置にロックアップ状態を引き起こす出口流体圧力よりも低い出口流体圧力で、負荷調整装置を排出させる、または流出させる。負荷調整装置がロックアップ状態に入る度に、大気にプロセス流体を排気する、または排出することは、大量のプロセス流体を大気に流出させる。例えば、プロセス流体は、下流要求が、出口圧力を、負荷調整装置をロックアップさせる(したがって、流出する)が、主調整装置をロックアップさせる圧力を下回る圧力にさせる場合、長時間の間、大気に流出されてもよい。その結果、圧力式調整装置は、典型的には、危険な流体(例えば、天然ガス)に関与するプロセス用途に好適ではない。したがって、出口流体圧力が、負荷調整装置および主調整装置をロックアップさせる圧力である時、負荷調整装置が流出することが望ましい。また、負荷調整装置を、主調整装置をロックアップ圧力よりも高い圧力でロックアップするように構成することは、負荷調整装置が、流体の調整を試み、かつ下流圧力の制御を担い、それによって、所望されないおよび/または不適切な下流制御圧力を提供するため、望ましくない。
本明細書に説明する、例示的内部逃し弁装置は、実質的な不感帯または負荷調整装置のロックアップ状態が生じるまたは開始する主調整装置出口圧力と、内部逃し弁の流出状態または排出開始地点が生じるまたは開始する主調整装置出口圧力との間の実質的な分離を提供することによって、逃し弁起動圧力オフセットを提供する。加えて、本明細書に説明する、例示的内部逃し弁装置は、主調整装置のロックアップ状態が生じるまたは開始する主調整装置出口圧力と、負荷調整装置の内部逃し弁の流出状態が生じるまたは開始する主調整装置出口圧力との間の圧力オフセットを提供する。言い換えると、本明細書に説明する、例示的内部逃し弁装置は、内部逃し弁装置の流出状態の開始を引き起こす出口流体圧力と、負荷調整装置ロックアップおよび/または主調整装置ロックアップの開始を引き起こす出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御する。本明細書に説明する例では、圧力オフセットは、負荷調整装置の内部逃し弁が流出する圧力が、主調整装置がロックアップする出口圧力および負荷調整装置がロックアップする出口圧力よりも実質的に高くなるように設定される。
したがって、本明細書に説明する、例示的逃し弁装置は、逃し弁が異なる所定の流体出口圧力で起動するように設定することができるように、逃し弁に、調節可能な事前設定された力を提供する。加えて、本明細書に説明する、例示的内部逃し弁装置は、実質的に、大気へのプロセス流体の望ましくない排気または流出、および/または負荷調整装置および/または主調整装置に動作可能に連結される超過圧力保護デバイスの望ましくないまたは所望されない起動を最小限化することによって、増大した精度を提供するために、圧力負荷調整装置と有利に一体化される。したがって、本明細書に説明する、例示的逃し弁装置は、超過圧力保護デバイスが、外部逃し弁の必要無しに、圧力式調整装置とともに使用されることを可能にする。
本明細書に説明する、例示的内部逃し弁装置の詳細を論じる前に、例示的な公知の圧力式流体調整装置100の説明を図1に提供する。図1に示すように、公知の例示的な圧力式調整装置100は、主調整装置104に制御圧力または負荷を提供するために、公知の例示的負荷調整装置102を含む。外部逃し弁106は、例示的な圧力式負荷調整装置100が、例えば、天然ガス等の危険なプロセス流体とともに使用されてもよいように、主調整装置104に流体的に連結される。超過圧力保護デバイス108はまた、例示的な圧力式調整装置100に流体的に連結されてもよい。外部逃し弁106は、超過圧力保護デバイス108の望ましくない起動を防止するために、圧力式調整装置104と超過圧力保護デバイス108との間に流体的に連結されてもよい。しかしながら、外部逃し弁106は、費用を増大する、追加されたアセンブリ、在庫、製造、保守等を必要とする。あるいは、パイロット調整装置が、負荷調整装置102および外部弁106の代わりに使用されてもよい。しかしながら、そのような公知のパイロット調整装置は、より複雑、かつより高価である。
図1に図示するように、例示的主調整装置104は、入口114と出口116とを有する弁112に動作可能に連結される作動装置110を含む。作動装置110は、第1の作動装置ケーシング120と第2の作動装置ケーシング122との間に配置される主ダイヤフラムアセンブリ118を含む。第1の作動装置ケーシング120は、負荷チャンバ124を画定し、第2の作動装置ケーシング122は、制御チャンバ126を画定する。負荷調整装置102は、弁112の入口114に流体的に連結された負荷入口128と、負荷チャンバ124に負荷圧力を提供するために、負荷チャンバ124と流体連通する負荷出口130とを含む。
弁112は、下部の作動装置ケーシング122に連結される弁本体132を含む。弁座134は、弁本体132に載置され、そこを通って流体が入口114と出口116との間を流動する場合がある、弁口136を画定する。弁茎142の第1の端部140に取付けられる弁プラグ138は、入口114と出口116との間の流体の流動を妨げるために、弁座134を封止的に係合する封止ディスク144(例えば、エラストマ封止ディスク)を含む。茎ガイド146は、弁茎142および封止ディスク144を、下部の作動装置ケーシング122、弁本体132、または弁座134のうちの少なくとも1つと整合する。図示しないが、茎ガイド146は、出口116および制御圧力チャンバ126を流体的に連結するための、少なくとも1つの通路を含む。
ダイヤフラムアセンブリ118は、ダイヤフラムプレート150によって支持されるダイヤフラム148を含み、負荷チャンバ124に露出される第1の側面または表面152と、制御圧力チャンバ126に露出される第2の側面または表面154とを有する。ダイヤフラム148は、弁茎142およびレバー156を介して、弁プラグ138に動作可能に連結され、ダイヤフラム148が制御圧力チャンバ126に向かって移動する時、入口114と出口116との間の流体の流動を妨げるために、弁プラグ138を弁座134に対して移動させる。レバー156は、ダイヤフラムプレート150およびプッシャ支柱アセンブリ160を介して、ダイヤフラム148に連結される。プッシャ支柱アセンブリ160の第1の端部162は、ダイヤフラムプレート150を介して、ダイヤフラム148の第2の側面154に係合し、プッシャ支柱アセンブリ160の第2の端部164は、調節可能なバネ台座またはネジ168を介して、閉鎖バネ166に動作可能に連結される。閉鎖バネ166は、調節可能なバネ台座168と第2のバネ台座172との間のバネケーシング170内に配置される(例えば、バネケーシング170の本体部分)。閉鎖バネ166は、プッシャ支柱アセンブリ160を介して、ダイヤフラム148を負荷チャンバ124に向かって付勢する、事前設定された負荷または力を提供し、さらに、弁112を通る流体の流動を妨げるために、弁プラグ138を弁座134に向かって移動させる(例え
ば、閉鎖状態)。閉鎖バネ166によって及ぼされる力の量は、調整可能なバネ台座168を介して、調節する(例えば、増大または減少する)ことができる。また、ダイヤフラムプレート150は、負荷チャンバ124および制御圧力チャンバ126を流体的に連結し、したがって、負荷調整装置102の負荷出口130および主調整装置104の出口116を流体的に連結するための通路または流出孔174を含む。
ば、閉鎖状態)。閉鎖バネ166によって及ぼされる力の量は、調整可能なバネ台座168を介して、調節する(例えば、増大または減少する)ことができる。また、ダイヤフラムプレート150は、負荷チャンバ124および制御圧力チャンバ126を流体的に連結し、したがって、負荷調整装置102の負荷出口130および主調整装置104の出口116を流体的に連結するための通路または流出孔174を含む。
図2Aは、図1の例示的な公知の負荷調整装置102の断面図を例証する。図1および2を参照すると、例示的負荷調整装置102は、複数の締結具206を介して、ともに連結される上部本体202と下部本体204とを含む。負荷ダイヤフラム208は、上部本体202と下部本体204との間に配置される。上部本体202および負荷ダイヤフラム208の第1の側面210は、第1のチャンバ212を画定する。負荷バネ214は、第1のバネ台座216と調整可能な第2のバネ台座218との間に配置される。この例では、第1のチャンバ212は、例えば、大気に流体的に連結される。
第1のバネ台座216は、負荷ダイヤフラム208を支持する負荷ダイヤフラムプレート220に連結される。負荷バネ調整装置222(例えば、ネジ)は、負荷バネ214の長さを調節し(例えば、負荷バネ214を圧縮または開放する)、したがって、負荷バネ214が、負荷ダイヤフラム208の第1の側面210に及ぼす事前設定された力または負荷の量を調節する(例えば、増大または減少する)ために、第2のバネ台座218を係合する。
負荷ダイヤフラム208の下部本体204および第2の側面224は、第2のチャンバ226、負荷入口128、および負荷出口130を少なくとも部分的に画定する。第2のチャンバ226は、チャネル228を介して、負荷出口130に流体的に連結され、したがって、主調整装置104の負荷チャンバ124(図1)と流体連通する。負荷弁座230は、下部本体204内に配置され、負荷入口128と負荷出口130との間の弁口232を画定する。負荷弁プラグ234は、負荷弁茎236および負荷ダイヤフラムプレート220を介して、負荷ダイヤフラム208に動作可能に連結される。第2のバネ238は、負荷弁プラグ234を負荷弁座230に向かって付勢するために、第2のバネ台座240と負荷弁プラグ234との間に配置される。第2のバネ238のバネ定数は、典型的には、負荷バネ214のバネ定数に対して、実質的に少ない。例証する例では、負荷弁茎236の第2の端部242は、負荷ダイヤフラムプレート220に連結された連結座246を係合する、柔軟または従順座244を含む。
図1および2を参照すると、動作の際、入口114は、例えば、比較的高圧力を有する流体を提供する気体分配源と流体連通する。弁112の出口116は、所望(例えば、より低い)圧力でプロセス流体を要求する下流要求源または他の保管点との流体連通にある。
負荷調整装置102は、典型的には、主調整装置104の負荷チャンバ124に所望の負荷圧力を提供する、または発生するために、入口114における流体の上流圧力を調整する。所望の負荷圧力を達成するために、負荷バネ214は、負荷入口128と負荷出口130との間のプロセス流体の流動を制限するために、負荷弁座230に対して、負荷弁プラグ234を位置付ける。したがって、負荷圧力は、負荷ダイヤフラム208を位置付けるために、負荷バネ214によって及ぼされた力の量、および、したがって、負荷弁座230に対する負荷弁プラグ234に左右される。所望の負荷圧力設定点は、調整ネジ222を介して、負荷バネ214によってダイヤフラム208の第1の側面210上に及ぼされた力を調節することによって、構成されてもよい。
出口116において要求が増大する時、出口116における流体の圧力は、一時的に減
少する。負荷調整装置102の第2のチャンバ226は、チャネル228および流出孔174を介して、出口116におけるプロセス流体の減少する圧力を感知する。したがって、ダイヤフラム208の第2の側面224上に及ぼされた力を、負荷バネ214によってダイヤフラム208の第1の側面210上に及ぼされた事前設定された力を下回るように低減するために、負荷出口130におけるプロセス流体の圧力が減少する時、負荷バネ214は、負荷ダイヤフラム208を第2のチャンバ226に向かって移動させる。負荷ダイヤフラム208が、第2のチャンバ226に向かって移動するとき、負荷弁プラグ234は、負荷弁座230から離れて移動し、流体を負荷入口128と負荷出口130との間の弁口232を通って流動することを可能にし(例えば、開口位置)、それによって負荷出口130における圧力を増大させる。
少する。負荷調整装置102の第2のチャンバ226は、チャネル228および流出孔174を介して、出口116におけるプロセス流体の減少する圧力を感知する。したがって、ダイヤフラム208の第2の側面224上に及ぼされた力を、負荷バネ214によってダイヤフラム208の第1の側面210上に及ぼされた事前設定された力を下回るように低減するために、負荷出口130におけるプロセス流体の圧力が減少する時、負荷バネ214は、負荷ダイヤフラム208を第2のチャンバ226に向かって移動させる。負荷ダイヤフラム208が、第2のチャンバ226に向かって移動するとき、負荷弁プラグ234は、負荷弁座230から離れて移動し、流体を負荷入口128と負荷出口130との間の弁口232を通って流動することを可能にし(例えば、開口位置)、それによって負荷出口130における圧力を増大させる。
負荷圧力は、主調整装置104の負荷チャンバ124に提供される。次いで、負荷圧力は、ダイヤフラム148を制御圧力チャンバ126に向かって(例えば、図1の配向の下方方向に)移動させるために、ダイヤフラム148の第1の側面152に力を印加する。ダイヤフラム148が、制御圧力チャンバ126に向かって移動する時、ダイヤフラム148は、下流要求を満たすために、入口114と出口116との間の弁口136を通る流体の流動を可能にするように、レバー156が弁プラグ138を弁座136から離れるように移動させる。
反対に、出口または下流要求が減少する、または遮断すると、出口116におけるプロセス流体の圧力は、増大する。出口116において増大する圧力は、ダイヤフラムプレート150の流出孔174およびチャネル228を介して、負荷調整装置102の第2のチャンバ226に記録される。出口圧力は、負荷ダイヤフラム208の第2の側面224上に力を及ぼす。第2の側面224上に及ぼされた力は、負荷出口130における流体の圧力が、負荷ダイヤフラム208の第2の側面224上に、負荷ダイヤフラム208の第1の側面210上の負荷バネ214によって及ぼされた事前設定された圧力を超過する力を及ぼす時、第1の側面210上の負荷バネ214によって及ぼされた力を克服する。これが生じる時、負荷ダイヤフラム208は、第1のチャンバ212に向かって移動し、それは、弁口232を通る流体の流動を制限するために、負荷弁プラグ234を負荷弁座230に向かって移動させる。第2のバネ238は、負荷入口128と負荷出口130との間の弁口232を通る流体流動を実質的に妨げ、したがって、負荷チャンバ124上の負荷圧力の供給を低減するように、負荷弁座230(例えば、閉鎖位置の)を封止的に係合するために、負荷弁プラグ234を付勢する。
負荷調整装置102のロックアップ状態は、負荷弁プラグ234が密封を提供し、負荷入口128と負荷出口130との間の弁口232を通る流体の流動を妨げるために、負荷弁座230を封止的に係合する時、生じる。その結果、負荷チャンバ126内の負荷圧力は、減少する。したがって、ロックアップ状態では、第2のチャンバ126を介して、ダイヤフラム148の第2の側面154上の出口116における流体の圧力の増大によって及ぼされた力は、ダイヤフラム148を負荷チャンバ124に向かって(すなわち、上方方向に)移動させる。第1のチャンバ124に向かうダイヤフラム148の移動は、レバー156が、弁プラグ138を弁112の弁座134に向かって移動させることを引き起こす。閉鎖バネ166は、入口114と出口116との間の流体の流動を妨げるために、弁プラグ138を弁座134に封止的に係合させるように、ダイヤフラム148を第1のチャンバ152に向かって(例えば、上方)付勢する。主調整装置104のロックアップ状態は、弁プラグ138が、主調整装置104(すなわち、入口114から出口116まで)を通る、実質的にゼロの流動状態を提供するために、弁座134を封止的に係合する時、生じる。負荷調整装置102は、主調整装置104をロックアップさせる出口流体圧力未満である出口流体圧力において、ロックアップする。そうでなければ、負荷調整装置102は、主調整装置104が、負荷調整装置102がロックアップする流体圧力未満で
ある流体圧力でロックアップする場合、流体の調整を試み、かつ下流圧力の制御を担い、それによって、所望されないおよび/または不適切な下流制御圧力を提供するであろう。弁プラグ138が、弁座134を封止的に係合する時、加圧流体は、出口116と下流源(図示せず)との間に捕捉されたままである。
ある流体圧力でロックアップする場合、流体の調整を試み、かつ下流圧力の制御を担い、それによって、所望されないおよび/または不適切な下流制御圧力を提供するであろう。弁プラグ138が、弁座134を封止的に係合する時、加圧流体は、出口116と下流源(図示せず)との間に捕捉されたままである。
いくつかの例では、腐食、調整装置構成要素への損傷、グリット、パイプスケール等により、主調整装置104の弁プラグ138は、弁座134に対して密封できない場合があり。その結果、入口114からの高圧プロセス流体は、出口116に流動し続ける。したがって、出口116における下流圧力は、下流源の要求が実質的に低減される(例えば、実質的に要求がゼロ)ため、増大する(弁112が閉鎖状態にあるという事実に関わらず)。超過圧力保護デバイス108は、出口116における流体の圧力が所定の圧力レベル(例えば、所定の安全圧力レベル)に増大する時、起動する。
加えて、いくつかの例では、主調整装置104が閉鎖位置にある時、出口116と下流源との間に残存するプロセス流体は、温度増大を受ける場合があり、それによって、出口116における流体の圧力を増大させる。温度増大による出口116における流体の圧力のそのような増大はまた、超過圧力保護デバイス108を起動させる。上述のように、負荷チャンバ124が通気されていないため、外部逃し弁106は、典型的には、超過圧力保護デバイス108の望ましくない起動を防止するために、圧力式調整装置100に連結される。しかしながら、圧力式負荷調整装置102および超過圧力保護デバイス108とともに外部逃し弁106を使用することは、所望されず、かつ/またはより高価である場合がある。
図3は、内部的に一体化された逃し弁302を含む、公知の例示的負荷調整装置300を例証する。上述の例示的負荷調整装置102の構成要素と実質的に同様または同一である、例示的負荷調整装置300のこれらの構成要素は、それらが同一または同様であり、下記に再度詳細に説明されないであろう図1の構成要素に対応する参照番号を有する。代わりに、興味のある読者は、図1および図2に関連して上記に説明する対応する説明を参照されたい。
内部逃し弁302は、ダイヤフラムプレート220を介して、ダイヤフラム208に動作可能に連結される逃し弁座304を含む。逃し弁座304は、第1のチャンバ212および第2のチャンバ226を流体的に連結する、開口306を含む。負荷弁茎236の柔軟座244はそれぞれ、第1のチャンバ212と第2のチャンバ226との間の流体の流動を妨げる(例えば、阻害する)、逃し弁座304の開口306を係合する。
動作の際、負荷出口130における流体の圧力が、負荷バネ214によって第1の側面210上に及ぼされた力より小さい力を、負荷ダイヤフラム208の第2の側面224上に及ぼす時、柔軟座244は、第1のチャンバ212と第2のチャンバ226との間の望ましくない流体の漏出を防止するために、逃し弁座304の開口306を係合する。負荷ダイヤフラム208は、負荷出口130における流体の圧力が、負荷バネ214によって及ぼされた負荷と同等またはそれを超過する力を、負荷ダイヤフラム208の第2の側面224上に及ぼす時、第1のチャンバ212に向かって(例えば、図3の配向の負荷バネ214によって及ぼされた力に対向して上方方向に)移動する。負荷ダイヤフラムプレート220を介して、負荷ダイヤフラム208に連結される逃し弁座304は、例えば、大気に圧力を流出または通気するように、第2のチャンバ226および第1のチャンバ212を流体的に連結するために、柔軟座244から離れて移動する。したがって、負荷調整装置300は、第2のチャンバ226内の流体の圧力が、負荷調整装置300をロックアップ状態に移動させる力を及ぼす時(すなわち、ロックアップの開始において)、流出状態を提供する。
したがって、例示的負荷調整装置300は、典型的には、例えば、空気等の危険ではないプロセス流体とともに使用され、例えば、天然ガス等の危険な用途に好適ではない。より具体的には、例示的負荷調整装置300は、頻繁に生じるかもしれない、逃し弁302がロックアップ状態の時点またはロックアップ状態において、流体を排出または流出するため、危険な用途に好適ではない。したがって、例示的負荷調整装置300は、危険な流体用途は、通常、負荷調整装置300のロックアップ時点に、大気へ流体の排出または流出を開始しない逃し弁を必要とするため、危険な用途に好適ではない。
さらに、例えば、図1の主調整装置104等の調整装置に連結される時、負荷調整装置300は、主調整装置104がロックアップに入る出口流体圧力未満である出口流体圧力で、流体の排出または流出を開始する。加えて、この関係は、負荷調整装置300が、内部逃し弁302の流出状態の開始を引き起こす出口流体圧力と、主調整装置104のロックアップ状態の開始を引き起こす出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御するための手段を欠くため、修正することができない。
図4Aは、図1の例示的主調整装置104とともに使用されてもよい、一例示的負荷調整装置400の断面図を例証する。例示的負荷調整装置400は、負荷調整装置400のロックアップ状態または閉鎖状態が生じるまたは開始する調整装置出口圧力と、内部逃し弁装置402の流出状態が生じるまたは開始する調整装置出口圧力との間の実質的なオフセット(例えば、圧力オフセット)または実質的な不感帯を提供する、内部逃し弁装置またはアセンブリ402を含む。加えて、主調整装置(例えば、図1の主調整装置104)に動作可能に連結される時、例示的内部逃し弁装置402は、主調整装置104のロックアップ状態が生じるまたは開始する出口流体圧力よりも実質的に高い出口流体圧力で、流出状態に入る。言い換えると、例示的内部逃し弁装置402は、内部逃し弁装置402の流出状態の開始を引き起こす出口流体圧力と、負荷調整装置および/または主調整装置ロックアップの開始を引き起こす出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御する。図4Bは、流出状態の内部逃し弁装置402を示す、図4Aの例示的負荷調整装置400の別の断面図である。
図4Aおよび4Bを参照すると、負荷調整装置400は、第1のケーシング408と第2のケーシング410との間に配置される負荷ダイヤフラム406を有する、本体404を含む。負荷ダイヤフラム406の第1のケーシング408および第1の側面412は、第1のチャンバ414を画定する。負荷バネ416は、第1のバネ台座418と調整可能な第2のバネ台座420との間の第1のケーシング408内に配置される。負荷バネ416は、負荷ダイヤフラム406を第2のケーシング410に向かって(例えば、図4Aおよび4Bの配向の下方方向に)移動させるために、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に力を印加する、または及ぼす。第1のチャンバ414は、第1のチャンバ414を、例えば、大気に流体的に連結するための通気孔または開口部422を含む。
第2のケーシング410は、負荷入口424と負荷出口426との間の通路を画定する。負荷入口424は、調整装置(例えば、調整装置104)の入口(例えば、図1の入口114)に流体的に連結し、負荷出口426は、主調整装置(例えば、主調整装置104)の負荷チャンバ(例えば、負荷チャンバ126)に流体的に連結する。負荷ダイヤフラム406の第2のケーシング410および第2の側面428は、第2のチャンバ430を画定する。第2のチャンバ430は、主調整装置(例えば、主調整装置104)の出口(例えば、図1の出口116)におけるプロセス流体の圧力の変化を感知するために、チャネル432を介して、負荷出口426と流動連通する。負荷弁座434は、そこを通ってプロセス流体が負荷入口424と負荷出口426との間を流動する場合がある、弁口437を画定するために、第2のケーシング410内に配置される。負荷弁茎436は、第1
の端部438において、負荷ダイヤフラム406に動作可能に連結され、第2の端部442に負荷弁プラグ440を含む。負荷弁プラグ440は、負荷ダイヤフラム406に動作可能に連結され、弁口437を通る流体の流動を妨げるように、負荷弁座434に向かって移動し、弁口437を通る流体の流動を可能にするように、負荷弁座434から離れて移動する。閉鎖バネ444は、負荷弁プラグ440を負荷弁座434に向かって付勢するために、負荷弁プラグ440と弁プラグバネ台座446との間に配置される。
の端部438において、負荷ダイヤフラム406に動作可能に連結され、第2の端部442に負荷弁プラグ440を含む。負荷弁プラグ440は、負荷ダイヤフラム406に動作可能に連結され、弁口437を通る流体の流動を妨げるように、負荷弁座434に向かって移動し、弁口437を通る流体の流動を可能にするように、負荷弁座434から離れて移動する。閉鎖バネ444は、負荷弁プラグ440を負荷弁座434に向かって付勢するために、負荷弁プラグ440と弁プラグバネ台座446との間に配置される。
内部逃し弁装置402は、負荷調整装置がロックアップ状態に入る圧力よりも高い圧力に応じて、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を可能にするために、逃し弁座448から離れて移動して流出位置に構成される。この例では、逃し弁座448は、ダイヤフラムプレート450を介して、負荷ダイヤフラム406に連結される。逃し弁座448は、縦方向軸454およびフランジ部分456に沿って延在する円筒状本体452を含む。円筒状本体452は、第1の空洞または開口458と、第1の開口458の直径よりも小さい直径を有する第2の空洞または開口460と、第1の開口458および第2の開口460の直径よりも小さい直径を有する第3の開口462とを含む。第1の開口458、第2の開口460、および第3の開口462は、第1のチャンバ414および第2のチャンバ430を流体的に連通するための通路を形成する。逃し弁プラグ464は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を妨げるために、第3の開口462に向かって移動し、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を可能にするために、第3の開口462から離れて移動するように、逃し弁座448に摺動可能に連結される。逃し弁プラグ464は、逃し弁プラグ464の第1の部分466が、逃し弁座448の第2の開口部460内に配置される時、第3の開口462を係合する、または妨害する。
制限または摩擦部材468(例えば、Oリング)は、逃し弁プラグ464の少なくとも一部分と逃し弁座448の一部分との間に配置される。この例では、制限または摩擦部材468は、逃し弁プラグ464内に形成されるチャネルまたは環状溝部470内に配置される。しかしながら、他の例では、制限または摩擦部材468は、逃し弁座448の第2の開口460内に形成されるチャネルまたは環状溝部内に配置されてもよく、または逃し弁プラグ464と逃し弁座448との間の任意の他の好適な場所に配置されてもよい。追加的に、または代替的に、図示しないが、複数のOリングおよび/または異なる寸法のOリングは、内部逃し弁装置402が、異なる所望の所定流動出口圧力で起動するように設定されてもよいように、多少の抵抗または摩擦を提供するために、逃し弁プラグ464の少なくとも一部分と逃し弁座448との間に配置されてもよい。
他の例では、逃し弁プラグ464の少なくとも一部分は、ロックアップ状態の開始を引き起こす流体圧力と、流出状態の開始を引き起こす流体圧力との間の実質的な圧力オフセットを提供するために、逃し弁座448を摩擦的に係合するように、例えば、ゴム、Teflon(登録商標)、または任意の他の好適な材料でできていてもよい。さらに他の例では、実質的な圧力オフセットを提供するように、逃し弁プラグ464が逃し弁座448に係合することを可能にするために、逃し弁プラグ464は、環状リッジ、変形部、突出部、または任意の他の好適な形状および/または材料を含んでもよい。さらに他の例では、逃し弁座448は、逃し弁プラグ464が、実質的な圧力オフセットを提供するために、逃し弁座448を摩擦的に係合するように、例えば、ライナが、ゴム、突出部、および/または他の形状およびまたは材料でできているOリングを受容するための環状溝部を含んでもよい。
逃し弁プラグ464は、閉鎖位置(図4A)において、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を妨げるために、逃し弁座448の第3の開口462を係合し、かつ流出位置(図4B)において、第1のチャンバ414と第2のチャンバ4
30との間の流体の流動を可能にするために、第2の開口部460および第3の開口462から離れて移動する。制限または摩擦部材468は、例示的負荷調整装置400がロックアップ状態(すなわち、図4Aの閉鎖位置)にある時、逃し弁座448が逃し弁プラグ464(すなわち、図4Bの流出状態)から離れて移動することに対抗するように、耐性(例えば、摩擦力)を提供する。言い換えると、負荷調整装置400のロックアップ状態を引き起こす主調整装置(例えば、主調整装置104)の出口(例えば、出口116)における圧力は、ロックアップの開始において、またはロックアップの時点に、逃し弁装置102を開口または流出させない。代わりに、ロックアップ状態を引き起こす流体の圧力よりも実質的に高い圧力の付加的蓄積は、制限部材468によって及ぼされた耐性(例えば、摩擦耐性)を克服して、逃し弁装置402を流出状態に移動するために必要である。
30との間の流体の流動を可能にするために、第2の開口部460および第3の開口462から離れて移動する。制限または摩擦部材468は、例示的負荷調整装置400がロックアップ状態(すなわち、図4Aの閉鎖位置)にある時、逃し弁座448が逃し弁プラグ464(すなわち、図4Bの流出状態)から離れて移動することに対抗するように、耐性(例えば、摩擦力)を提供する。言い換えると、負荷調整装置400のロックアップ状態を引き起こす主調整装置(例えば、主調整装置104)の出口(例えば、出口116)における圧力は、ロックアップの開始において、またはロックアップの時点に、逃し弁装置102を開口または流出させない。代わりに、ロックアップ状態を引き起こす流体の圧力よりも実質的に高い圧力の付加的蓄積は、制限部材468によって及ぼされた耐性(例えば、摩擦耐性)を克服して、逃し弁装置402を流出状態に移動するために必要である。
加えて、主調整装置104に動作可能に連結される時、主調整装置104のロックアップ状態は、主調整装置104のロックアップの直後、またはロックアップの時点に、逃し弁装置102を開口または流出させない。代わりに、主調整装置104のロックアップ状態を引き起こす圧力よりも実質的に高い圧力の付加的な蓄積は、制限部材468によって及ぼされた耐性(例えば、摩擦耐性)を克服して、逃し弁装置402を流出状態に移動するために必要である。図4Bに示すように、流出状態では、逃し弁座448は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を可能にするために、逃し弁プラグ464から離れて移動させられる。
例証する例では、逃し弁プラグ464は、茎部分472とフランジ部分474とを含む。例えば、逃しバネ等の逃し付勢要素476は、逃し弁プラグ464を負荷弁茎436の第1の端部438に向かって付勢するために、逃し弁座448の肩部478と逃し弁プラグ464のフランジ部分474との間に配置される。例では、負荷弁茎436の第1の端部438は、負荷弁プラグ440を負荷ダイヤフラム406に動作可能に連結するために、逃し弁プラグ464を係合するための柔軟または従順座480を含む。このようにして、逃し弁プラグ464は、負荷弁茎436、負荷弁プラグ440、負荷ダイヤフラム406、本体404等との間の不整合を低減するために、負荷弁茎436から別個に浮遊してもよい。その結果、負荷弁茎436、負荷弁プラグ440、負荷ダイヤフラム406、および本体404は、より大きい許容誤差により製造されてもよく、それによって、製造費用を低減し、アセンブリを簡略化する。
動作の際、負荷ダイヤフラム406は、負荷出口426において感知されたプロセス流体の圧力に応じて、少なくとも第1の位置と、第2の位置と、第3の位置との間で移動してもよい。第1の位置では、負荷バネ416は、負荷ダイヤフラム406を第2のチャンバ430に向かって移動させるように、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上にバネ力を及ぼす。ダイヤフラム406は、負荷出口426におけるプロセス流体の圧力が、第2のチャンバ430を介して、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に負荷バネ416によって及ぼされたバネ力より小さい未満である第1の力を負荷ダイヤフラム406の第2の側面428上に及ぼす時、第1の位置に移動する。次いで、負荷ダイヤフラム406は、負荷弁茎436を介して、負荷弁プラグ440を第1の位置に移動させる。第1の位置では、負荷弁プラグ440は、負荷入口424と負荷出口426(例えば、開口状態)との間の流体の流動を可能にするために、負荷弁座434から離れて移動する。
開口状態では、内部逃し弁装置402は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を妨げるように閉鎖状態にある。逃しバネ476は、逃し弁プラグ464を柔軟または従順座480に向かって付勢する。流体が、負荷弁座434に対する負荷弁プラグ440の位置に基づいて、負荷出口426への弁口437を通って流動する時、負荷入口424における高圧流体は、負荷圧力(例えば、所望の負荷圧力)へ低減す
る。負荷圧力は、例えば、主調整装置(例えば、図1の主調整装置104)の負荷チャンバ(例えば、図1の負荷チャンバ124)に供給されるためのものである。負荷バネ416は、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に及ぼされた力を増大または減少するために、調節ネジ482を介して調節(例えば、圧縮または減圧)されてもよい。
る。負荷圧力は、例えば、主調整装置(例えば、図1の主調整装置104)の負荷チャンバ(例えば、図1の負荷チャンバ124)に供給されるためのものである。負荷バネ416は、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に及ぼされた力を増大または減少するために、調節ネジ482を介して調節(例えば、圧縮または減圧)されてもよい。
第2のチャンバ430は、チャネル432を介して、負荷出口426における流体の圧力を感知する。負荷ダイヤフラム406は、負荷出口426におけるプロセス流体の圧力が、負荷バネ416によって負荷ダイヤフラム406の第1の側面412に及ぼされたバネ力よりも大きい(例えば、わずかに大きい)第2の力を負荷ダイヤフラム406の第2の側面428上に及ぼす時、第2の位置(図4A)に移動する。次いで、第2の位置では、負荷ダイヤフラム406は、負荷弁プラグ440を負荷弁座434に向かって移動させる。閉鎖バネ444は、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を妨げるために(すなわち、ロックアップ状態)、負荷弁座434を封止的に係合するように、負荷弁プラグ440を負荷弁座434に向かって付勢する。ロックアップ状態は、負荷調整装置400が、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を妨げる時、生じる。ロックアップ状態では、リリーフバネ476は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を妨げるために、逃し弁プラグ464を負荷弁茎436の第1の端部438に向かって付勢し続ける。
制限部材468は、負荷ダイヤフラム406が第2の位置に入る、および/または負荷調整装置400がロックアップ状態に入る時(図4A)、逃し弁座448が逃し弁プラグ464から離れて移動することを制限または対抗するための摩擦耐性を提供する。したがって、ロックアップ状態に到達する、またはロックアップ状態に入る時点で(すなわち、ロックアップ状態の開始において)、逃し弁装置402は、流出状態にはない、すなわち、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を可能にしない。
図1の主調整装置104等の調整装置に連結される時、出口116における流体の圧力は、負荷調整装置400がロックアップ状態に入る時、増大し続ける。この出口流体圧力の増大は、主調整装置104をロックアップ状態に入らせる(すなわち、入口114と出口116との間の実質的にゼロ流動を提供する)。したがって、主調整装置104は、出口116における流体の圧力が、負荷調整装置400をロックアップ状態に入らせる出口116における流体の圧力よりも高い時、ロックアップ状態に入る。その結果、例示的内部逃し弁装置402は、主調整装置104ロックアップ開始において、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体連通を妨げる。したがって、内部逃し弁装置402は、(例えば、制限部材468を介して)主調整装置ロックアップの開始を引き起こす流体圧力よりも高い流体圧力で流出するように構成される。
制限部材468によって及ぼされた力(例えば、摩擦力)を克服するために、負荷出口426における流体の圧力は、負荷調整装置400のロックアップ状態を引き起こすために流体によって印加された力よりも実質的に高い(かつ、また負荷バネ416によって、負荷ダイヤフラム406の第1の側面412に印加されたバネ力よりも高い)力を、第2のチャンバ430を介して、負荷ダイヤフラム406の第2の側面428に印加する、または及ぼす。
負荷出口426におけるプロセス流体の圧力が増大する(および、主調整装置104をロックアップ状態に入らせる)と、負荷ダイヤフラム406および逃し弁座448は、第1のチャンバ414に向かって第3の位置に移動し(図4B)、それによって、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体流動を可能にするように、逃し弁プラグ464を逃し弁座448から分離する、またはそれから離れて移動させる。言い換えると、内部逃し弁装置402は、負荷調整装置400および/または主調整装置104のロ
ックアップ状態になった時点、またはロックアップ状態の開始時において、プロセス流体の通気または流出を可能にしない。代わりに、内部逃し弁装置402は、出口圧力が、そのようなロックアップ状態を引き起こす出口圧力よりも実質的に高いが、例示的負荷調整装置400に動作可能に連結された超過圧力保護デバイス(例えば、図1の超過圧力保護デバイス108)を起動させる出口圧力未満である場合に、流体を通気する、または流出する。
ックアップ状態になった時点、またはロックアップ状態の開始時において、プロセス流体の通気または流出を可能にしない。代わりに、内部逃し弁装置402は、出口圧力が、そのようなロックアップ状態を引き起こす出口圧力よりも実質的に高いが、例示的負荷調整装置400に動作可能に連結された超過圧力保護デバイス(例えば、図1の超過圧力保護デバイス108)を起動させる出口圧力未満である場合に、流体を通気する、または流出する。
したがって、負荷ダイヤフラム406および逃し弁座448が、図4Aの第2の位置(すなわち、ロックアップ状態に対応する)から、図4Bに示す第3の位置(すなわち、流出位置に対応する)に移動する時、内部逃し弁装置402は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を可能にする。その結果、例示的制限部材468は、負荷調整装置400および/または主調整装置104のロックアップ状態と逃し弁装置402の流出状態との間の実質的な不感帯または実質的な分離を提供する。2psiの制御圧力(例えば、下流または出口圧力)が望ましい、1つの天然ガス用途では、内部逃し弁装置402の流出状態は、出口流体圧力が3psiに到達する時に起動するように設定される、または構成されてもよい。そのような設定は、負荷調整装置400のロックアップ状態を引き起こす流体の圧力(例えば2.2psi)よりも高く、かつ主調整装置104のロックアップを引き起こす流体の圧力(2.8psi)よりも高いが、超過圧力デバイスを起動するために必要とされる圧力(例えば、4.5psi)より低い。
言い換えると、制限部材468は、内部逃し弁装置402の流出状態の開始を引き起こす出口流体圧力と、負荷調整装置および/または主調整装置ロックアップの開始を引き起こす出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御する。したがって、例示的逃し弁装置402は、外部逃し弁(例えば、図1の外部逃し弁108)を必要とせず、超過圧力保護デバイスが圧力式調整装置とともに使用されることを可能にする。
図5Aは、本明細書に説明する、別の例示的内部逃し弁装置またはアセンブリ502とともに実装される、例示的負荷調整装置500の断面図を例証する。図5Bは、流出状態の例示的内部逃し弁装置またはアセンブリ502を示す、図5Aの例示的負荷調整装置500の別の断面図を例証する。図5Cは、例示的内部逃し弁装置502とともに使用されてもよい、例示的逃し弁プラグ504を例証する。上述の例示的負荷調整装置400の構成要素と実質的に同様または同一である、例示的負荷調整装置500のこれらの構成要素は、それらが同一または同様であり、下記に再度詳細に説明されないであろう図4Aおよび4Bの構成要素に対応する参照番号を有する。代わりに、興味のある読者は、図4Aおよび4Bに関連して上記に説明する対応する説明を参照されたい。
図5Aおよび5Bを参照すると、例示的内部逃し弁装置またはアセンブリ502は、逃し弁座506に摺動可能に連結され、かつ逃し弁プラグ504と逃し弁座506との間に配置される少なくとも1つの制限または摩擦部材508(例えば、Oリング)を有する逃し弁プラグ504を含む。逃し弁座506は、フランジ512を有する円筒状本体510を含む。円筒状本体510は、例示的負荷調整装置500が流出状態にある時(図5B)、第1のチャンバ414および第2のチャンバ430を流体的に連結するための開口または通路514を含む。フランジ512は、逃し弁座506をダイヤフラム406に連結するために、負荷ダイヤフラム406の第2の側面428を係合する。負荷弁茎516は、第1の端部520において、第1または負荷弁プラグ518に連結され、第2の端部522において、逃し弁プラグ504に連結される。負荷弁プラグ518は、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を妨げるために、負荷弁座434を係合し、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を可能にするために、負荷弁座434から離れて移動する。例では、制限部材508は、逃し弁プラグ504の第1の部分526が、通路514の第1の部分528内に位置付けられる時、第1のチャンバ414と第2の
チャンバ430との間の流体の流動を妨げるための封止を提供するように、逃し弁プラグ504の溝部524に配置される。
チャンバ430との間の流体の流動を妨げるための封止を提供するように、逃し弁プラグ504の溝部524に配置される。
図5Cにおいて最も明確に示すように、例証する例では、逃し弁プラグ504は、負荷弁茎516の第2の端部522を受容するための空洞532を有する円筒状本体部分530を含む。空洞532は、負荷弁茎516の第2の端部522の形状に相補的である形状を有する。図示のように、例示的負荷弁茎516の第2の端部522は、逃し弁プラグ504の空洞532内にプレス嵌合される。しかしながら、他の例では、負荷弁茎516は、逃し弁プラグ504に螺合連結されてもよく、かつ/または任意の他の好適な締結機構を介して、逃し弁プラグ504に連結されてもよい。負荷弁茎516を逃し弁プラグ504に連結することによって、逃しバネ(例えば、図4Aおよび4Bの逃しバネ476)を提供する必要性がなくなる。
動作の際、負荷出口426における流体圧力の蓄積は、負荷ダイヤフラム406を第1のチャンバ414に向かって付勢するために、負荷ダイヤフラム406の第2に端部428上に力を及ぼす。負荷バネ416によって負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に及ぼされた力よりも高い負荷出口426における流体圧力は、負荷ダイヤフラム406を第1のチャンバ414に向かって移動させる。次に、閉鎖バネ444は、負荷弁プラグ518を負荷弁座434に向かって付勢する。図5Aに示す負荷弁座434との負荷弁プラグ518の係合(すなわち、ロックアップ状態)は、第1のチャンバ414に向かう負荷弁プラグ518のさらなる直線的変位を防止する。その結果、逃し弁プラグ504はまた、第1のチャンバ414に向かって直線的に変位する、または移動することからも防止される。しかしながら、制限部材508は、逃し弁座506を逃し弁プラグ504から離れて移動させるために、プロセス流体によって負荷ダイヤフラム406の第2の側面428に印加された付加的な力を必要とする、耐性を提供する。したがって、制限部材508は、内部逃し弁装置502の流出状態の開始を引き起こす調整装置出口流体圧力と、負荷調整装置ロックアップの開始を引き起こす調整装置出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御する。
ロックアップ状態(図5A)を引き起こす流体圧力よりも高い負荷出口426における流体圧力は、圧力が増大して制限部材508によって提供された抵抗(例えば、摩擦耐性)を克服する時、負荷ダイヤフラム406を第1のチャンバ414に向かって移動させる。流体圧力が増大して制限部材508の抵抗を克服すると、ダイヤフラムプレート450を介して負荷ダイヤフラム406に連結された逃し弁座506もまた、負荷ダイヤフラム406が第1のチャンバ414および第2のチャンバ430を流体的に連結するために、図5Bに示す第3の位置に移動することに伴い、逃し弁プラグ504から離れて移動する。1つの制限部材508のみが示されているが、複数の制限部材は、内部逃し弁装置502を図5Bに示す流出状態に移動させるために必要とされる力を増大または減少するために、逃し弁プラグ504と逃し弁座506との間に配置されてもよい。
他の例では、逃し弁プラグ504の少なくとも一部分は、ロックアップ状態の開始を引き起こす流体圧力と、流出状態の開始を引き起こす流体圧力との間の実質的な圧力オフセットを提供するために、逃し弁座506を摩擦的に係合するために、例えば、ゴム、Teflon(登録商標)、または任意の他の好適な材料でできていてもよい。さらに他の例では、逃し弁プラグ504は、実質的な圧力オフセットを提供するために、逃し弁プラグ504が逃し弁座506に係合することを可能にするような、環状リッジ、変形部、突出部、または任意の他の好適な形状および/または材料を含んでもよい。さらに他の例では、逃し弁座506は、逃し弁プラグ504が、実質的な圧力オフセットを提供するために、逃し弁座506に摩擦的に係合するように、ライナが、例えばゴム、例えば突出部、および/または他の形状および/または材料でできているOリングを受容するための環状溝
部を含んでもよい。
部を含んでもよい。
さらに、図4Aおよび4Bの例示的負荷調整装置400と同様に、例示的負荷調整装置500は、主調整装置(例えば、主調整装置104)に動作可能に連結されてもよい。図4Aおよび4Bに関連して上記に説明する例示的負荷調整装置400と同様に、負荷調整装置500の例示的内部逃し弁装置502は、主調整装置をロックアップさせる出口流体圧力よりも高い出口流体圧力で起動するように構成される、または設定されてもよい。
図6Aは、本明細書に説明するさらに別の例示的内部逃し弁装置またはアセンブリ602を実装する、別の例示的負荷調整装置600を例証する。図6Bは、流出状態の内部逃し弁装置602を示す、図6Aの例示的負荷調整装置の断面図である。上述の例示的負荷調整装置400の構成要素と実質的に同様または同一である、例示的負荷調整装置600のこれらの構成要素は、それらが同一または同様であり、下記に再度詳細に説明されないであろう図4Aおよび4Bの構成要素に対応する参照番号を有する。代わりに、興味のある読者は、図4Aおよび4Bに関連して上記に説明する対応する説明を参照されたい。
図6Aおよび6Bを参照すると、例示的内部逃し弁装置602は、逃し弁座604と、偏向部材606(例えば、リリーフバネ)と、移動止め608とを含む。逃し弁座604は、茎部分610と、フランジ部分612と、上部部分614とを含む。逃し弁座604は、ダイヤフラムプレート450を介して、負荷ダイヤフラム406に連結される。フランジ部分612は、金属ディスク、エラストマディスク、および/または任意の他のディスクまたは封止部材を受容するための座面616を含む。フランジ部分612の座面616は、内部逃し弁装置602が、閉鎖位置にある時(図6A)、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間の流体の流動を妨げるために、負荷ダイヤフラム406の第2の側面428に係合する。付勢部材606は、逃し弁座604の第2のフランジまたは表面618と、第1のケーシング408の表面、または、図示のように、第1のバネ台座418との間に配置される。付勢部材606は、負荷ダイヤフラム406の第2の側面428に向かって(例えば、係合するために)、逃し弁座604の座面618を付勢する。移動止め608は、第1のケーシング408に連結され、第1のチャンバ414内に配置される少なくとも一部分を有する。上部部分614は、締結具620を介して茎部分610に除去可能に連結される。
動作の際、負荷バネ416によって負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に及ぼされた力よりも高い、負荷ダイヤフラム406の第2の側面428に力を及ぼす負荷出口426におけるプロセス流体の圧力は、ロックアップ状態(図6A)を引き起こし、そこで、負荷弁プラグ440は、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を妨げるために、負荷弁座434に係合する。例示的負荷調整装置500が主調整装置(例えば、主調整装置104)に動作可能に連結される時、内部逃し弁装置602は、主調整装置をロックアップさせる出口流体圧力よりも高い出口流体圧力で起動するように構成、または設定されてもよい。
ロックアップ状態を引き起こす流体の圧力よりも高い圧力を有する負荷出口426における流体は、負荷ダイヤフラム406を第1のチャンバ414に向かって移動し続けさせる(例えば、負荷バネ416が圧縮する)。その結果、逃し弁座604の上部部分614は、第1のチャンバ414に向かう軸622に沿った逃し弁座604のさらなる直線運動または移動を制限する、または妨げるために、移動止め608に係合する。しかしながら、出口圧力がさらに増大すると、負荷ダイヤフラム406は、第1のチャンバ414に向かって移動し続け、それによって、制限部材606を圧縮させ、負荷ダイヤフラム406を逃し弁座604の座面616(すなわち、フランジ部分612)から離れて移動させる。その結果、流体は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430との間で(すなわち
、流出状態)、および例えば、通気孔422を介して大気に流動する。したがって、内部逃し弁装置602は、内部逃し弁装置602の流出状態の開始に関連する調整装置出口流体圧力と、負荷調整装置ロックアップの開始に関連する調整装置出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御するための手段を制御する、または提供する。
、流出状態)、および例えば、通気孔422を介して大気に流動する。したがって、内部逃し弁装置602は、内部逃し弁装置602の流出状態の開始に関連する調整装置出口流体圧力と、負荷調整装置ロックアップの開始に関連する調整装置出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御するための手段を制御する、または提供する。
図7は、本明細書に説明する、さらに別の例示的内部逃し弁装置またはアセンブリ702を有する、例示的負荷調整装置700を例証する。上述の例示的負荷調整装置400の構成要素と実質的に同様または同一である、例示的負荷調整装置700のこれらの構成要素は、それらが同一または同様であり、下記に再度詳細に説明されないであろう図4Aおよび4Bの構成要素に対応する参照番号を有する。代わりに、興味のある読者は、図4Aおよび4Bに関連して上記に説明される、対応する説明を参照されたい。
例示的内部逃し弁装置702は、負荷ダイヤフラム406に連結される逃し弁座704を含む。逃し弁座704は、縦方向軸708およびフランジ部分710に沿って延在する円筒状本体706を含む。円筒状本体706は、負荷弁茎436(例えば、柔軟座480)の第1の端部に係合する、またはそれを受容するように寸法決定される空洞712を含む。円筒状本体706はまた、その中に配置される逃し弁プラグ716を有し、かつ空洞712およびチャンバ714を流体的に連結するための第1の開口718を有するチャンバ714を含む。例証する例では、逃し弁プラグ716は、逆止弁として示される。逆止弁は、付勢部材722(例えば、バネ)を介して、第1の開口部718に向かって付勢される球体720を含む。付勢部材722は、バネ台座724と球体720との間に配置される。
動作の際、負荷出口426におけるプロセス流体の圧力が、負荷バネ416によって負荷ダイヤフラム406の第1の側面412上に及ぼされた力よりも高い力を負荷ダイヤフラム406の第2の側面428上に及ぼす時、逃し弁座704および負荷ダイヤフラム406は、ロックアップ状態(図7A)に移動する。ロックアップ状態では、負荷弁プラグ440は、負荷入口424と負荷出口426との間の流体の流動を妨げるために、負荷弁座434に係合する。例示的負荷調整装置500が主調整装置(例えば、主調整装置104)に動作可能に連結される時、内部逃し弁装置602は、主調整装置をロックアップさせる出口流体圧力よりも高い出口流体圧力で起動するように構成、または設定されてもよい。負荷出口426における流体圧力が、負荷調整装置700および/または主調整装置がロックアップ状態に入る圧力よりも高い流体圧力に増大すると、負荷ダイヤフラム406および逃し弁座704は、第1のチャンバ414に向かう軸708に沿った直線経路内で移動し続ける。その結果、逃し弁座704は、第1の開口718を露出する、または第1の開口718を第2のチャンバ430内の流体、およびしたがって、負荷出口426における流体にチャネル432を介して流体的に連結するために、負荷弁茎436の第1の端部438から離れて移動する。
第1のチャンバ414および第2のチャンバ430を流体的に連結するために、流体の圧力は、第1の開口718を介して、球体720の第1の側面726に、付勢部材722によって球体720の第2の側面728上に及ぼされた力よりも高い力を及ぼす。流体圧力が制限部材722によって及ぼされた力を克服する時、球体720は、第1のチャンバ414に向かって、第1の開口718から離れて移動する。その結果、流体は、第1のチャンバ414と第2のチャンバ430(すなわち、図7Bの流出状態)との間で、および通気孔422に流動する。したがって、内部逃し弁装置702は、内部逃し弁装置702の流出状態の開始に関連する調整装置出口流体圧力と、負荷調整装置ロックアップの開始に関連する調整装置出口流体圧力との間の圧力オフセットを制御する。
特定の例示的装置が本明細書に説明されているが、本特許の網羅範囲は、それに制限さ
れない。反対に、本特許は、文字通り、または均等論の下、付属の請求項の範囲内に適正に含まれる製造のすべての装置および製品を網羅する。
れない。反対に、本特許は、文字通り、または均等論の下、付属の請求項の範囲内に適正に含まれる製造のすべての装置および製品を網羅する。
Claims (29)
- 内部逃し弁装置を有する、負荷調整装置であって、
第1のケーシングと第2のケーシングとの間に配置される、負荷ダイヤフラムを有する本体であって、前記第1のケーシングおよび前記負荷ダイヤフラムの第1の側面は、第1のチャンバを画定し、前記第2のケーシングおよび前記負荷ダイヤフラムの第2の側面は、第2のチャンバを画定する、本体と、
前記負荷ダイヤフラムに連結される、逃し弁アセンブリであって、
前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとを流体的に連結するための通路を 形成する開口部を有する、逃し弁座と、
前記逃し弁座に可動的に連結される、逃し弁プラグであって、前記負荷調整装 置が、ロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、前記 第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の流体の流動を可能にするように、 前記逃し弁座から流出位置に離れて移動する、逃し弁プラグと、を備える、逃し 弁アセンブリと、を備える、負荷調整装置。 - 前記逃し弁アセンブリは、前記負荷調整装置に動作可能に連結される主調整装置が、ロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、前記流出状態に移動し、前記主調整装置は、前記負荷調整装置が、前記ロックアップ状態に入る前記出口圧力よりも実質的に高い圧力で、ロックアップ状態に入る、請求項1に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁アセンブリは、前記負荷調整装置が、前記ロックアップ状態に入る前記圧力、または前記主調整装置が、前記ロックアップ状態に入る前記圧力よりも実質的に高い前記出口圧力に応じて、前記逃し弁を前記流出位置に移動させるための、シールまたはバネを含む、請求項2に記載の負荷調整装置。
- 前記シールまたは前記バネは、前記逃し弁プラグの少なくとも一部分と、前記逃し弁座の一部分との間に配置される、請求項3に記載の負荷調整装置。
- 前記シールは、少なくとも1つのOリングを備える、請求項3に記載の負荷調整装置。
- 前記負荷ダイヤフラムに動作可能に連結され、かつ負荷入口と負荷出口との間の前記本体の弁口内に配置される、負荷弁座を係合し、前記弁口を通る流体の流動を妨げ、かつ前記弁口を通る流体の流動を可能にするように前記負荷弁座から離れて移動させるための、負荷弁プラグを第1の端部に有する、負荷弁茎をさらに含む、請求項1に記載の負荷調整装置。
- 前記負荷弁プラグおよび前記負荷ダイヤフラムを動作可能に連結するように、前記逃し弁プラグと係合するために、前記負荷弁茎の第2の端部に連結される、従順座をさらに備える、請求項6に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁プラグを、前記負荷弁茎に向かって付勢するための、付勢要素をさらに備える、請求項7に記載の負荷調整装置。
- 前記負荷弁茎の第2の端部は、前記逃し弁プラグに強固に連結される、請求項6に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁プラグは、前記負荷弁茎の前記第2の端部を受容するように造形される空洞を有する、円筒状の本体部分を含む、請求項9に記載の負荷調整装置。
- 内部逃し弁装置を有する、負荷調整装置であって、
第2のチャンバによって感知されるプロセス流体圧力に応じて、少なくとも第1の位置と、第2の位置と、第3の位置との間で移動するように、第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の調整装置の本体内に配置される、ダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに連結される、逃し弁座であって、前記逃し弁座および前記ダイヤフラムが、前記第1の位置と、前記第2の位置と、前記第3の位置との間で移動するようにし、前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバを流体的に連結するための通路を形成するための開口部を含む、逃し弁座と、
前記ダイヤフラムおよび前記逃し弁座が、前記第1の位置と第2の位置との間で移動する時、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の前記流体の流動を妨げるように、前記開口部と係合するために、前記逃し弁座に摺動可能に連結される、逃し弁プラグであって、前記負荷調整装置がロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、前記逃し弁プラグは、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の前記流体の流動を可能にするように、前記逃し弁座から離れて、前記第3の位置に移動する、逃し弁プラグと、
を備える、負荷調整装置。 - 前記逃し弁プラグは、前記負荷調整装置に動作可能に連結される主調整装置が、ロックアップ状態に入る圧力よりも実質的に高い出口圧力に応じて、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の前記流体の流動を可能にするように、前記逃し弁座から離れて、前記第3の位置に移動する、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁プラグが、前記第3の位置に移動する出口圧力を設定するために、前記逃し弁プラグの少なくとも一部分と、前記逃し弁プラグに連結される前記逃し弁座との間に配置される、Oリングまたはバネをさらに備える、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記第1の位置は、前記負荷調整装置が、プロセス流体が負荷入口と負荷出口との間で流動することを可能にする、解放状態を提供する、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記第2の位置は、前記負荷入口と前記負荷出口との間のプロセス流体の前記流動が阻止される、前記負荷調整装置のロックアップ状態に関連する、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記第3の位置は、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の前記流体の流動が許可される、流出状態に関連する、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁座は、フランジ部分と、空洞とを有する、円筒状部材を備える、請求項11に記載の負荷調整装置。
- 前記逃し弁プラグは、前記逃し弁座の前記円筒状部材の少なくとも一部分内に配置される、逆止弁を備える、請求項17に記載の負荷調整装置。
- 第1の端部において連結される負荷弁プラグと、第2の端部において連結される従順座とを有する、負荷弁茎をさらに備え、前記従順座は、前記負荷弁プラグを前記ダイヤフラムに動作可能に連結するように、前記逃し弁座または前記逃し弁プラグの一部分を係合し、前記負荷弁プラグは、前記負荷調整装置の負荷入口と負荷出口との間の前記流体の流動を可能にするように、前記第1の位置の前記負荷弁座から離間され、かつ、前記負荷入口と前記負荷出口との間の前記流体の流動を阻止するように、前記第2の位置および前記第3の位置の前記負荷弁座を係合する、請求項17に記載の負荷調整装置。
- 負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置であって、
円筒状本体と第1のフランジ部分とを有する、逃し弁座であって、前記第1のフランジ部分は、前記逃し弁装置が閉鎖位置にある時、ダイヤフラムの第1の側面を係合するため、および前記負荷調整装置が流出状態にある時、前記ダイヤフラムの前記第1の側面から離れて移動するための、座面を含む、逃し弁座と、
前記逃し弁座の第2のフランジ部分と前記負荷調整装置の一部分との間に配置される付勢部材であって、前記ダイヤフラムの前記第1の側面を前記座面に向かって付勢するための付勢部材と、
前記逃し弁座を係合するために、前記負荷調整装置の少なくとも一部分内に配置される、移動止めであって、前記移動止めと前記逃し弁座との係合は、前記ダイヤフラムが前記移動止めに向かって移動する時、前記座面を前記ダイヤフラムの前記第1の側面から離れて移動させる、移動止めと、
を備える、内部逃し弁装置。 - 前記流出状態で、前記ダイヤフラムは、前記負荷調整装置の第1のチャンバと前記負荷調整装置の第2のチャンバとの間の前記流体の流動を可能にするように、前記座面から離れて移動する、請求項20に記載の装置。
- 前記ダイヤフラムの前記第1の側面は、前記負荷調整装置の前記第1のチャンバおよび負荷出口に流体的に連結される、請求項21に記載の装置。
- 前記付勢部材は、バネを備える、請求項20に記載の装置。
- 負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置であって、
作動装置の第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための手段であって、前記第2のチャンバは、負荷調整装置の出口に流体的に連結されるためのものである、手段と、
調整装置ロックアップの開始に関連する圧力よりも実質的に高い前記出口における流体圧力に応じて、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の前記流体の流動を可能にするように、流体連通を提供するための前記手段を制御するための手段と、
を備える、内部逃し弁装置。 - 作動装置の第1のチャンバと第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための前記手段は、逃し弁プラグを逃し弁座の開口部から離れて移動させる手段を備え、前記逃し弁座の前記開口部は、前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバを流体的に連結するための通路を形成する、請求項24に記載の装置。
- 前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための前記手段を制御するための前記手段は、逃し弁プラグの少なくとも一部分と、逃し弁座の一部分との間に配置される、Oリングを含む、請求項24に記載の装置。
- 前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための前記手段を制御するための前記手段は、弁座の開口部に向かって、弁座内に少なくとも部分的に配置される弁プラグを付勢するためのバネを含み、前記開口部は、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとを流体的に連結する、請求項24に記載の装置。
- 前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間の流体連通を提供するための前記手段を制御するための前記手段は、前記第1のチャンバと第2のチャンバとを流体的に連結するために、逃し弁プラグの一部分を係合して、前記逃し弁プラグの座面をダイヤフラムの表面から離れて移動させるための、移動止めを備える、請求項24に記載の装置。
- 調整装置ロックアップの開始に関連する前記圧力は、前記負荷調整装置ロックアップの開始に関連する圧力、または主調整装置ロックアップの開始に関連する圧力を含む、請求項24に記載の装置。
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