[發明專利]流體流動控制裝置和系統以及使流體從其中流過的方法

在審

• 申請號: 201380074751.1
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN105164457A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: J·帕里什;B·海恩斯;G·戴克
• 申請（專利權）人: 芙羅服務管理公司
• 主分類號: F16L55/02
• 分類號: F16L55/02;F16L55/04;F16L55/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;胡斌

優先權聲明

本申請要求2013年3月15日提交的用針對“FluidFlowControlDevicesandSystems,andMethodsofFlowingFluids”的美國臨時專利申請序號13/840,906的提交日的權益。

技術領域

本公開一般地涉及流體流動控制裝置。更特別地，本公開的實施例涉及被構造成減少從其中通過的流體的壓力和能量的裝置。

背景技術

在許多工業領域中，常常必須減少管線或閥內的流體（液體和氣體兩者）的壓力和能量。可出于此目的而采用一個或多個控制裝置。在本領域中提出了用于控制裝置的各種設計。例如，可采用一種裝置來將通過裝置的流劃分成多個單獨流，其被構造為在裝置內的多個彎曲的流體流動路徑。隨著流體通過彎曲的流體流動路徑，流體多次改變方向。此外，隨著流體穿過完全的流體流動路徑，流體流動路徑的總截面面積可增加而提供流動路徑內的流體速度的減小。流體的流體壓力和能量由于由路徑的壁之間的摩擦所引起的損耗、流動方向的快速改變和膨脹或收縮室而沿著此類路徑被部分地耗散。這些裝置包括一般地稱為“彎曲路徑修整裝置”的東西。

常常在具有主體的諸如控制閥之類的閥的主體內提供流體流動控制裝置，所述主體常規地被構造成將流體從進口朝著空心的柱形流體流動控制裝置引導。還可將該閥構造成將通過流體流動控制裝置朝著流體出口引導到其外面。該閥可包括活塞、滾珠、圓盤或被構造成插入閥的中心區域中以中斷通過閥的流體流動并使閥閉合的其它裝置。

加壓流體包含儲存的機械勢能。流體流動控制裝置通過降低流體的壓力和速度來耗散此能量。隨著流體流過流體通路，流體流動可能是湍急的。湍急流體具有作用于在流體在其中流通的管道和流體控制裝置的結構元件上的關聯壓力和速度波動。這些壓力和速度波動一般地伴隨著諸如腐蝕、噪聲、振動以及空化（cavitation）之類的其它問題。在許多應用中，這些伴隨問題是流體流動控制裝置的不期望或不可接收的特性。常規流體流動控制裝置并未充分地限制與跟流體相關聯的壓力和速度波動相關聯的問題。

發明內容

本公開的各種實施例包括一種克服了常規流體流動控制裝置的許多問題的流體流動控制裝置。本公開描述了包括被構造成更好地控制與流體流動控制相關聯的空化、振動及其它問題的流體路徑的流體流動控制裝置的實施例。

在一個或多個實施例中，流體流動控制裝置可包括沿著縱軸延伸且具有側壁的大體上柱形主體。該柱形主體可包括沿著側壁縱向地延伸的至少一個第一通道和沿著側壁縱向地延伸的至少一個第二通道。所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道的中的一個的至少一部分相對于縱軸以一定斜角縱向地延伸而形成用于改善通過通道的流體的流動特性的通道型式（pattern）。

在另一實施例中，所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道至少大體上縱向地從柱形主體的第一末端延伸到柱形主體的第二末端。在另一實施例中，所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道交叉。在另一實施例中，柱形主體是第一柱形主體，并且流體流動控制裝置還可包括同心地位于第一柱形主體的內部柱形腔體中的第二柱形主體。在其它實施例中，一個或多個附加柱形主體每個可同心地位于另一柱形主體的內柱形腔體中。在一個實施例中，第一柱形主體和第二柱形主體每個具有彎曲側壁，使得第一柱形主體和第二柱形主體形成大體上球形的球閥。

在流體流動控制裝置的其它實施例中，所述至少一個第一通道與多個其它通道交叉。在一個實施例中，可以以空化型式來構造所述至少一個第一通道和至少一個第二通道以控制通過第一通道和第二通道的物質的空化。例如，所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道可在側壁上形成偏移磚形型式，或者所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道在側壁上形成菱形型式。在另一實施例中，所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道中的至少一個以之字形型式沿著側壁縱向地延伸。在另一實施例中，所述至少一個第一通道和所述至少一個第二通道不交叉。