[發明專利]具有包括可變壓強感應區域的平衡閥內件的平衡調節器

有效

• 申請號: 201410059808.7
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN104864140B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 范國磊;周彪;劉念春;張京;賀楊;T·K·阮
• 申請（專利權）人: 艾默生過程管理調節技術公司
• 主分類號: G05D16/06
• 分類號: G05D16/06;F16K17/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

一種平衡壓強調節器，包括閥體，閥體具有通過流體通路連接的流體入口和流體出口。閥座設置在所述流體通路中。平衡閥塞組件設置在所述流體通路中，所述平衡閥塞組件包括與所述閥座配合來選擇性地打開或閉合所述流體通路的閥塞、將所述閥塞可操作地連接到閥桿的保持器、將空腔與所述流體通路分隔開的隔膜、將所述流體通路流體連接到所述空腔的中間平衡通道以及將所述流體通路流體連接到所述空腔的外圍平衡通道，所述外圍平衡通道位于所述保持器和所述閥塞之間。

技術領域

本公開大體上涉及平衡壓強調節器，更具體地，涉及一種具有包括可變壓強感應區域的平衡閥內件的平衡壓強調節器。

背景技術

壓強調節閥被用于多種工業和住宅應用，以控制流體的下游壓強。例如，在化學加工廠或煉油廠中，壓強調節閥被用于操作流動的流體以補償需求的增加或減少，或補償其他負荷擾動，這樣使該流體壓強被調節。同樣，壓強調節閥可被用于水管裝置，以維持預定的流體壓強，該流體壓強根據需求的變化自動調節，例如在淋浴頭或水龍頭中的防燙閥。通過控制下游壓強，壓強調節閥補償下游需求的變化。例如，當下游需求增加時，壓強調節閥打開以允許更多的流體流經該壓強調節閥，因此維持了一個相對恒定的下游壓強。另一方面，當下游需求減少時，壓強調節閥關閉以減少流經該壓強調節閥的流體的量，再次維持了一個相對恒定的下游壓強。

壓強調節閥可被歸類為平衡型或非平衡型。非平衡閥典型地在閥塞的一側具有高壓強的入口流體，并在該閥塞的另一側具有低壓強的出口流體。非平衡閥受到一種被稱為衰減入口特性的不良效果的影響。該衰減入口特性是一種現象，其中當上游壓強減少時，非平衡閥經歷了一種并不期望的下游壓強的增加。由于多數壓強調節閥試圖維持恒定的下游壓強，因此這種影響是不理想的。衰減入口特性是由該閥塞的高壓強側的流體壓力引起的，該流體壓力試圖移動該閥塞到關閉位置。因此，該閥必須具有某種機構以抵制在該閥塞上的這種流體壓力。因為抵制該流體壓力的機構典型地具有一個設定點，盡管該閥塞的入口例上的流體壓力可能變化(例如，由于入口流體的供給減少，或由于閥上游的壓強變化)，由這種機構產生的壓力是恒定的。衰減入口特性對有限壓縮流體源的應用尤其重要，比如氣瓶、長管拖車、或防噴器(hydril)，因為在這些應用中，有一個固定的入口流體供給，并且因此當該入口流體供給減少時該入口流體壓強降低。

非平衡閥還受到對閥座產生的損害的影響。在具有高入口壓強的非平衡閥中，作用在大閥孔上的流體壓強能夠壓壞該閥座。因此，非平衡閥對于高壓強、大孔的應用是不理想的。

為了處理在更高流動應用中的該衰減入口特性，平衡壓強調節器被開發出來。在平衡壓強調節器中，上游壓強的一部分被轉移作用在閥塞的下游部分。這樣，該閥塞“被平衡”，相同的流體壓強作用在該閥塞的上游和下游部分。以這種方式，該衰減入口特性被消除(或極大減少)，因為作用在該閥座的上游和下游的閥塞表面上的流體壓強沒有差異，該差異會迫使該閥塞朝向關閉位置。換言之，該閥塞自身由于流體壓強產生了非常小或沒有產生打開/關閉的壓力。

在隔膜型壓強調節器中，與上面所述的平衡調節器類似，來自閥塞的上游或入口側的高壓強流體可通過該閥塞被泄放到該隔膜的相對側以平衡該閥塞上的壓力。典型地，這種流體壓力的平衡通過結合一個或多個排放通路或端口而實現，該排放通路或端口通過該閥塞從入口側延伸到該隔膜的致動器側。

圖1示出了一個典型的邊緣感應隔膜型壓強調節器。壓強調節器10包括閥體20，該閥體帶有由通道26流體地連接的流體入口22和流體出口24。通道26包括管頸28，閥座30被置于該管頸中。閥帽32裝有負載彈簧34，負載彈簧34被連接到閥桿36。閥桿36被可操作地連接到閥塞38。閥塞38與閥座30相互作用，以控制流體從入口22流經閥體20到出口24。

隔膜39被連接到閥帽32和閥塞38。隔膜39將通道26與容納負載彈簧34的閥帽32中的腔室40分隔開。隔膜39響應于在通道26和腔室40之間的壓強差。