[发明专利]流体减压装置

说明书

技术领域

本发明大体上涉及流体减压装置，更具体而言，涉及用于过程流体处理系统中的流体减压装置。

背景技术

在过程控制工业中，许多控制阀应用，例如发电或石油炼制应用等，导致所形成的过程状况产生不可接受程度的气动噪音。例如，通常可接受程度的气动噪音在控制阀管线下游1米处及离开控制阀管线1米处的测量约为85dBA。应理解的是，实施为阀调整装置(valve trim)或通气扩散器(vent diffuser)的流体减压装置能够显著减小在各种过程应用中产生的噪音。这些流体减压装置的物理和流体动力机制以及在流体减压装置的应用中的气动噪音预测在近年来已被相当好地理解。

控制阀噪音问题的传统解决方案包括圆柱形流体减压装置，其形成专门的内部流体结构，以将压降(即，控制在流体减压装置内的离散过渡中的压降)分级和/或将流体减压装置的出口流动分离为多股较小的流动流，从而减小气动噪音。进一步，应理解的是，传统的流体减压装置使用两种通用的通路截面：圆形和矩形。这些通路截面常常受限于现有技术的制造能力。由于这些传统的制造和预测技术，这些通路截面依然继续使用在当前应用中。具体而言，由堆叠盘或熔模铸造板构造而成的流体减压装置通常形成矩形截面的流动通路形状，而通过随后的传统机加工操作而形成为圆柱形的部件形成圆形截面的流体通路形状。

这些流体通路的目的在于，在流体减压装置内形成减噪结构，以减小流动流中转化为噪音的能量值，和/或将所产生噪音的频率移动到听觉范围以外的程度。一种这样减小气动噪音的普遍策略是，在流体减压装置中最小化孔的尺寸或减小通路的截面积，以致使所产生噪音的峰值频率移动到听觉范围以外。这样，为了改善流体减压装置的性能，制造商将流体通路制造得在满足应用的前提下尽可能小。然而，这种减噪技术的缺点在于，其减小了控制阀的总流动容量，并使流体减压装置易于受到阻塞或流动阻碍的影响。

发明内容

本文公开的示例性流体减压装置可用于减小与过程流体相关的能量、压力、和/或噪音。根据一个示例，一种流体减压装置可包括：具有内表面和外表面的中空筒；以及在所述内表面与外表面之间延伸的多个通路。每个所述通路均限定具有限定一浸润周界的截面积的孔，所述浸润周界大于与所述孔的截面积相同的圆形或矩形之一的浸润周界。

根据另一示例，一种流体减压装置可包括：具有内表面和外表面的中空筒；和在所述内表面与外表面之间延伸的多个通路，所述内表面与外表面限定所述通路的液压直径，以显著减小由所述通路内的流体流动引起的气动噪音。

根据又一示例，一种流体减压装置可包括：具有内直径表面和外直径表面的筒；和在所述内直径表面与所述外直径表面之间延伸的多个孔。每个所述孔均具有包含至少一个曲线形侧部或边缘的开口。

根据再一示例，一种流体减压装置可包括：具有内直径表面和外直径表面的筒；和在所述内直径表面与所述外直径表面之间延伸的多个孔。每个所述孔均具有在所述外直径表面上的开口，所述开口至少包括由与所述开口的形心相交的平面限定并具有不同面积的第一面积部分和第二面积部分。

附图说明

图1是示例性流体减压装置的正等轴测图。

图2图示出可用于在图1的示例性流体减压装置中设置孔的示例性倒置样式。

图3至5图示出用于已知流体减压装置中的孔与用于图1的示例性流体减压装置中的示例性三角形孔之间的比较。

图6图示出图3至5的示例性三角形孔的非对称性质。

图7图示出可用于实现流体减压的多个示例性六边形孔。

图8图示出包括多个孔的示例性流体减压装置的一部分的正等轴测图，其中每个所述孔均具有多个凹进或曲线形侧部或边缘。

图9和10图示出图8的其中一个孔与近似尺寸的矩形孔的浸润周界之间的比较。

图11和12图示出可用于本文所述的示例性流体减压装置中的具有曲线形边缘的其它示例性孔。

图13图示出包括多个星形孔的示例性流体减压装置的一部分的正等轴测图，其中每个所述孔具有多个直线形侧部或边缘。

图14图示出包括形成多个通路的多个嵌套筒的示例性流体减压装置的分解正等轴测图，每个所述筒具有至少两种不同形状的孔。

图15A和图15B图示出使用多个堆叠盘形成并具有多个十二边形的孔的示例性流体减压装置的正等轴测图和俯视剖视图。

图16图示出可与本文所述的示例性流体减压装置共同使用的示例性阀组件。

具体实施方式