[发明专利]具有通用的隔膜安装位置的隔膜控制阀

说明书

技术领域

本发明大体上涉及隔膜流体控制阀。更特别地，本发明涉及包括阀体和阀帽的流体控制阀，该阀体和阀帽接收不同类型的隔膜从而为具有不同流体特征的系统定制控制阀。

背景技术

众所周知，过程工厂，如精练厂、化工厂或造纸厂，由多种连接在一起的过程控制环组成，以生产各种消费品。这些过程控制环中的每一个被设计以将一些重要的过程变量，如压强、流量、液位或温度维持在所要求的操作范围内，以保证最终产品的质量。这些环中的每一个接收并且在内部产生负载扰动，这种扰动影响过程变量和工厂内过程控制环的控制。为了减少这些负载扰动的影响，过程变量由传感器或变送器检测，并被传送给过程控制器。过程控制器处理这个信息并且给过程环提供变更或修正以使过程变量达到在负载扰动发生后其应该在的位置。所述修正通常通过改变经过某些类型的终端控制元件，如控制阀的流动而发生。控制阀操控流动的流体，如气体、蒸汽、水或化学混合物来补偿负载扰动，并维持被调节的过程变量尽可能的靠近所希望的控制或设定值。

通常理解，各种控制阀配置可特定地应用于某些特定的应用中。例如，当具有狭窄控制范围的快开阀是合适的时，可以使用旋转控制阀，如蝶阀。替代地，当需要大控制范围的精确控制时，可使用滑动杆控制阀。在任何配置中，这些控制阀通常被耦接到一个控制装置，如致动器，其响应于控制信号时，控制控制阀精确的打开量。因此，当设计过程时，过程工程师必须考虑许多设计需求和设计约束。例如，设计工程师必须确定使用的阀的样式、尺寸、致动器的类型等。

在一些系统中，特别是在气动控制的流体过程系统中，用于任何给定的流体过程设备的致动器可包括隔膜致动器。典型的隔膜致动器包括一个包含弹簧偏置隔膜组件的壳体。隔膜组件经由阀杆或其他致动器杆被耦接到流动控制元件，以控制流体过程控制设备的打开量。

一些操作系统要求贯穿控制阀的整个操作范围的流体流动特性的精确控制。隔膜控制阀被用于这种精确控制。一种类型的隔膜流体控制阀包括插入流体流动通路的阀笼。包括至少一个控制隔膜的控制隔膜组件相对于作为阀座的阀笼的一端移动，以控制通过阀的流体流动。这些控制隔膜控制阀对于在贯穿阀的整个操作范围中需要精确控制流体流动特性的系统是特别有利的。控制隔膜控制阀还在关闭位置提供更可靠的密封，特别是在低流动条件下。

不同类型的控制隔膜可基于系统需求或特性被用于控制阀。例如，高温系统可能需要金属隔膜，用于无故障地抵御高温。另一方面，较低温度的系统可允许使用弹性隔膜，这可使制造成本更低。在金属隔膜能够与过程流体发生化学反应的系统中，弹性膜片也可以是所希望的。

已知控制隔膜控制阀被设计以使用单一类型的控制隔膜。例如，已知控制隔膜控制阀可使用金属隔膜，或弹性隔膜。一般来说，金属隔膜不能代替弹性隔膜，反之亦然，因为金属和弹性隔膜有不同的形状、弹性等，这些都需要不同的壳体配置。

附图说明

图1示出了根据本公开的教导所构建的隔膜控制阀的透视图。

图2示出了图1的控制阀的阀部分的正面剖视图。

图3示出了位于图2的控制阀的阀帽和阀体的相交处的隔膜安装位置的特写剖视图，隔膜安装位置包括弹性隔膜。

图4示出了位于图2的控制阀的阀帽和阀体的相交处的隔膜安装位置的特写剖视图，隔膜安装位置包括金属隔膜。

具体实施方式

虽然下文中给出了本发明的示例性实施例的具体描述，但是应当理解，本发明的法律范围由在本专利的结尾处给出的权利要求的词语限定。具体实施例方式仅被解释为示例性的，并且，并未描述本发明的每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即便可能的话也将是不切实际的。基于阅读本公开，本领域技术人员能够使用当前技术或在本专利提交日之后发展的技术实现一个或多个替换的实施例。这些额外的控告仍落入限定本发明的权利要求的范围内。

现参照附图，图1和图2示出了控制阀20，其类型通常用于过程控制系统中。控制阀20包括阀体22，阀入口26，阀出口24和在入口26和出口24之间延伸的流动通道28。流动通道28包含入口通道32，出口通道30和控制通道34。