[发明专利]带有入口压强感应管的平衡压强调节器与平衡塞组件

说明书

技术领域

本公开一般涉及平衡压强调节器，更特别地涉及一种带有入口压强感应管的平衡压强调节器，该入口压强感应管感应阀座上游的入口压强。

背景技术

压强调节阀被用于多种工业和住宅应用，以控制流体的下游压强。例如，在化学加工厂或炼油厂中，压强调节阀被用于操作流体以补偿增加或减少的需求，或补偿其他负荷扰动，这样使该流体压强被调节。同样，压强调节阀可被用于水管装置，以维持预定的流体压强，该流体压强根据需求的变化自动调节，例如在水龙头或淋浴中的防烫阀。通过控制下游压强，压强调节阀补偿在下游需求的变化。例如，当下游需求增加时，压强调节阀打开以允许更多的流体流经该压强调节阀，这样维持了一个相对恒定的下游压强。另一方面，当下游需求减少时，压强调节阀关闭以减少流经该压强调节阀的流体的量，又维持了一个相对恒定的下游压强。

压强调节阀可被归类为平衡型或非平衡型。非平衡阀典型地在该阀塞的一侧有高压强的入口流体，在该阀塞的另一侧有低压强的出口流体。非平衡阀受到一种被称为衰落入口特性的不良效果的影响。该衰落入口特性是一种现象，在该现象中，当该上游压强减少时，非平衡阀经历了一种并不期望的下游压强的增加。由于多数压强调节阀试图维持一个恒定的下游压强，因此这种影响是不理想的。衰落入口特性是由该阀塞的高压强侧的流体压力引起的，该压力试图移动该阀塞到一个关闭的位置。因此，该阀必须具有某种机制以抵制在该阀塞上的这种流体压力。因为抵制该流体压力的该机制典型地具有一个设定点，当在该阀塞入口侧的该流体压力变化时(例如，由于入口流体的供给减少，或由于该阀上游的压强变化)，由这样一种机制产生的该压力是恒定的。衰落入口特性对有限压缩流体源的应用尤其重要，比如气瓶，长管拖车，或防喷器(hydril)，因为在这样的应用中，有一个固定的入口气体供给，并且因此当该入口气体供给减少时该入口气体压强降低。

非平衡阀也受到对该阀座产生的损害的影响。在具有高入口压强的非平衡阀中，作用在大阀孔上的该流体压强能够压碎该阀座。因此，非平衡阀对于高压强、大孔的应用是不理想的。

为了处理在更高流体应用中的该衰落入口特性，平衡压强调节器被开发出来。在该平衡压强调节器中，该上游压强的一部分被转移到作用在该阀塞的下游部分。这样，该阀塞“被平衡”，在该阀塞的上游和下游部分都作用了相同的流体压力。以这种方式，该衰落入口特性被消除(或极大减少)，因为作用在该阀座的上游和下游的阀塞表面上的流体压强没有差异，该差异会迫使该阀塞朝向该关闭的位置。换言之，该阀塞自身由于流体压强产生了非常小或没有产生打开/关闭的压力。

在隔膜型压强调节器中，来自该阀塞的上游或入口侧的更高压强流体可通过该阀塞被泄放到该隔膜的对立侧以平衡该阀塞上的压力，与上面所述的该平衡调节器类似。典型地，这种流体压力的平衡通过结合一个或多个排放通路或端口而实现，该排放通道或端口通过该阀塞从该入口侧延伸到该隔膜的致动器侧。

图1示出了一个典型的隔膜型压强调节器。该压强调节器10包括阀体20，该阀体带有由通道26流体地连接的流体入口22和流体出口24。该通道26包括管颈28，阀座30被置于该管颈中。阀帽32装有负载弹簧34，该负载弹簧34被连接到阀杆36上。该阀杆36被可操作地附着在阀塞38上。该阀塞38与该阀座30相互作用，以控制流体从该入口22流经该阀体20到该出口24。

隔膜39被连接到该阀帽32和该阀塞38上。该隔膜39将通道26与阀帽32中的腔40分隔开，该阀帽包括该负载弹簧34。该隔膜39响应于在该通道26和该腔40之间的压强差。

保持器42被附着于该阀杆36，并将该阀塞38保持在该阀杆36上。该保持器可包括一个或多个紧固件44，例如被附着在该阀杆36上的螺母。一个或多个平衡通道或通路46流体地连接该通道26和腔48，该腔48被置于在该阀塞38和该腔40之间。在该阀塞38上的流体压力通过流经该平衡通路46的流体被平衡。

隔膜型平衡调节器，如图1所示的该平衡调节器的一个问题是，在高入口压强时遭受不稳定的影响。换言之，在高入口压强下，由于通过该平衡通道或通路46的流动特性，该压强平衡是困难的。这就导致作用在该阀塞38上的压力不平衡，这可能引起该阀塞38在该阀体20内随意地或不定地轮转，从而可导致不定的下游压强。

发明内容