[发明专利]用于流体调节器的平衡阀口

说明书

技术领域

本申请涉及气体调节器，尤其涉及具有平衡阀口的气体调节器。

背景技术

典型的气体分配系统在供给气体时的压强可能会根据对系统、气候、供应源和/或其他因素的要求而发生变化。然而，大多数配备有诸如燃烧室、烤炉等气体装置的终端用户设施要求气体在气体调节器的最大容量或低于最大容量下根据预定的压强传送。因此，气体调节器被应用到这些分配系统中以确保所传送的气体符合终端用户设施的要求。常规的气体调节器通常包括用于感应和控制所传送气体的压强的闭环控制致动器。

除了闭环控制，一些常规气体调节器还包括平衡阀口来改进气体调节器对下游压强变化的反应。平衡阀口适于减少入口压强对气体调节器性能上的影响。入口压强与平衡隔膜流体连通，以对气体调节器的控制元件施加在入口压强的相反方向上的力。因此，如下面进一步描述的，由于入口压强变化，相应的力被施加来平衡由入口压强产生的力，从而气体调节器仅响应出口压强来作用。

如将要更完整描述的，在具有平衡阀口的常规调节器中，流经气体调节器的一部分流体可行进穿过设置在控制元件内的通道，并且这些通道朝向至少部分由平衡隔膜限定的平衡腔开口。这种配置允许在低入口压强下的高流量。然而，由于阀敞开，施加在平衡隔膜上的入口压强无法保持恒定。更具体地，感应压强由于阀敞开而减小，导致被称为“下垂”的现象以及气体调节器内的不稳定。

发明内容

本公开的一个方面包括流体调节装置，其包括阀体，该阀体限定了入口、出口以及设置在入口和出口之间的阀口。所述装置还可包括设置在阀体内并形成中央圆柱形开口的端口壳体。所述装置还可包括控制元件，其至少部分可滑动地设置在端口壳体的中央圆柱形开口内，并适于沿着控制元件的中心轴在接合阀口的闭合位置和远离阀口间隔开的打开位置之间移位。控制元件可包括阀杆和耦接至阀杆的阀塞，阀塞限定了密封表面，在控制元件处于闭合位置时，密封表面适于密封接合阀口。所述装置还可包括耦接在控制元件和端口壳体之间的平衡隔膜。平衡隔膜可具有相对的第一和第二隔膜表面。所述装置还可包括设置在端口壳体的内表面和平衡隔膜的第一隔膜表面之间的所述端口壳体的一部分内的平衡腔。最后，所述装置还可包括第一压强感应通道，其延伸穿过阀塞并与平衡腔流体连通，使得阀塞的密封表面上的流体压强同样存在于平衡腔内，以对阀塞的密封表面和平衡隔膜的第一表面各自施加相等且相反的第一和第二力。第一压强感应通道具有沿控制元件的中心轴延伸穿过阀塞的入口部分。

本公开的另一方面包括一种用于流体流动控制装置的平衡端口控制组件，其包括限定了中央圆柱形开口的端口壳体。所述组件还可包括阀杆，其具有中心纵轴并至少部分设置在端口壳体内，用于沿着所述中心纵轴往复移动。所述组件还可包括阀塞，其耦接至所述阀杆并限定适于选择性密封接合流体流动控制装置的阀口的密封表面。所述组件还可包括可操作地耦接在阀塞和端口壳体之间的平衡隔膜，其中所述平衡隔膜具有相对的第一和第二隔膜表面。所述组件还可包括平衡腔，其被限定在端口壳体的内表面和平衡隔膜的第一隔膜表面之间的所述端口壳体的一部分内。最后，所述装置还可包括第一压强感应通道，其延伸穿过阀塞并与平衡腔流体连通，使得阀塞的密封表面上的流体压强同样存在于平衡腔内，以对阀塞的密封表面和平衡隔膜的第一表面各自施加相等且相反的第一和第二力。第一压强感应通道具有沿阀杆的中心纵轴延伸穿过阀塞的入口部分。

本公开的又一方面包括用于流体流动控制装置的平衡端口控制组件，其包括限定了中央圆柱形开口的端口壳体。所述组件还可包括阀杆，其具有中心纵轴并至少部分设置在端口壳体内，用于沿着所述中心纵轴往复移动。所述组件还可包括阀塞，其耦接至所述阀杆并限定适于选择性密封接合流体流动控制装置的阀口的密封表面。所述组件还可包括可操作地耦接在阀塞和端口壳体之间的平衡隔膜，其中所述平衡隔膜具有相对的第一和第二隔膜表面。所述组件还可包括平衡腔，其被限定在端口壳体的内表面和平衡隔膜的第一隔膜表面之间的所述端口壳体的一部分内。最后，所述装置还可包括压强感应迷宫，其至少部分由阀塞限定并提供阀塞的密封表面和平衡腔之间的流体连通，使得阀塞的密封表面上的流体压强同样存在于平衡腔内，以对阀塞的密封表面和平衡隔膜的第一表面各自施加相等且相反的第一和第二力。所述压强感应迷宫包括至少一个第一压强感应通道，所述第一压强感应通道沿控制元件的中心轴从密封表面延伸进入阀塞。

附图说明

图1是配备有常规平衡端口控制组件的一种形式的调节器的横截面侧视图；