[发明专利]流体调节器及通过调节器加压流体管道的方法

说明书

技术领域

本公开涉及流体调节器，更具体地，涉及在需要快速加压的系统中使用的流体调节器。

背景技术

诸如流体调节器等流体流动控制装置通常用在多种应用中来确保流体从一源头输送到目的地，而不会超出预定的控制压强。即，典型的压强调节器将来自源头的流体的压强减小到适于目的应用的控制压强。

一般来说，调节器用在持续加压的系统中。例如，在离岸石油和天然气工业中，液压调节器被结合到将高压液压液体供给到数英里远的海底设备的集成管路。在正常操作中，集成管路被填满流体并被预加压，使得调节器简单地运行来确保集成管路中的压强不会超出控制压强。

然而，开始运转时，集成管路通常在接通到调节器时被填满流体，但是流体不需要被加压。因此，一旦连接，必须加压管道，这需要将调节器暴露于高压/高流动入口和低压出口条件。典型的调节器没有被设计成处理这些流动，而且，加压比需要花费更长时间。为了适应这些情况，流体系统可以配备有通过管道从调节器输送的旁路回路。典型地，旁路回路包括在从调节器抽取流体的入口管道和将流体送回调节器下游的流体系统的回流管道之间通过管道输送的手动阀。一旦集成管路或位于调节器下游的其它管路被充分加压，操作人员在正常操作中手动地关闭旁路回路以改变通过调节器的所有流体流动。

发明内容

本公开的一个方面涉及流体流动控制装置，其包括阀体、调节器流路、旁路流路、旁路装置以及调节器。所述阀体限定入口、出口、布置在所述入口和所述出口之间的通道、布置在所述通道和所述出口之间的调节器腔室以及布置在所述通道和所述出口之间的旁路腔室。所述调节器流路经由所述通道和所述调节器腔室在所述阀体的入口和出口之间延伸，并具有第一有效横截面积。所述旁路流路经由所述通道和所述旁路腔室在所述阀体的入口和出口之间延伸，并具有大于所述第一有效横截面积的第二有效横截面积。

所述旁路阀被连接到所述阀体并包括旁路控制组件。所述旁路控制组件包括旁路控制元件和旁路偏置装置。所述旁路控制元件能够相对于所述阀体的所述旁路腔室在允许流体通过所述旁路流路流动的打开位置和阻止流体通过所述旁路流路流动的闭合位置之间移动。所述旁路偏置装置朝着打开位置推动所述旁路控制元件，以使得当所述旁路腔室中的流体压强等于或大于旁路设定点压强时，所述旁路控制元件仅处于闭合位置。

所述调节器被连接到所述阀体并包括调节器控制组件。所述调节器控制组件包括调节器控制元件和调节器偏置装置。所述调节器控制元件能够相对于所述阀体的所述调节器腔室在不阻止流体通过所述调节器流路流动的打开位置和阻止流体通过所述调节器流路流动的闭合位置之间移动。所述调节器偏置装置朝着打开位置推动所述调节器控制元件，以使得所述调节器控制元件处于打开位置，直到所述阀体的所述调节器腔室中的流体压强等于或大于调节器设定点压强。所述调节器设定点压强大于所述旁路设定点压强。

附图说明

图1是根据本公开的原理构造的包括调节器和集成的旁路阀的流体流动控制装置的一种形式的横截面侧视图，示出了旁路阀处于打开位置。

图2是图1的流体流动控制装置的横截面侧视图，示出了旁路阀处于闭合位置。

图3是图1和图2的流体流动控制装置的调节器的部分细节图，示出了调节器处于打开位置。

图4是图1和图2的流体流动控制装置的调节器的部分细节图，示出了调节器执行过压释放功能。

图5是本公开的流体流动控制装置的另一种形式的横截面侧视图，示出了旁路阀处于打开位置。

图6是图5的流体流动控制装置的横截面侧视图，示出了旁路阀处于闭合位置。

图7是本公开的流体流动控制装置的又一种形式的横截面侧视图，示出了旁路阀处于打开位置。

图8是图7的流体流动控制装置的横截面侧视图，示出了旁路阀处于闭合位置。

图9是图1和图2的流体流动控制装置的旁路阀的部分细节图，示出了适用于结合图1到图8中所公开的任一流体流动控制装置的改进的阀座孔。

图10是本公开的可替换的旁路阀的部分细节图，其包括适用于本公开的任一流体流动控制装置的过载锁定件，示出了过载锁定件处于锁定位置。

图11是图10的可替换的旁路阀的部分细节图，示出了过载锁定件处于未锁定位置。

具体实施方式