[实用新型]用于流体控制阀的阀体和流体流动控制阀

说明书

本实用新型提供了用于流体控制阀的阀体和流体流动控制阀。该阀体包括入口、出口和限定在其间的阀端口。该阀体还包括在入口和阀端口之间延伸的多个分立的流动通道，以便以均衡阀端口周边处的流体速度的方式将流体流动分配到阀端口。该多个分立的流动通道包括(i)一个或多个第一流动通道，其被布置为将流体流动的第一量引导到阀端口的前面部分，(ii)一个或多个第二流动通道，其被布置为将流体流动的第二量引导到阀端口的后面部分，(iii)一个或多个第三流动通道，其被布置为将流体流动的第三量引导到阀端口的一个或两个侧面部分。

技术领域

本公开内容总体上涉及流体流动控制设备，更具体地说，涉及具有布置为均衡阀的阀端口周边处的流体速度的分立流动通道的流体控制阀，从而提供更平衡的压力分布。

背景技术

过程控制系统通常包括用于控制各种过程参数的各种部件。例如，流体过程控制系统可以包括多个控制阀以用于控制流过该系统的流体的流动速率、温度和/或压力。最终产品取决于这些参数的控制精度，而这转而取决于控制阀的几何形状和特性。例如，控制阀被专门设计和选择以提供特定的流动容量和压力变化。当这些特性受到损害时，最终产品的质量可能会受到影响。

在一些应用(例如，燃气轮机应用)中，可能有必要提供可在抑制(choke)的流动状况下操作的控制阀。当流过控制阀的流体的速度达到超音速(例如，对于流过用于燃气轮机发电应用的控制阀的燃料，约为1070英尺/秒)时发生抑制的流动。

图1和图2例示了可在抑制的流动状况下操作的控制阀100的一个已知示例。如图所示，控制阀100包括阀体104和布置在阀体104中的内件组件108。阀体104限定通过环形阀端口120连接的入口112和出口116。内件组件108包括座环124、座环保持器128和阀塞132。座环124布置在阀端口120中。座环保持器128座靠座环124以使座环124在阀端口120内保持就位。阀塞132与阀座环124可移动地相互作用，以控制通过阀端口120(以及因此控制阀100)的流体流动。

然而，已知的流量控制阀100面临许多问题。因为流过阀端口120的流体倾向于采取阻力最小的路径(即，最简单的路线)，所以流过阀端口120的大部分流体倾向于在或穿过与阀端口120的后面部分144相对的阀端口120的前面部分136(最靠近座环124的前侧140与阀塞的前侧)流过阀端口120。换而言之，当流体穿过阀端口120从入口112流到出口116时，流体不是均匀地分配到阀端口120和阀塞132的周边并围绕其周边。作为这种不均匀分配的结果，产生了涡流效应，由此流过阀端口120的流体在实际进入并流过阀端口120之前多次改变方向。该方向改变导致流速降低，这也减少了相对于在前面部分136处流过阀端口120的流体压力而言的流体压力，从而引起跨已知控制阀100的不平衡速度分布和不平衡压力分布。

实用新型内容

鉴于流体在流过已知的控制阀时不是被均匀地分配到阀端口而发生涡流效应的问题，提供了用于流体控制阀的阀体和流体流动控制阀。根据第一示例性方面，提供了一种用于流体控制阀的阀体。所述阀体包括入口、出口、阀端口以及多个分立的流动通道，所述阀端口被限定在所述入口与所述出口之间，所述多个分立的流体通道在所述入口与所述阀端口之间延伸以将流过所述入口的流体分配到所述阀端口。所述多个分立的流动通道包括：一个或多个第一流动通道，所述一个或多个第一流动通道被布置为将流过所述入口的流体的第一量引导到所述阀端口的前面部分；一个或多个第二流动通道，所述一个或多个第二流动通道被布置为将流过所述入口的流体的第二量引导到所述阀端口的与所述前面部分相对的后面部分；以及一个或多个第三流动通道，所述一个或多个第三流动通道被布置为将流过所述入口的流体的第三量引导到所述阀端口的在所述前面部分与所述后面部分之间延伸的一个或两个侧面部分。