[发明专利]减压流体调节器

说明书

本申请是国际申请日为2004年3月29日、国际申请号为PCT/US2004/009459、进入中国国家阶段的申请号为200480008067.4、发明名称为“减压流体调节器”的PCT国际申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及调节器，更具体地说，涉及减压流体调节器。

背景技术

为控制例如油和气体管道配给系统、化学过程之类工业过程中的流体传输，经常有必要使过程流体(process fluid)以较高压力流经要求大量或高流速过程流体的配给系统或过程的各部分。随着高压过程流体流经配给系统或者过程时，过程流体的压力可在一或多个点上降低，以便以较低压力提供较少量过程流体给使用或消费该过程流体的子系统。

减压流体调节器通常用于降低和控制过程流体的压力。一般而言，减压流体调节器可通过串联地插入在流体流路中的阀来改变这种限制。以此方式，减压流体调节器可以控制流体流速和/或调节器下游出口的压力。减压流体调节器通常利用先导操作控制机构或者直接作用控制机构实现。

先导操作流体调节器通常包括具有较小表面积的先导级隔膜。该先导级隔膜通常响应于调节器输出压力，以驱动使用具有较大表面积的隔膜的第二或主控制级。主级的较大隔膜可提供启动调节器阀所需的较大压力。

直接作用流体调节器排除了先导级，以使流体输出压力通常作用在与调节器阀直接相连的单一较大隔膜上。因此，直接作用流体调节器可用在具有较小安装外壳的相对紧凑的壳体中。

通常可用的减压流体调节器包括很多种，其中每一种都可为适应不同的应用而具有不同的设计特征集合。例如，为消费者地点(比如居所或商用建筑)或者其他保管输送点处的天然气压力控制之用而设计的减压调节器，通常要求相对准确。常见的，通过为调节器配置高的比例带增益(亦即高的机械增益)即可获得高的调节器准确性。而改变某些因素可获得高的比例带增益。例如，调节器隔膜面积和杠杆比(也就是单位隔膜行程量除以单位隔膜行程所产生的阀杆和阀盘行程量)可基本上控制调节器的比例带增益。总的来讲，在调节器两侧压降给定的情况下，较大的隔膜面积可产生较大的力，由此使得杠杆比相应下降。杠杆比的下降会导致更高的调节器比例带增益，这能够提高调节器控制其输出压力的准确性。

另一方面，被设计为用作液化石油(LP)气的配给控制之用的减压流体调节器相对紧凑，这能够使此类调节器更便于安装在有限空间(例如油罐圆顶)内。准确性对于LP气应用，并非像其对于天然气应用那样重要。因此，使用较小的隔膜能使LP气调节器的安装外壳(mounting envelope)减至最小。此外，由于LP气应用中用到的减压调节器常被要求控制较大的压降，故而这些调节器的较低比例带增益有助于降低经常出现在此类应用中的不稳定问题。

因此，与不同减压调节器应用相关的不同性能要求历来都是对立的。所要求的设计权衡导致针对不同应用的不同调节器设计。例如，由于天然气调节器的安装外壳较大，故而针对在天然气系统中的使用而设计的压力调节器，通常不适于在LP气系统中使用。此外，天然气调节器相对较高的比例带增益，会使LP气应用中常见的、通常与大的压降相关的不稳定问题恶化。同样，由于较低的比例带增益，在LP气系统中的使用而设计的减压调节器，对于在天然气系统中的使用来说，通常准确性不够。

发明内容

根据一个实施例，提供一种流体调节器，包括壳体和法兰，其中法兰具有限定该法兰内部的第一半径和限定该流体调节器的安装外壳、且大于该第一半径的第二半径。该法兰可以包括多个沿圆周间隔开的突起，使得多个突起中的第一和第二突起以第一圆周间距分隔，并且多个突起中的第二突起和第三突起以大于该第一圆周间距的第二圆周间距分隔。此外，多个突起中的每一个都可以包括至少一个被配置为接纳固定件的孔，使得该法兰具有多于四个孔。

根据另一实施例，提供一种流体调节器，可以包括壳体以及设置在该壳体内的隔膜。该流体调节器还可以包括设置在该壳体内的阀。该阀可以包括：阀座、阀盘、阀杆以及被配置为保持该阀杆以使该阀盘的封接面与该阀座基本上共面的阀导承(valve guide)。该流体调节器还可以包括具有与该阀杆连接的第一端和与该隔膜连接的第二端的杠杆。该杠杆的第一端可被连接到阀杆，以沿与该阀杆纵轴不平行的方向对该阀杆施加力。

根据再另一实施例，提供一种流体调节器，包括：壳体和设置在该壳体内的隔膜。该流体调节器还可以包括设置在该壳体内的阀。该阀可以包括阀座、阀盘和阀杆。该阀杆可以包括被配置为限制该阀盘朝向该阀座的行程的制动器。

附图说明