[实用新型]流体流动控制装置及流体过程控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2010年10月8日提交的美国专利申请No.12/901,018的部分继续申请。该申请的全部内容通过参考并入本文。

技术领域

本公开涉及气动放大器和包括该气动放大器的气动系统。

背景技术

用来控制诸如压缩气体、天然气、石油、丙烷等流体的流动的系统在本领域是已知的。这些系统通常包括至少一个控制阀，用来控制流体的不同流动参数。典型的控制阀包括例如阀塞等阀控制元件，其可移动地布置在流动通路内，用来控制流体的流动。如本领域中已知的，这种控制元件的位置可借助例如活塞致动器或基于隔膜的致动器等气动致动器由定位器来控制。例如，常规的定位器将气动信号传递到致动器，以在打开位置和闭合位置之间冲击阀控制元件。但是，标准定位器冲击控制阀的速度部分地取决于致动器和控制阀的大小。例如，较大的致动器/控制阀通常需要更长的时间来冲击。

因此，这种系统还使用位于定位器和致动器之间的一个或多个气动放大器。对于单作用阀，通常使用单个气动放大器。对于双作用阀，使用两个气动放大器，耦接到阀的致动器控制元件(即，活塞或隔膜)的每一侧各使用一个。该气动放大器用来放大从定位器发出的气动信号的体积，由此增加致动器冲击控制阀的速度。

实用新型内容

针对上述现有技术中的问题，本公开的目的在于提供新型的流体流动控制装置及流体过程控制系统。

本公开的一个方面提供一种流体流动控制装置，包括供给端口、出口、排放端口、内件阀芯(trim cartridge)、隔膜组件以及控制元件。所述供给端口用来接收加压流体供给。所述出口用来传递加压流体供给。所述排放端口用来排放加压流体供给。所述内件阀芯布置在所述供给端口和所述出口之间以及所述出口和所述排放端口之间。所述内件阀芯限定了阀芯供给端口和上平坦表面。所述阀芯供给端口沿着所述供给端口和所述出口之间延伸的供给通路布置。所述上平坦表面沿着在所述出口和所述排放端口之间延伸的排出通路设置。所述隔膜组件布置在所述出口和所述排放端口之间，并限定沿排出通路的排出端口。所述控制元件可移动地布置在所述内件阀芯内，并包括供给塞、排出塞和在所述供给塞和所述排出塞之间延伸的杆。所述供给塞可选择地接合所述内件阀芯的阀芯供给端口，由此封闭供给通路。所述排出塞可选择地接合所述隔膜组件的所述排出端口，由此封闭所述排出通路。所述排出塞包括布置在所述排出塞和所述杆的接合部位的下平坦表面。所述排出塞的下平坦表面与所述内件阀芯的上平坦表面共面。

所述的流体流动控制装置还包括弹性体供给部件，其布置在所述控制元件的供给塞和所述阀芯供给端口之间，用于提供流体紧密密封；以及弹性体排出部件，其布置在所述控制元件的排出塞和所述隔膜组件的排出端口之间，用于提供流体紧密密封。

所述弹性体供给部件被固定到所述控制元件的供给塞，以及所述弹性体排出部件被固定到所述控制元件的排出塞。

所述的流体流动控制装置还包括本体，其限定所述供给端口和所述出口；隔膜壳体，其限定所述排放端口并包括所述隔膜组件；以及弹簧帽，其限定控制信号端口。

所述的流体流动控制装置还包括供给弹簧和排出弹簧，所述供给弹簧由所述内件阀芯支撑并接合所述控制元件，以朝向所述阀芯供给端口偏置所述控制元件，所述排出弹簧布置在所述弹簧帽和所述隔膜组件之间，以朝向所述控制元件偏置所述排出端口。

所述隔膜组件包括仪器隔膜、反馈隔膜以及布置在所述仪器隔膜和所述反馈隔膜之间的穿孔间隔件，所述反馈隔膜连通至所述本体的出口，以及所述仪器隔膜连通至所述弹簧帽的控制信号端口。

所述隔膜壳体包括反馈腔，所述隔膜组件可移动地布置在所述反馈腔中，所述反馈腔具有邻近所述仪器隔膜的第一横截面尺寸和邻近所述反馈隔膜的第二横截面尺寸，所述第二横截面尺寸大于所述第一横截面尺寸。