[发明专利]具有模态消音器的球阀

说明书

球阀可以包括控制元件，控制元件包括穿孔筛网和多个腔室，穿孔筛网设置在控制元件内并与控制元件的内表面间隔开以形成环形空间，多个腔室设置在控制元件内。当流体流过控制元件时，声波穿过穿孔筛网并被多个腔室反射回去以干扰其它声波，由此降低旋转阀中的流体噪声。

技术领域

本发明总体上涉及用于控制阀和调节器的降噪设备，并且更具体来说涉及具有包括模态消音器的球元件的球阀。

背景技术

流体阀对流体从一个位置到另一个位置的流动进行控制。当流体阀处于关闭位置时，防止一侧上的高压流体流到阀的另一侧上的较低压力位置。控制阀的入口和出口之间的压力差连同通过控制阀的曲折流动路径在控制阀的下游产生湍流流体流动，这引起不期望的和潜在有害的噪声。

为了降低噪声，在一些调节器中已经使用多端口阀笼或者阀内件来降低跨阀笼的压降并使下游流动平稳。但是，这些笼式降噪器也会降低通过阀笼的流体的流速，这可能会降低调节器的效率。

其它类型的声音降低设备包括设置在流动路径中的材料，该材料吸收声波并将声波转换成热能。但是，这种吸音材料具有有限的有效频率，并且它们也会降低通过材料的流体流动。

近来已经进行了一些尝试以利用位于调节器下游的衰减设备来降低噪声。特别地，在Ali E.Broukhiyan的“用于降低来自控制阀的噪声的模态重合抑制设备(MCSD)”(在下文中(MCSD))中描述了模态重合抑制设备，其通过引用并入本文中。然而，MCSD中公开的模态抑制设备非常重并难以组装。此外，模态抑制设备位于阀的下游，这使阀部件暴露于由阀产生的噪声的影响。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，一种球阀可包括阀体，阀体具有通过流体流动路径连接的流体入口和流体出口。控制元件设置在所体流动路径中，控制元件对通过阀体的流体流动进行控制。穿孔筛网设置在控制元件内并与控制元件的内表面间隔开以形成环形空间。多个腔室形成在控制元件中。声波穿过穿孔筛网并被多个腔室反射回去以干扰其它声波，由此降低控制元件中的噪声。

根据本发明的另一个示例性方面，一种降低来自流过球阀的流体的噪声的方法可以包括：将多个环形腔室布置在球阀的控制元件内，将穿孔筛网布置在控制元件内，穿孔筛网与多个腔室中的腔室的内表面之间的距离限定环形空间；以及将多个腔室中的相对的腔室以与特定频率的声波的干扰相对应的距离进行布置。

进一步根据前述方面中的任何一个或多个方面，球阀(或者降低来自流过球阀的流体的噪声的方法)还可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。

在一些优选形式中，多个腔室由设置在控制元件的内表面上的多个壁形成，多个壁实质上垂直于通过控制元件的流体流动的方向延伸。多个壁限定穿孔筛网与控制元件的内表面之间的多个腔室。

在其它优选形式中，多个腔室中的至少两个腔室的体积不同。

在其它优选形式中，腔室的体积从控制元件的入口部朝向控制元件的中心增加。

在其它优选形式中，腔室的体积从控制元件的中心朝向控制元件的出口部减小。

在其它优选形式中，当在横截面上观察时，多个腔室近似于曲线。

在其它优选形式中，穿孔筛网包括多个穿孔，并且在其它优选形式中，多个穿孔中的至少一个穿孔为圆形形状。

在其它优选形式中，穿孔筛网的内直径与控制元件的入口部和控制元件的出口部的内直径实质上相等。

在其它优选形式中，穿孔板设置在控制元件内，穿孔板实质上垂直于通过控制元件的流体流动的方向延伸。

在其它优选形式中，相对的腔室之间的距离对应于特定频率的声波的干扰。

附图说明

图1是具有模态消音器的球阀的侧向横截面图，以及