噪声衰减装置和包括其的流体联接件的制作方法
【专利说明】噪声衰减装置和包括其的流体联接件
[0001]相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§ 119的相关部分主张对在2012年9月10日申请且题为“噪声衰减装置和包括其的设备”的美国临时申请序列号N0.61/699，153的优先权，其内容通过引用而整体并入本文中。
技术领域
[0002]本公开的主题涉及流体联接件(例如，阀或流量调节器)中的噪声衰减。
【背景技术】
[0003]工作流体(例如气体和液体)的穿过流体联接件的流动可产生不利的操作条件。跨过流体联接件的工作流体的压力上的变化可导致引起噪声、热、和机械振动的流体动态。所得的噪声可达到远高于lOOdba，并且经常超出对工作场所中的噪声的可接收暴露设置限制的规定。
[0004]一些流体联接件包括可解决这些问题的装置。这些装置将工作流体引导穿过形成具有多个转向的曲折路径的通道。该通道例如通过将工作流体中的势能逐渐地变为动能而减弱噪声水平。但是，在许多流体联接件中，节流元件(例如，隔板)设置在通道附近。节流元件的该构造可降低衰减装置的功效，因为节流元件可防止工作流体流动穿过衰减装置的通道中的一些。
[0005]不能利用所有的可利用通道也可降低这些装置的寿命。通常，通道始终在最大流量条件(例如，最大速度)下操作，因为节流元件的本构造取决于体积和/或其它流动条件而仅暴露有限数量的通道。由此，这些流动条件可加速尤其对如下那些通道发生的磨损、腐蚀和其它损害，那些通道在节流元件部分和完全打开时都接收流体流。
【发明内容】
[0006]本公开描述了用于流体联接件的噪声衰减的改善，其以有成本效益的设计尤其解决磨损问题。如在下面所提出的，这些改善将噪声衰减装置与节流元件分离。所得的间隙和/或间隔允许工作流体(例如气体和液体)在节流元件的所有位置处流动穿过所有通道。此外，噪声衰减装置相对于节流元件的位置跨过通道均匀地分配流，因而将各通道中的流体速度管理至降低磨损和腐蚀损害的水平。
[0007]噪声衰减装置的实施例的构造利用具有开口的多个板，该多个板当布置在一起时形成通道的结构。通道包括多个转向，转向使流的方向变化来降低噪声。但是，这些装置采用简化通道的组装的板。在一个实施例中，噪声衰减装置仅需要两种类型的板。各类型的板特征在于开口的不同样式。而且，基于开口的几何形状和布局，噪声衰减装置的实施例可包括层叠构造，其将板定位成仅两个定向来形成通道。该特征有助于避免将不能正确地形成工作流体可流动穿过的通道的不正确定向。
【附图说明】
[0008]现在简要地对附图进行参考，其中:
图1绘出了用于与流体联接件结合使用的噪声衰减装置的示范实施例的透视图；
图2绘出了图1的噪声衰减装置的截面图；
图3以分解形式绘出了图1的噪声衰减装置；
图4绘出了图3的噪声衰减装置的详图；
图5绘出了用于在噪声衰减装置中使用的板的实例的透视图；
图6绘出了用于在噪声衰减装置中使用的板的实例的透视图；
图7绘出了用于在噪声衰减装置中使用的板的实例的透视图；
图8绘出了用于在噪声衰减装置中使用的壳体的实例的透视图；
图9是图8的壳体的俯视图；
图10绘出了用于在噪声衰减装置中使用的壳体的实例的俯视图；
图11绘出了包括噪声衰减装置的实例的流体联接件的实例；
图12以分解形式绘出了图10的流体联接件；
图13绘出了图10的流体联接件的截面图；并且图14绘出了包括噪声衰减装置的实例的流体联接件的截面。
[0009]其中，遍及若干附图，可适用的相同参考标号指示相同或对应的构件和单位，附图不遵循比例，除非另外指出。
【具体实施方式】
[0010]图1、2、3和4示出了可降低发生在流体联接件(例如，阀和流量调节器)中的噪声的噪声衰减装置100 (也称为“装置100”)的示范实施例。在图1中，装置100具有上游侧102和下游侧104，其定向取决于工作流体的流F的方向。装置100包括壳体106，其形成中心开口 108，中心开口 108具有形成在其中的一个或更多个孔(例如，第一孔110和第二孔112)。壳体106的实例可包括碳钢和适于输送流体(例如，天然气)的类似材料。壳体106可配合入现有的流联接件中，因而允许噪声衰减装置100用于改造成现有的联接件和相关的装置的许多灵活性。
[0011]如在图2中最佳显示的，图2为沿图1中的线2-2截取的第一孔110的截面图，装置100还包括板组件114，板组件114在本实例中布置在第一孔110中。板组件114特征在于层叠板组件，以形成一个或更多个通道118。通道118中的各个具有突起119，突起119改变流F的方向。流方向上的这些变化跨过装置100减少了流F的能量(例如，动能)。尽管本公开构思具有更浅和或更宽的转向和其组合的板组件114的构造，但是在一个实例中，转向使方向变化大约90°。
[0012]图3的分解的组件提供板组件114的更多细节。在一个实施例中，板组件114包括:第一板120，其具有处于第一样式122的开口 ；和第二板124，其具有处于不同于第一样式122的第二样式126的开口。板组件114采用备选构造，其中贯穿板组件114，第一板120邻近第二板124。该构造使第一样式122和第二样式126相对于彼此定向。当处于适当的定向时，第一板120的开口和第二板124中的开口形成通道(例如，图2的通道118)，该通道在工作流体经过装置100时消耗流F的能量。备选构造中的第二板124的放置和定向通过第二板124在板组件114中的位置来确定，例如，是否在第一板120的上游侧102和下游侧104上。
[0013]图4示出了板组件114的详图，来进一步描述第二板124在板组件114中的放置和定向。如在图4中所显示的，板组件114包括第一板120和一对第二板(例如，上游板128和下游板130)。第二板128、130具有第一侧132和第二侧134。在本构造中，在上游侧102上，上游板128的第二侧134置于第一板120附近。在下游侧104上，提议的构造将下游板130的第一侧132定位在第二板120附近。
[0014]上游板128和下游板130的定向利用第二样式126中的开口分布，来利用第一样式122中的开口正确地形成通道。为此，板组件114仅仅要求两种不同的式样和/或类型的开口样式。该特征简化了构造，即，终端使用者仅需要鉴别第二板128、130在板组件114中的适当定向。该定向可通过第二板128、130的侧面上的现有标记(例如，蚀刻、颜色、符号等)，来相对于第二侧134清楚地区别和分辨第一侧132。而且，出于制造的目的，第一板120和第二板128、130的提议的构造要求仅需要生成两种样式的板(例如，第一板120和第二板128、130)的生产设备和/或其它制造和组装工具。该要求可降低加工成本和通常与板组件114和/或噪声衰减装置100的制造相关的其它花费。
[0015]接着聚焦于板(例如，第一板120和第二板128、130)，图5绘出了板200的实例的示意图，该板200可用作材料毛坯，以用于构造在图2、3和4的板组件114中设置的板。板200具有板主体202，其具有中心线204和紧固特征(例如，第一紧固件开口 206和第二紧固件开口 208)。紧固特征206、208位于紧固区域(例如，第一紧固区域210和第二紧固区域212)处。紧固区域210、212包括紧固特征206、208周围的板主体202的材料。板主体202具有外周边缘214，外周边缘214形成具有第一端218和第二端220的伸长平坦表面216。外周边缘214还可形成曲线表面222，曲线表面222可在伸长平坦表面214的第一端218和第二端220之间延伸。在一个实例中，板主体202可包括处于在曲线表面222附近布置的一个或更多个平坦表面(例如第一平坦表面224、第二平坦表面226、和第三平坦表面228)的形式的一个或更多个定向特征。
[0016]板组件114(图2、3和4)中的层叠多重板对准紧固特征206、208。该构造对准第一紧固件开口 206和第二紧固件开口 208，来形成穿透板组件114的一对伸长孔。伸长孔可接收紧固件(例如，螺栓和/或螺钉)，其延伸穿过板组件114，并且例如固连至壳体106 (图1和3)。作为额外的益处，该构造还对准第一紧固区域210和第二紧固区域212。这种对准形成伸长的柱，其包括并入板组件中的板上的第一紧固区域210和第二紧固区域212中的材料。这些伸长的柱对板组件114提供强度和结构整体性来耐受压力和在流F前进穿过通道118 (图2)时施加在板组件114上的其它力。
[0017]图6绘出了可由板200(图5)的材料毛坯形成的第一板300的实例。第一板300的实例用作在上面讨论并且在图2、3和4中显示的第一板120。在图6的本实例中，板主体302包括中心线304、紧固特征306、308、和紧固区域310、312。板主体302还包括通常识别为周围开口 330和主开口 332的多个开口。后者，即主开口 332跨过板主体302的表面的大部分分布。主开口 332均一地呈现相同的物理特性，即，可关于第一侧334和第二侧336量化的形状和尺寸。另一方面，周围开口 330可具有不同于主开口 332的物理特性。共同地，周围开口 330和主开口 332是第一样式338 (例如，图3和4的第一样式122)的部分。
[0018]如在图6的实例中显示的，第一样式338的开口 330、332以相同的方式或镜像布置在中心线304的两侧上。该布置允许第一板300与朝向无关地安装在板组件114(图2、3和4)中，S卩，其中，其它板附近的第一侧334和/或第二侧336的位置限定板组件114 (图2、图3和4)中的定向。开口 330、332的实例可具有形状因素，其包括正方形和矩形形状(在图6中显示)，尽管第一板300的其它实例中的开口 330、332可采取与如在本文中构思的通道的构形相称的其它形状因素(例如，六边形、八边形等)。对于主开口 332，第一侧334和第二侧336的尺寸可限定形状因素。例如，第一侧334和第二侧336可呈现相同(例如，对于正方形形状因素)或不同(例如，对于矩形形状因素)的尺寸。
[0019]图7绘出了用于用作第二板128、130(图2、3和4)的第二板400的实例。在图7中，板主体402包括中心线404、紧固特征406、408、和紧固区域410、412。板主体402中的开口 430、432是第二样式440(例如，图2、3和4中的第二样式126)的部分，该第二样式440包括不同组(例如，第一组442和第二组444)中的主开口 430