专利名称：与供给调节装置连用的过压保护设备及过压保护系统的制作方法
技术领域：
本专利涉及过压保护，更具体地，涉及用于流体压力调节装置的过压保护系统以
及装置。
背景技术：
流体调节装置可以被用于调节流向例如在过程控制系统中的致动器的控制压力。 然而，如果调节装置内部发生故障，流向致动器的控制压力可能高于上限，超过该上限致动器就不能够正确和/或安全地运行。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供过压保护设备、系统，其能够被用于保护阀致动器和相关联的控制器免于由故障的供给调节装置所引起的压力升高。一方面，提供了一种与供给调节装置连用的过压保护设备，包括隔膜，具有相对第二侧的第一侧；偏置元件，配置为在所述隔膜的所述第二侧施加偏置压力；以及壳体，配置为接纳所述隔膜和所述偏置元件，并且限定第一端口，第二端口，第三端口以及第四端口，所述第二端口配置为接收来自所述供给调节装置的控制压力以施加在所述隔膜的所述第一侧上，其中，当所述控制压力超过所述偏置压力时，耦接至所述隔膜的阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第三端口流出并流向控制器，并且当所述偏置压力超过所述控制压力时，所述阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第四端口流出从而所述控制压力被排放。另一方面，提供了一种过压保护系统，包括供给调节装置；控制器；以及致动器，其中，所述供给调节装置流体地耦接至所述控制器，所述控制器流体地耦接至所述致动器，所述供给调节装置用于调节流向所述控制器和所述致动器的控制压力；其特征在于，所述过压保护系统还包括过压保护设备，耦接至所述供给调节装置和所述控制器，配置为取决于所述控制压力的大小，将所述控制压力从所述供给调节装置传送至所述控制器或者排放所述控制压力的至少一部分。根据本实用新型的过压保护设备、系统的实施例实质上防止过压不利地影响在控制系统中使用的一个或多个致动器。附加地，这些实施例在无需手动复位而解决过压事件之后，使控制压力流能够被自动地重新引导向致动器。
图1示出了已知的控制系统；图2示出了示例性控制系统；图3示出了能够被用于实施图2的示例性控制系统的示例性开关阀；图4示出了可以被用于实施在此所描述的例子的示例性过压保护装置。
具体实施方式
某些例子被示出在上述图中并且在下面被详细描述。在描述这些例子时，相似或相同的附图标记被用于表示相同或相似的元件。附图没有必要按比例绘制，并且出于清楚和/或简明可以被在比例上扩大地或示意地示出附图的某些特征和某些视图。附加地，一些例子已经被贯穿本说明书而描述。来自任何例子的任何特征可以是其他例子的其他特征的一部分、代替、或者与其结合。在此所描述的例子涉及过压保护系统、装置，其能够被用于保护阀致动器和相关联的控制器免于由故障的供给调节装置所引起的压力升高。过压保护装置可以是开关阀， 其根据所接收的控制压力的大小来引导气流(例如，空气、天然气等)向着或者远离致动器。开关阀可以与供给调节装置分离或集成在一起。在运行中，控制压力从供给调节装置流向开关阀。控制压力的一部分在开关阀内部被引导以作用在隔膜的第一侧而偏置元件(例如，弹簧)作用在该隔膜的第二侧。如果控制压力克服了弹簧力(例如，控制压力超过设定压力)，该隔膜和耦接在那的阀塞被移动以引导控制压力流远离致动器，因而防止了与致动器的过量增压相关联的任何不利的影响。例如，控制压力流能够例如被放空(例如，通过塞紧的端口或管)、被转向至大气、或者被引导向其他流出管等。如果控制压力下降，从而弹簧力克服或超过作用在隔膜上的控制压力的力(例如，设定压力超过控制压力)，隔膜和耦接在那的阀塞被自动地通过弹簧力而移动，以引导或转向控制压力流向致动器。就其本身而言，在此所描述的例子实质上防止过压不利地影响在控制系统中使用的一个或多个致动器。附加地，在无需手动复位而解决过压事件之后，在此所描述的例子使控制压力流能够被自动地重新引导向致动器。图1示出了包括供给调节装置102、控制器104和致动器106的已知的控制系统 100。供给调节装置102通过第一流道108流体地耦接至控制器104而控制器104通过第二流道110流体地耦接至致动器106。根据从调节装置102所接收的控制压力，致动器106 可以移动控制阀(未示出)的阀塞(未示出)，致动器106可操作地耦接至该控制阀。调节装置102调节依次地流向控制器104和致动器106的控制压力或信号。然而，如果调节装置102发生故障，由控制器104和致动器106所接收的控制压力可能不同于 (例如，高于)合理的控制压力。图2示出了包括供给调节装置202、过压保护装置或开关阀204、控制器206以及致动器208的示例性控制系统200。相比于图1的已知的控制系统100，通过将控制压力改路或转向向例如大气而不是继续引导控制压力向控制器206，开关阀204在实质上保护控制器206以及致动器208免于过压事件。在运行中，来自调节装置202的控制压力流向开关阀204的第一端口 210和第二端口 212。参考图2和3，进入第二端口 212的压力作用在隔膜304的第一侧302上而偏置元件(例如，弹簧)306作用在隔膜304的第二侧308上。在一些例子中，后板或弹簧板309 可以被定位在隔膜304与弹簧306之间。隔膜304和弹簧306都可以被定位在开关阀204 内。如果作用在隔膜304上的控制压力的力小于由弹簧306所施加的弹簧力，耦接至隔膜304的阀塞310被定位以使控制压力能够从第一端口 210流出第三端口 214并且流向控制器206。然而，如果作用在隔膜304上的控制压力的力超过由弹簧306所施加的弹簧力，耦接至隔膜304的阀塞310可以被定位以使控制压力能够从第一端口 210流出第四端口 216并且例如流向大气。所述第四端口 216用于连接至大气或者另一个管线。在其他例子中，第四端口 216可以被盖住以便防止控制压力被排放至大气(即，可以放空控制压力)。 如果作用在隔膜304上的控制压力下降从而弹簧306的力克服或超过作用在隔膜304上的控制压力的力，阀塞310可以通过弹簧306被自动回复至一个使控制压力能够从第一端口 210流出第三端口 214并且流向控制器206的位置。 图3示出了开关阀204的详细的截面图。开关阀2 04通过第二端口 212(图3中未示出)接收控制压力，并且根据所获得的控制压力的大小通过隔膜304移动阀塞310，以使流体能够流过第三端口 214和/或第四端口 316。开关阀204也可以包括调节螺栓312， 其接合弹簧座314以使能够调节开关阀204的设定压力。其中，弹簧座314放置于偏置元件(例如，弹簧)306的相对于隔膜304的一端。图4示出了可以被用于实施在此所描述例子的示例性过压保护装置400。过压保护装置400包括耦接至开关阀404的调节装置402。 调节装置402可以使用连接器或螺纹接套而耦接至开关阀404。替代地，调节装置402和开关阀404可以一起一体地耦接(例如，共享主体的至少一部分，铸造等)。虽然未示出，调节装置402的控制压力作用在开关阀404的隔膜304上。例如，流出管能够从调节装置402 的计量端口(未示出)耦接至开关阀404的端口以使控制压力能够作用在隔膜304上。调节装置402和开关阀404运行分别类似于如上所述的调节装置202和开关阀204。
权利要求1.一种与供给调节装置连用的过压保护设备，包括 隔膜，具有相对第二侧的第一侧；偏置元件，配置为在所述隔膜的所述第二侧施加偏置压力；以及壳体，配置为接纳所述隔膜和所述偏置元件，并且限定第一端口，第二端口，第三端口以及第四端口，所述第二端口配置为接收来自所述供给调节装置的控制压力以施加在所述隔膜的所述第一侧上，其中，当所述控制压力超过所述偏置压力时，耦接至所述隔膜的阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第三端口流出并流向控制器，并且当所述偏置压力超过所述控制压力时，所述阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第四端口流出从而所述控制压力被排放。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括位于所述隔膜和所述偏置元件之间的后板或弹簧板。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述偏置元件包括弹簧。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第四端口用于连接至大气或者另一个管线。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括 弹簧座，放置于所述偏置元件的相对于所述隔膜的一端，以及螺栓，配置为接合所述弹簧座以调节所述过压保护设备的设定压力。
6.一种过压保护系统，包括 供给调节装置；控制器；以及致动器，其中，所述供给调节装置流体地耦接至所述控制器，所述控制器流体地耦接至所述致动器，所述供给调节装置用于调节流向所述控制器和所述致动器的控制压力； 其特征在于，所述过压保护系统还包括过压保护设备，耦接至所述供给调节装置和所述控制器，配置为取决于所述控制压力的大小，将所述控制压力从所述供给调节装置传送至所述控制器或者排放所述控制压力的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述过压保护设备包括 隔膜，具有相对第二侧的第一侧；偏置元件，配置为在所述隔膜的所述第二侧施加偏置压力；以及壳体，配置为接纳所述隔膜和所述偏置元件，并且限定第一端口，第二端口，第三端口以及第四端口，所述第二端口配置为接收来自所述供给调节装置的所述控制压力以施加在所述隔膜的所述第一侧上，其中，当所述控制压力超过所述偏置压力时，耦接至所述隔膜的阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第三端口流出并流向所述控制器，并且当所述偏置压力超过所述控制压力时，所述阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第四端口流出从而所述控制压力被排放。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述过压保护设备还包括位于所述隔膜和所述偏置元件之间的后板或弹簧板。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述偏置元件包括弹簧。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第四端口用于连接至大气或者另一个管线。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述过压保护设备还包括 弹簧座，放置于所述偏置元件的相对于所述隔膜的一端，以及螺栓，配置为接合所述弹簧座以调节所述过压保护设备的设定压力。
专利摘要本实用新型提供了一种与供给调节装置连用的过压保护设备，包括隔膜，具有相对第二侧的第一侧；偏置元件，配置为在所述隔膜的所述第二侧施加偏置压力；以及壳体，配置为接纳所述隔膜和所述偏置元件，并且限定第一端口，第二端口，第三端口以及第四端口，所述第二端口配置为接收来自所述供给调节装置的控制压力以施加在所述隔膜的所述第一侧上，其中，当所述控制压力超过所述偏置压力时，耦接至所述隔膜的阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第三端口流出并流向控制器，并且当所述偏置压力超过所述控制压力时，所述阀塞被定位成使得所述控制压力从所述第一端口向所述第四端口流出从而所述控制压力被排放。本实用新型还提供一种过压保护系统。
文档编号F16K17/04GK202215807SQ201120170440
公开日2012年5月9日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者B·J·N·彻荣, M·J·多布森, T·L·小韦耶 申请人:费希尔控制国际公司