用于压力调节器的控制管线稳定器的制作方法

文档序号:25599687发布日期:2021-06-22 17:20阅读:89来源:国知局
用于压力调节器的控制管线稳定器的制作方法

本公开内容总体上涉及压力调节器,并且更具体地涉及压力调节器的稳定器。



背景技术:

工业处理工厂在多种应用中使用压力调节器,例如在处理操作中控制流体流动(例如,气体、液体)。气体流动的调节要求调节器阀提供并保持低的气体流速,直到流体流动系统要求调节器阀提供较高的流速为止。然而,流动需求的变化会导致系统的压力突然升高或降低,这会导致调节器阀的不稳定性。调节器系统的不稳定性可能会阻碍调节器返回稳态操作的能力,并且还会引起可听见的噪声和振动,从而导致部件磨损和故障。某些系统在瞬态操作期间(即,流动需求快速变化时)更容易变得不稳定。例如,在管道系统中,紧挨在调节器阀之后并在管线中的下一个部件之前的管道长度较短,当系统中的泵开启或关闭时,调节器阀可能会过冲或欠冲。调节器阀的过冲和欠冲引起系统中持续的压力振荡,即使在瞬态状况已经过去之后。



技术实现要素:

根据第一示例性方面,一种压力调节器系统可以包括阀,所述阀包括阀体,所述阀体限定入口、出口、以及连接所述入口和所述出口的流动路径。致动器组件可以被配置为响应于经由控制管线可在所述致动器组件处接收的流体压力而在打开位置与关闭位置之间致动所述阀。稳定器可以设置在所述控制管线中,并且可以包括稳定器本体,所述稳定器本体限定入口腔室、出口腔室、连接所述入口腔室和所述出口腔室的通道、第一座、以及第二座。盘可以设置在所述通道中,并且可以在打开位置、第一关闭位置、以及第二关闭位置之间移动,在所述打开位置,所述盘与所述第一座和所述第二座间隔开,在所述第一关闭位置,所述盘接合所述第一座,在所述第二关闭位置,所述盘接合所述第二座。第一弹簧可以设置在所述出口腔室中并且可以操作地耦接到所述盘,并且第二弹簧可以设置在所述入口腔室中并且可以操作地耦接到所述盘。所述盘可以被配置为响应于所述入口腔室与所述出口腔室之间的压力不平衡而限制通过所述通道的流体流动。

根据第二示例性方面,一种用于压力调节设备的控制管线稳定器可以包括稳定器本体,所述稳定器本体限定入口腔室、出口腔室、以及连接所述入口腔室和所述出口腔室的通道。盘可以设置在所述通道中并且可以在打开位置与关闭位置之间移动。第一弹簧可以设置在所述出口腔室中并且可以操作地耦接到所述盘,并且第二弹簧可以设置在所述入口腔室中并且可以操作地耦接到所述盘。所述盘可以在所述关闭位置限制通过所述通道的流体流动。

进一步根据前述第一或第二方面中的任何一个或多个方面,压力调节器系统和控制管线稳定器可以进一步包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一优选形式中,所述盘可以包括孔,所述孔流体地连接所述稳定器的所述入口腔室和所述出口腔室。

在一优选形式中,限流器可以操作地耦接到所述稳定器本体,并且可以与所述稳定器的所述入口腔室和所述出口腔室流体连通。

在一优选形式中,所述限流器可以是可调节的。

在一优选形式中,当所述入口腔室中的流体压力超过所述出口腔室中的流体压力时,所述盘可以响应于第一压力不平衡而压缩所述第一弹簧。

在一优选形式中,当所述出口腔室中的流体压力超过所述入口腔室中的流体压力时,所述盘可以响应于第二压力不平衡而压缩所述第二弹簧。

在一优选形式中,所述阀可以操作为背压调节器。

在一优选形式中,所述阀可以操作为减压调节器。

在一优选形式中,所述控制管线可以与所述阀的所述出口流体连通,使得所述盘响应于相对于所述阀而言的下游的压力变化而移动。

在一优选形式中,所述控制管线可以与所述阀的所述入口流体连通,使得所述盘响应于相对于所述阀而言的上游的压力变化而移动。

在一优选形式中,所述致动器组件可以是先导操作式设备。

在一优选形式中,当所述稳定器的所述盘处于打开位置时,所述稳定器的所述入口腔室和所述出口腔室可以经由围绕所述盘的外边缘的流动路径流体连通。

在一优选形式中,所述盘可以具有弯曲的表面。

在一优选形式中,所述稳定器本体可以限定第一座。所述盘可在第一关闭位置与打开位置之间移动,在所述第一关闭位置,所述盘接合所述第一座,在所述打开位置,所述盘与所述第一座间隔开。

在一优选形式中,所述稳定器本体可以限定第二座。所述盘可在所述第一关闭位置、第二关闭位置、以及所述打开位置之间移动,在所述第二关闭位置,所述盘接合所述第二座,在所述打开位置,所述盘与所述第一座和所述第二座间隔开。

附图说明

图1是根据本公开内容的教导组装的压力调节器系统和安装在该压力调节器系统的控制管线中的第一示例性控制管线稳定器的剖视图;

图2是根据本公开内容的教导组装的图1的第一示例性控制管线稳定器的剖视图,并且示出了处于完全打开位置的控制管线稳定器;

图3是处于第一关闭位置的图1的控制管线稳定器的剖视图;

图4是处于第二关闭位置的图1的控制管线稳定器的剖视图;

图5是根据本公开内容的教导组装的第二示例性控制管线稳定器的剖视图,并且示出了处于完全打开位置的控制管线稳定器;

图6是处于第一关闭位置的图5的控制管线稳定器的剖视图;

图7是处于第二关闭位置的图5的控制管线稳定器的剖视图;

图8是根据本公开内容的教导组装的稳定器盘的侧视图;

图9是根据本公开内容的教导组装的不同的稳定器盘的侧视图;

图10是根据本公开内容的教导组装的另一种稳定器盘的侧视图;

图11是根据本公开内容的教导组装的压力调节器系统和安装在该压力调节器系统的控制管线中的第一示例性控制管线稳定器的剖视图;

图12是根据本公开内容的教导组装的先导操作式压力调节器系统和安装在该压力调节器系统的控制管线中的第一示例性控制管线稳定器的剖视图;

图13是根据本公开内容的教导组装的先导操作式压力调节器系统和安装在该压力调节器系统的控制管线中的第一示例性控制管线稳定器的剖视图;以及

图14是根据本公开内容的教导组装的包括减压调节器、背压调节器以及第一和第二控制管线稳定器的润滑油滑橇系统的示意图。

具体实施方式

在图1中,根据本公开内容的教导构造了包括控制管线稳定器14的压力调节器系统10。系统10(其可以是背压调节器系统)包括调节器阀18、耦接到阀18的致动器组件22、操作地连接到致动器组件22的控制组件24、以及将阀18与致动器组件22流体地连接的控制管线26。在流体通常沿方向a流动的该系统10中,控制管线稳定器14随同控制管线26设置于管线中,并且被配置为在瞬态操作期间将稳定的压力信号传递到致动器组件22。

调节器阀18包括阀体32,阀体32限定入口34、出口38、以及连接入口34和出口38的流动路径42。阀座46设置在流动路径42中,并且耦接到阀体32。一个或多个泵可以位于阀18的上游,并通过耦接到阀体32的入口34的上游导管50(例如,管道)泵送流体(例如,冷却水、润滑油等)。下游导管54(例如,管道)耦接到阀体32的出口38,并且通常将流体再循环回到系统(例如,到润滑油箱等)。在图1的示例中,控制管线26的第一端与上游导管50流体连通,使得稳定器14可以响应上游导管50中的流体压力的变化,并且控制管线26的第二端与致动器组件22流体连通。如下面将进一步描述的,不同的压力调节器系统的控制管线26可以与下游导管54流体连通,以将下游压力信号传递到致动器组件22。在系统10中,上游导管50和下游导管54是分别在入口34和出口38处安装到阀体32的管或管道。然而,在其它系统中,上游导管50可以是阀体32的入口34的连续延伸,下游导管54可以是阀体32的出口38的连续延伸。

致动器组件22(如上所述,其操作地耦接到阀18)被配置为响应于经由控制管线26可在致动器组件22处接收的流体压力而在打开位置与关闭位置之间致动阀18。致动器组件22包括壳体58、设置在致动器壳体58中的隔膜62、以及限定在隔膜62与壳体58之间的感测腔室66。具体地,致动器壳体58包括固定到下壳体70的上壳体68,并且隔膜62设置在上壳体68与下壳体70之间。隔膜62和下壳体70至少部分地限定感测腔室66,并且隔膜62可响应于感测腔室66中的压力变化而移动。控制管线26与感测腔室66以及稳定器14流体连通,稳定器14设置在上游导管50和感测腔室6之间并且被配置为将稳定的压力信号传递到感测腔室66。因此,致动器组件22响应于经由控制管线26从上游导管50传递并由稳定器14调节的压力信号。响应于该压力信号,隔膜62移动,从而使控制组件24打开或关闭调节器阀。

控制组件24操作地连接到致动器组件22的隔膜62,并且响应于隔膜62的移动而移动(即,打开和关闭阀)。控制组件24包括阀杆74和操作地连接到阀杆74的控制元件78。控制元件78可相对于阀座46在打开位置与关闭位置之间移动,在打开位置,控制元件78与阀座46间隔开,在关闭位置,控制元件78接合阀座46。阀杆74的上部部分操作地耦接到隔膜62,以使得隔膜的移动引起阀杆74的移动。

致动器组件22经由控制组件24响应于感测腔室66中的压力,以控制控制元件78的位置,并因此控制流过调节器系统10的流体。例如,当致动器组件22感测到阀18的入口34处的高压力时,致动器组件22致动控制元件78以打开阀18。当控制元件78由致动器组件22移动到完全打开位置时,控制元件78与阀座46间隔开某一距离,以使得允许流体经由阀端口80流过调节器系统10。如果工作流体是液体,则流体被传递到贮存器,并且如果工作流体是气体,则流体被排放到大气中或发送到火炬或回收系统中。当控制元件78如图1所示处于关闭位置时,控制元件78密封地接合阀座46,以使得防止流体流过阀端口80。

现在转到图2-图4,根据本公开内容的教导构造了图1的控制管线稳定器14。稳定器14具有本体82,本体82限定延伸到入口腔室86中的入口84、延伸到出口腔室90中的出口88、以及连接入口84和出口88的通道92。稳定器本体82包括第一本体部分94,第一本体部分94通过多个紧固件98固定到第二本体部分96并且和第二本体部分96一起限定了盘腔100,盘腔100包含盘102。在其它示例中,稳定器本体82可以是一体的部件。如图2所示,通道92分别由稳定器本体82的第一和第二本体部分94、96的内壁104、106限定。通道92的直径沿稳定器14的本体82的长度而变化。例如,入口84和出口88各自具有内直径d1,并且通过具有内直径d2的内壁104、106的一部分与相应的入口腔室86和出口腔室90分开。内直径d2小于入口84和出口88的内直径d1以及小于相应的入口腔室86和出口腔室90中的每一个的内直径d3。盘102具有直径d4,直径d4大于入口腔室86和出口腔室90两者的d3,并且盘102设置在通道92的腔100中。在盘腔100处,第一本体部分94的内壁104形成第一座108,并且第二本体部分96的内壁106形成第二座110。第一座108和第二座110分别将出口腔室90和入口腔室86与盘腔100分开。因此,盘102被限制于在盘腔100内并且在第一座108与第二座110之间轴向移动。

稳定器14被配置为:通过控制盘102相对于稳定器本体82的通道92的定位,在稳态操作期间允许通过稳定器本体82的非限制的流体流动,以及响应于入口腔室86和出口腔室90之间的压力不平衡(即,在瞬态操作期间)来限制通过稳定器本体82的流体流动。例如,盘102可在如图2所示的打开位置、如图3所示的第一关闭位置、以及如图4所示的第二关闭位置之间移动,在打开位置,盘102与稳定器本体82的第一座108和第二座110间隔开,在第一关闭位置,盘102接合稳定器本体82的第一座108,在第二关闭位置,盘102接合第二座110。在打开位置,流体流过通道92,进入腔100,并围绕盘102的外边缘111。第一弹簧114设置在出口腔室90中,并且被容纳在盘102的面向出口的表面116与第一弹簧座118之间,第一弹簧座118形成在壁106中并位于出口88与出口腔室90之间。第二弹簧122设置在入口腔室86中并且被容纳在盘102的面向入口的表面124与第二弹簧座126之间,第二弹簧座126形成在壁104中并位于入口84与入口腔室86之间。第一弹簧114和第二弹簧122操作地耦接到盘102,并且在稳态操作期间,使盘102平衡在盘腔100内的打开位置。特别地,围绕盘102的周缘延伸的凸缘限定形成在面向出口侧116中的第一凹槽125和形成在盘102的面向入口侧124中的第二凹槽127。盘102的第一凹槽125和第二凹槽127提供弹簧座表面,该弹簧座表面分别将第一弹簧114和第二弹簧122的一端固定在出口腔室90和入口腔室86中。面向入口的表面124和面向出口的表面116是大致平坦的,以在稳定器14中实现流动面积与压差之间的线性关系。然而,盘102可以是波状轮廓的(contoured)以实现流动面积与压差之间的非线性关系。在一些示例中,弹簧114、122可以是可调节的以设置导致盘102的移动的压力变化的幅度。

暂时转到图1,当压力调节器系统10是可操作的时,致动器组件22基于在入口34中或在入口34处感测到的入口压力信号p感测来调节阀18的入口压力。稳定器14抑制(dampen)入口压力信号p感测,以使得致动器组件22逐渐响应突然的压力变化。稳定器14的盘102响应于相对于阀18而言的上游的压力变化而移动。具体地,稳定器14的盘102从打开位置(图2)移动到第一关闭位置(图3)或者第二关闭位置(图4),取决于系统10的上游压力。流体压力信号p感测经由控制管线26传送并且进入稳定器本体82的入口腔室86中,并且稳定器14响应系统10的上游压力。例如,当系统10上游的第一泵和/或第二泵开启或关闭时(例如,当系统从运行0个泵切换到运行1个泵,从运行1个泵切换到运行2个泵,或者从运行2个泵切换到运行1个泵时),上游导管50中压力的突然增加或减小通过控制管线26传送到稳定器14。稳定器14的盘102移动到第一关闭位置或第二关闭位置,这对控制管线26中带来限制,使得压力信号p感测的突然变化不会立即传送到致动器组件22。相反,致动器组件22的隔膜62接收稳定的压力信号p感测,稳定的,压力信号p感测,稳定的可由于稳定器14而与压力信号p感测不同,并且隔膜62通过逐渐向上或向下移动来作出响应,从而使阀杆74将控制元件78远离阀座46移动或朝向阀座46移动(在观察图1时为向上或向下)移动,以增加或减少通过阀18的流动路径42的流体流动。

返回到图2,在正常或稳态操作期间,盘102处于打开位置,并且压力信号p感测的逐渐变化(无论是增加还是减小)经由如图2中的箭头所指示的围绕盘102的外边缘111的双向流动路径跨稳定器14被传送。具体地,压力信号p感测通过控制管线26的第一端,进入入口84并且穿过稳定器14的入口腔室86,进入腔100并围绕盘102,并穿过出口腔室90和出口88流出。由于盘102对这种逐渐压力变化的传送没有显著的限制,因此稳定的压力信号p感测,稳定的大致等于压力信号p感测。

在瞬态操作期间,在调节器系统10的入口34处压力的突然增加或减小导致跨盘102的压力不平衡。响应于压力的增加(例如,上游泵开启,并且入口腔室86中的流体压力超过出口腔室90中的流体压力),盘102朝向第一座108移动(观察图2时为向上移动),从而压缩第一弹簧114直到盘102的凸缘的第一凹槽125接合第一座108并且占据第一关闭位置为止,如图3所示。在第一关闭位置,盘102阻止流体围绕盘102的外边缘111流动。相反,压力变化通过形成在盘102上的配准孔(registrationbore)128传送。配准孔128流体地连接稳定器本体82的入口腔室86和出口腔室90,但是对控制管线26中带来显著的限制(即,盘102在任一关闭位置比在打开位置对通过控制管线26的流动具有更大的限制)。以此方式,盘102起到抑制压力信号p感测的突然增加的作用,使得稳定的压力信号p感测,稳定的更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件22的感测腔室66,这提高了阀18的稳定性。一旦跨盘102的压力相等(例如,入口34处的压力读数是稳定的),盘102就返回到打开位置,如图2所示。

响应于压力的减小(例如,当上游泵关闭并且出口腔室90中的流体压力超过入口腔室86中的流体压力时),盘102朝向第二座110移动(在观察图2时为向下移动),从而压缩第二弹簧122,直到盘102的凸缘的第二凹槽127接合第二座110并占据第一关闭位置,如图4所示。在第二关闭位置,稳定器14的盘102再次阻止流体围绕盘102的外边缘111流动,而且使流体流过盘102的配准孔128,如图4所示。因此,稳定器14的盘102起到抑制压力信号p感测的突然减小的作用,使得稳定的压力信号p感测更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件22的感测腔室66,这提高了阀18的稳定性。再次,当跨盘102的压力相等时,盘102返回到打开位置,如图2所示。

在图5-图7中,根据本公开内容的教导构造了第二示例性控制管线稳定器214。第二示例性控制管线稳定器214可以随同图1的系统10的控制管线26安装于管线,以限制在导管26与致动器组件22的感测腔室66之间的流体流动。第二示例性控制管线稳定器214类似于图1-图4的第一示例性控制管线稳定器14。因此,为了便于参考并且在可能的范围内,控制管线稳定器214的相同或相似的部件将保留与以上关于第一示例性控制管线稳定器14概述的相同的附图标记,但是附图标记将增加200。然而,第二示例性控制管线稳定器214与第一示例性控制管线稳定器14的不同之处在于以下方式所述。

第二示例性控制管线稳定器214通过重定向压力信号p感测穿过限流器316(例如来自艾默生过程管理调节技术公司(emersonprocessmanagementregulatortechnologies)的112型限流器)来抑制(即,稳定)在稳定器本体282的入口284处接收到的压力信号p感测。在所示示例中,限流器316操作地耦接到稳定器本体282,并且与稳定器214的入口腔室286和出口腔室290流体连通。特别地,入口管320将稳定器本体282的入口腔室286流体地连接到限流器316的入口328,并且出口管330将稳定器本体282的出口腔室290流体地连接到限流器316的出口336。在该特定示例中,限流器316通过旋转旋钮340而可调节,旋钮340被配置为改变限流器316的开口344的尺寸,从而调节允许在稳定器214的入口腔室286和出口腔室290之间流动的流体的体积。在其它示例中,限流器316可以包括具有固定的配准孔口的板,以控制流过稳定器214的流体的体积。入口管320可以耦接到形成在稳定器本体282的第二部分296的壁106中的流体通道,并且类似地,出口管330可以耦接到形成在稳定器本体282的第一部分294的壁104中的流体通道。类似地,入口管320可以在控制管线稳定器214的上游连接到控制管线26和/或出口管330可以在控制管线稳定器214的下游连接到控制管线26。在另一个示例中,入口管320和出口管330可以延伸穿过形成在稳定器本体282的壁104、106中的通道。

第二示例性控制管线稳定器214通过响应于压力的突然变化而移动盘302来进行操作。盘302设置在通道292的腔300中,并且可在如图5中示出的打开位置、如图6中示出的第一关闭位置、以及如图7中示出的第二关闭位置之间移动,在打开位置,盘302与稳定器本体282的第一座308和第二座310间隔开,在第一关闭位置,盘302接合稳定器本体282的第一座308,在第二关闭位置,盘302接合第二座310。在正常操作期间,盘302位于图5示出的打开位置。在盘302处于该位置的情况下,压力p感测的逐渐变化(无论是增加还是减小)经由如图5中的箭头所指示的围绕盘302的外边缘311的双向流动路径跨稳定器214被传送。由于盘302对这种逐渐压力变化的传送没有显著的限制,因此稳定的压力信号p感测,稳定的大致等于压力信号p感测。

响应于压力p感测的突然增加,跨盘302的压力不平衡迫使盘302压缩第一弹簧314并接合第一座308,这限制或阻止压力变化通过通道292的传送。相反,压力变化通过限流器316传送,如图6中的箭头所指示的。限流器316起到抑制压力信号p感测的突然增加的作用,以使得稳定的压力信号p感测,稳定的更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件22的感测腔室66,这提高了阀18的稳定性。

类似地,响应于压力p感测的突然减小,跨盘302的压力不平衡迫使盘302压缩第二弹簧322并接合第二座310,这限制或阻止压力变化通过通道292的传送。相反,压力变化通过限流器316传送,如图7中的箭头所指示的。限流器316用于抑制压力信号p感测的突然减小,以使得稳定的压力信号p感测,稳定的更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件22的感测腔室66,这提高了阀18的稳定性。

在图8-图10中,根据本公开内容的教导分别构造了第三、第四和第五示例性盘302a、302b、302c。第三、第四和第五盘302a、302b、302c中的每一个都可以代替图1-图7的第一或第二示例性稳定器14、214的第一和第二示例性盘102、302。图8的第三示例性盘302a具有波状轮廓的面向入口的表面324a和大致平坦的面向出口的表面316a。特别地,面向入口的表面324a的曲率是凹形的,以在正常状况期间对流体流动进行整形并获得期望的流动剖面(flowprofile)。在图9中的第四示例性盘302b中,面向入口的表面324b和面向出口的表面316b是大致平坦的。然而,盘402b的凸缘具有成角度的表面325b、327b,使得盘302b的周缘是窄且尖的,这在盘302b在稳态操作期间处于打开位置时可促进围绕盘302b的流体流动。在图10中,第五示例性盘302c具有弯曲的面向入口的表面324c和弯曲的面向出口的表面316c。在该特定示例中,盘302c的两个表面324c、316c都是凸形的,以在稳态操作期间获得另一种流动剖面。盘302a、302b、302c中的任何一个可以具有延伸穿过盘302a、302b、302c的固定的配准孔口或孔。如图所示,盘302a、302b、302c可以不提供配准孔口,而是可以通过在关闭位置提供不良的密封以允许流体围绕边缘流动来限制压力传送信号。控制管线稳定器的盘102、302、302a、302b、302c可以由一种或多种合适的材料制成,例如,钢、不锈钢、铝、各种合金(例如,高镍合金)、塑料、树脂和橡胶包覆成型在金属上。控制管线稳定器14、214和稳定器14、214的部件可以通过增材制造技术或其它已知方法来制造。

在图11中,根据本公开内容的教导构造了具有控制管线稳定器14的压力调节器系统410。图11的压力调节器系统410类似于图1的压力调节器系统。尽管第二示例性控制管线稳定器214可以安装在图11的压力调节器系统410中,但是图11的以下描述中使用第一示例性控制管线稳定器14。为了便于参考并且在可能的范围内,压力调节器系统410的相同或相似的部件将保留与以上关于第一压力调节器系统10概述的附图标记相同的附图标记,但是附图标记将增加400。然而,压力调节器系统410与图1的压力调节器系统10的不同之处在于以下方式所述。

与图1的压力调节器系统10相比,系统410是减压调节器系统,例如,来自艾默生过程管理调节技术公司的mr105型系列调节器。一般而言,阀418的入口434例如从流体分配系统接收流体,并且出口438将流体输送到具有一个或多个器具的最终用户设施(例如工厂、餐厅、公寓建筑物等)。控制管线稳定器14设置在下游导管454与致动器组件422的感测腔室466之间的控制管线426中。由于下游导管454与阀418的出口438流体连通,因此稳定器14的盘102响应于相对于阀体432而言的下游的压力的变化而移动。在正常或稳态操作期间,盘102处于打开位置并且通过第一弹簧114和第二弹簧114的相对的力来平衡。在打开位置,致动器组件422的感测腔室466可以在没有任何限制或时间滞后的情况下感测下游压力。然而,如上所述,例如,下游导管454中突然的压力增加或减小使盘102朝向第一座108或第二座110移动,并且在第一关闭位置或第二关闭位置限制通过通道92的流体流动。以此方式,稳定器14起到抑制压力信号p感测的突然变化的作用,以使得稳定的压力信号p感测,稳定的更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件422的感测腔室466。致动器组件422的隔膜462对稳定的压力信号p感测,稳定的作出响应,从而使得阀杆474将控制元件478远离阀座446移动或朝向阀座446移动,以增加或减少通过阀420的流动路径442的流体流动。

在图12中,根据本公开内容的教导构造了具有控制管线稳定器14的压力调节器系统610。图12的压力调节器系统610类似于图1的压力调节器系统,然而,压力调节器系统610是先导操作式的。尽管第二示例性控制管线稳定器214可以安装在图12的压力调节器系统410中,但是在图12的以下描述中使用第一示例性控制管线稳定器14。为了便于参考并且在可能的范围内,压力调节器系统610的相同或相似部件将保留与以上关于第一压力调节器系统10概述的附图标记相同的附图标记,但是附图标记将增加600。压力调节器系统610与图1的压力调节器系统10的不同之处在于以下方式所述。压力调节器系统610是先导操作式减压调节器,例如,来自艾默生过程管理调节技术公司的lr128型调节器。另外,控制管线稳定器14、214可以安装在先导操作式压力调节器中,例如美国专利号8,136,545中公开的压力调节器,其全部内容通过引用并入到本文中。

通常,压力调节器系统610是减压调节器系统,并且控制管线稳定器14设置在控制管线626中,该控制管线626在下游导管654与致动器组件622的感测腔室666之间延伸。由于下游导管654与阀618的出口638流体连通,因此稳定器14的盘102响应于相对于阀体632而言的下游的压力的变化而移动。在图12中,阀618操作地耦接到控制组件624,并且先导阀623操作致动器组件622。致动器组件622通过在先导阀623与调节器阀618之间延伸的第一连接导管635和第二连接导管637操作地耦接到控制组件624。控制组件624包括加载压力入口639,其流体地连接到连接导管635。连接导管635将入口流体压力(即,加载流体压力)传送到控制组件624的加载压力入口639,并将加载流体压力传送到先导阀623。控制管线稳定器14以上面描述的方式操作,以抑制压力信号p感测的突然变化,使得稳定的压力信号p感测,稳定的更为逐渐地将压力变化传送给致动器组件622的感测腔室666。致动器组件622打开或关闭以允许流体流向下游导管654,下游导管654将流体压力远离加载压力入口639抽吸或朝向加载压力入口639抽吸以使控制元件678远离阀618的阀座646移动或朝向阀618的阀座646移动。

在图13中,根据本公开内容的教导构造了具有控制管线稳定器14的压力调节器系统810。图13的压力调节器系统810类似于图12的压力调节器系统。尽管第二示例性控制管线稳定器214可以安装在图13的压力调节器系统810中,但是图13中例示了第一示例性控制管线稳定器14。为了便于参考并且在可能的范围内,压力调节器系统810的相同或相似的部件将保留与以上关于图12的压力调节器系统610概述的附图标记相同的附图标记,但是附图标记将增加200。压力调节器系统810是先导操作式背压调节器,例如,来自艾默生过程管理调节技术公司的lr125型调节器。与图12的压力调节器系统610相比,系统810是背压调节器系统,并且控制管线稳定器14设置在控制管线846中,该控制管线846在上游导管850与致动器组件822的感测腔室866之间延伸。由于上游导管850与阀818的入口834流体连通,因此稳定器14的盘102响应于相对于阀体832而言的上游的压力变化而移动。

图14是根据本公开内容的教导构造的示例性润滑油滑橇系统1000的示意图。示意图1000包括减压调节器系统1010(例如,图11的系统410)和背压调节器系统1020(例如,图1的系统10),减压调节器系统1010包括压力调节器1012和第一控制管线稳定器1014,背压调节器系统1020包括背压调节器1022和第二控制管线稳定器1024。在该系统1000中,第一泵1030和第二泵1034设置在减压调节器系统1010和背压调节器系统1020两者的上游。当系统1000从操作0个泵切换到操作1个泵,从操作1个泵切换到操作2个泵,或者从操作2个泵切换到操作1个泵时,第一控制管线稳定器1014和第二控制管线稳定器1024有助于使系统1000稳定。在该系统1000中,工作流体是润滑油并且被存储在贮存器1040中。根据系统1000的要求,一个或多个泵1030、1034将润滑油通过一个或多个过滤器1044、1048泵送到减压调节器系统1010和背压调节器系统1020。如果背压调节器系统1020的入口处的压力太高,则背压调节器1022将润滑油输送回贮存器1040。减压调节器1012调节润滑油通过系统1000的流动,以将润滑油输送到装备轴承、密封件或伺服控制装置。在该应用中,减压调节器1010上可能需要或者也可能不需要控制管线稳定器1014(取决于特定的系统配置)。利用背压调节器控制管线稳定器1024来稳定调节器1012、1022上游的压力可能足以提供整体系统稳定性。

本文公开的控制管线稳定器14、214是示例性的,并且可以以多种方式进行改变以在使用压力调节器和呈现出不稳定性的那些系统的任何行业中工作。例如,稳定器本体82、282可以被成形为提供特定的通道92、292以使通过稳定器14、214的流体流动特征化。第一示例性稳定器14可以被配置为提供盘102,该盘102具有较宽的配准孔128以用于使用粘性液体的应用,或者具有较窄的配准孔128以用于使用天然气的应用。在另一个示例中,第二示例性稳定器214可以包括具有与第一示例性稳定器盘102的配准孔128相似的固定配准孔的盘302。根据系统的要求,控制管线稳定器14、214可以进行改变以提供具有两个以上弹簧的弹簧构造。可以改变弹簧、盘孔128的配准尺寸、以及盘形状的不同组合,以便为特定应用提供定制的稳定器14、214。另外,本公开内容的控制管线稳定器14、214可以安装在自操作式调节器和先导操作式调节器中。

根据前述内容,本公开内容有利地提供了包括控制管线稳定器14、214的压力调节器系统10、410、610、810,控制管线稳定器可以在瞬态操作期间提高压力调节器阀18、418、618、818的稳定性,并且因此可以改进系统对系统中压力突然变化的系统响应。控制管线稳定器14、214自动响应上游或下游压力变化并且被配置为抑制调节器阀18、418、618、818中由压力的突然变化引起的振动。另外,控制管线稳定器14、214允许在稳态操作期间通过稳定器14、214的非限制的流体流动。例如,本文中公开的控制管线稳定器14、214仅响应于突然的压力变化来减慢到感测腔室66、466、666、866的压力信号。本公开内容的控制管线稳定器14、214可以具有固定的配准以使得到感测腔室66、466、666、866的压力配准永远不会完全关闭,或者可以具有可调整的配准以使得最终用户可以手动调谐(tune)系统10、410、610、810。

本文提供的附图和描述仅出于说明的目的描绘和描述了控制管线稳定器和压力调节器系统的优选实施例。本领域技术人员将从前述讨论中容易地认识到,在不脱离本文描述的原理的情况下,可以采用本文例示的部件的替代实施例。因此,在阅读本公开内容之后,本领域技术人员将理解用于控制管线稳定器的另外的替代结构和功能设计。因此,尽管已经例示和描述了特定的实施例和应用,但是应当理解,所公开的实施例不限于本文所公开的精确构造和部件。在不脱离所附权利要求书中限定的精神和范围的情况下,可以对本文公开的方法和部件的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变型,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

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