可调节死区的控制系统技术方案

控制系统包括压力调节器、先导装置、以及压力稳定器的各种组合，以便为系统提供用于过压保护的可调节死区、用于欠压保护的可调节死区、用于过压保护和欠压保护两者的可调节死区、用于过压保护的压力辅助闭合、用于欠压保护的压力辅助闭合、用于过压保护和欠压保护两者的压力辅助闭合、或用于过压保护和欠压保护的弹簧辅助闭合。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及流体控制系统，并且更具体而言，涉及提供过压保护和/或欠压保护的控制系统。
技术介绍
典型的流体分配系统供应流体的压力可以根据强加于系统、气候、供应源、和/或其它因素的要求而变化。然而，装备有燃具(诸如，炉子、烤箱等)的大部分最终用户设施要求根据预定的压力(并且以气体调节器的最大能力或低于该最大能力)来传送气体。因此，流体调节器在这些分配系统中实施，以便确保所传送的气体满足最终用户设施的要求。流体分配系统可以包括具有作为紧急切断装置的控制系统，其可以基于最大下游压力、最小下游压力、或最大和最小下游压力来操作。当下游压力处于正常的操作值时，紧急切断装置保持打开。当下游压力变化超过其设定极限时，紧急切断装置闭合并阻止流体流经流体调节器。在下游管道压力的过压或欠压情形期间，紧急切断装置被用作为第二或第三保护装置。然而，在大多数应用中，紧急切断装置必须手动地进行重置。无排放过压保护的当前应用利用了监控调节器或紧急切断。监控调节器是与另一个减压调节器(工作器(worker))串联使用的标准的减压调节器。如果工作器调节器发生故障并且控制压力增大，那么监控器接管并且将控制压力保持在稍微较高的设定点。紧急切断还与工作器串联使用。如果控制压力上升过高，则紧急切断将闭合，切断至工作器的所有供电。需要对紧急切断进行手动重置，以重新激励系统。某些应用需要监控器和紧急切断两种功能。当控制压力上升过高时，需要切断供电，但是当压力下降至安全等级时，装置重新打开。
技术实现思路
根据本专利技术的第一示例性方面，控制系统包括压力调节器、第一先导装置、第二先导装置、以及压力稳定器。压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件。第一先导装置和第二先导装置与致动器组件和流体出口流体连通。压力稳定器与流体入口、流体出口、以及第一先导装置流体连通。进一步根据本专利技术的第一前述示例性的方面，控制系统还可以以任何组合包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。在一个优选形式中，在流体出口处的过程流体的压力低于第一先导装置的第一设定点并低于第二先导装置的第二设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于闭合位置，在出口处的过程流体的压力高于第一设定点并低于第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于闭合位置，并且在流体出口处的过程流体的压力高于第一设定点并高于第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于打开位置。根据本专利技术的第二示例性方面，控制系统包括压力调节器、第一先导装置、第二先导装置、以及压力稳定器。压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件。第一先导装置和第二先导装置与致动器组件和流体出口流体连通。压力稳定器与流体入口、流体出口、以及第二先导装置流体连通。进一步根据本专利技术的第二前述示例性方面，控制系统还可以以任何组合包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。在一个优选形式中，在流体出口处的过程流体的压力高于第一先导装置的第一设定点并高于第二先导装置的第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于打开位置，在出口处的过程流体的压力低于第二设定点并高于第一设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于闭合位置，并且在流体出口处的过程流体的压力低于第一设定点并低于第二设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于闭合位置。根据本专利技术的第三示例性方面，控制系统包括压力调节器、第一先导装置、第二先导装置、以及压力稳定器。压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件。第一先导装置和第二先导装置与致动器组件和流体出口流体连通。压力稳定器与流体入口、流体出口、第一先导装置、以及第二先导装置流体连通。进一步根据本专利技术的第三前述示例性方面，控制系统还可以以任何组合包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。在一个优选形式中，在流体出口处的过程流体的压力低于第一先导装置的第一设定点并低于第二先导装置的第二设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于闭合位置，在出口处的过程流体的压力高于第一设定点并低于第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于闭合位置，并且在流体出口处的过程流体的压力高于第一设定点并高于第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于打开位置。在另一个优选形式中，在流体出口处的过程流体的压力高于第一先导装置的第一设定点并高于第二先导装置的第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于打开位置，在出口处的过程流体的压力低于第二设定点并高于第一设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于闭合位置，并且在流体出口处的过程流体的压力低于第一设定点并低于第二设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于闭合位置。根据本专利技术的第四示例性方面，控制系统包括压力调节器、第一先导装置、第二先导装置、以及压力稳定器。压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件。第一先导装置与致动器组件和流体出口流体连通。第二先导装置与第一先导装置和流体出口流体连通。压力稳定器与流体入口、流体出口、以及第二先导装置流体连通。进一步根据本专利技术的第四前述示例性方面，控制系统还可以以任何组合包括以下优选形式中的任何一个或多个优选形式。在一个优选形式中，在流体出口处的过程流体的压力低于第一先导装置的第一设定点并且低于第二先导装置的第二设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于闭合位置，在出口处的过程流体的压力高于第二设定点并低于第一设定点的情况下，第一先导装置处于打开位置并且第二先导装置处于打开位置，并且在流体出口处的过程流体的压力高于第一设定点并高于第二设定点的情况下，第一先导装置处于闭合位置并且第二先导装置处于打开位置。附图说明图1是具有用于过压保护的可调节死区的示例性控制系统的示意图；图2是具有用于欠压保护的可调节死区的示例性控制系统的示意图；图3是具有用于过压保护的压力辅助闭合的示例性控制系统的示意图；图4是具有用于欠压保护的压力辅助闭合的示例性控制系统的示意图；以及图5是具有用于过压保护和欠压保护而闭合的弹簧的示例性控制系统的示意图。具体实施方式本文中所示出的控制系统允许压力调节器限制下游压力而同时还使下游压力衰减至预设的下限。控制系统具有紧急切断气密系统的快速切断的优势，并且可以自动重置到正常操作条件而无需人工操纵。本文中所示出的某些控制系统还可以创建针对不同的设定点是可调节的先导装置死区。参考图1，控制系统10的一个示例提供了压力调节器的出口处的过压保护，并且提供了压力调节器的自动重置。控制系统10通常包括压力调节器20、第一先导装置(pilot)40、第二先导装置60、以及压力稳定器80。压力调节器20是标准的压力调节器，诸如系列减压调节器。在图1中所示出的示例中，压力调节器20具有主体22和致动器组件30。主体22限定流体入口24、流体出口26、以及位于流体入口24与流体出口26之间的阀座25。阀塞28在主体22内、在打开位置与闭合位置之间是可移动的，在打开位置中，阀塞28与阀座25间隔开并且过程流体被允许从流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，包括：压力调节器，所述压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件；第一先导装置，所述第一先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；第二先导装置，所述第二先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；以及压力稳定器，所述压力稳定器与所述流体入口、所述流体出口、以及所述第一先导装置流体连通。

【技术特征摘要】
2015.06.03 US 62/170,453;2015.08.13 US 14/825,4541.一种控制系统，包括：压力调节器，所述压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件；第一先导装置，所述第一先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；第二先导装置，所述第二先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；以及压力稳定器，所述压力稳定器与所述流体入口、所述流体出口、以及所述第一先导装置流体连通。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中：在所述流体出口处的过程流体的压力低于所述第一先导装置的第一设定点并低于所述第二先导装置的第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于打开位置并且所述第二先导装置处于闭合位置；在所述出口处的所述过程流体的所述压力高于所述第一设定点并低于所述第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于闭合位置；并且在所述流体出口处的所述过程流体的所述压力高于所述第一设定点并高于所述第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于打开位置。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述致动器组件包括腔体和设置在所述腔体内的隔膜组件，所述隔膜组件将所述腔体划分成第一室和第二室；所述第一先导装置与所述致动器组件的所述第二室流体连通；所述第二先导装置与所述致动器组件的所述第二室流体连通；并且所述致动器组件的所述第一室与所述流体出口流体连通。4.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述第一先导装置包括腔体、设置在所述腔体内的第一隔膜组件、以及设置在所述腔体内的第二隔膜组件，所述第一隔膜组件和所述第二隔膜组件将所述腔体划分成第一室、第二室、以及第三室；所述致动器组件与所述第一先导装置的所述第二室流体连通；在所述第一先导装置的塞与所述第一先导装置的座间隔开的情况下，所述压力稳定器与所述第一先导装置的所述第二室流体连通；并且所述第一先导装置的所述第三室与所述流体出口流体连通。5.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述第二先导装置包括腔体、设置在所述腔体内的第一隔膜组件、以及设置在所述腔体内的第二隔膜组件，所述第一隔膜组件和所述第二隔膜组件将所述腔体划分成第一室、第二室、以及第三室；在所述第二先导装置的塞与所述第二先导装置的座间隔开的情况下，所述致动器组件与所述第二先导装置的所述第二室流体连通；所述第二先导装置的所述第二室与所述流体出口流体连通；并且所述第二先导装置的所述第三室与所述流体出口流体连通。6.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述压力稳定器包括腔体和设置在所述腔体内的隔膜组件，所述隔膜组件将所述腔体划分成第一室和第二室；所述第一先导装置与所述压力稳定器的所述第二室流体连通；所述压力稳定器的所述第一室与所述流体出口流体连通；并且在所述压力稳定器的塞与所述压力稳定器的座间隔开的情况下，所述压力稳定器的所述第二室与所述流体入口流体连通。7.一种控制系统，包括：压力调节器，所述压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件；第一先导装置，所述第一先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；第二先导装置，所述第二先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；以及压力稳定器，所述压力稳定器与所述流体入口、所述流体出口、以及所述第二先导装置流体连通。8.根据权利要求7所述的控制系统，其中：在所述流体出口处的过程流体的压力高于所述第一先导装置的第一设定点并高于所述第二先导装置的第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于打开位置；在所述出口处的所述过程流体的所述压力低于所述第二设定点并高于所述第一设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于闭合位置；并且在所述流体出口处的所述过程流体的所述压力低于所述第一设定点并低于所述第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于打开位置并且所述第二先导装置处于闭合位置。9.根据权利要求7所述的控制系统，其中：所述致动器组件包括腔体和设置在所述腔体内的隔膜组件，所述隔膜组件将所述腔体划分成第一室和第二室；所述第一先导装置与所述致动器组件的所述第二室流体连通；所述第二先导装置与所述致动器组件的所述第二室流体连通；并且所述致动器组件的所述第一室与所述流体出口流体连通。10.根据权利要求7所述的控制系统，其中：所述第二先导装置包括腔体、设置在所述腔体内的第一隔膜组件、以及设置在所述腔体内的第二隔膜组件，所述第一隔膜组件和所述第二隔膜组件将所述腔体划分成第一室、第二室、以及第三室；所述致动器组件与所述第二先导装置的所述第二室流体连通；在所述第二先导装置的塞与所述第二先导装置的座间隔开的情况下，所述压力稳定器与所述第二先导装置的所述第二室流体连通；并且所述第二先导装置的所述第三室与所述流体出口流体连通。11.根据权利要求7所述的控制系统，其中：所述第一先导装置包括腔体、设置在所述腔体内的第一隔膜组件、以及设置在所述腔体内的第二隔膜组件，所述第一隔膜组件和所述第二隔膜组件将所述腔体划分成第一室、第二室、以及第三室；所述致动器组件与所述第一先导装置的所述第二室流体连通；所述第一先导装置的所述第二室与所述流体出口流体连通，其中所述第一先导装置的塞与所述第一先导装置的座间隔开；并且所述第一先导装置的所述第三室与所述流体出口流体连通。12.根据权利要求7所述的控制系统，其中：所述压力稳定器包括腔体和设置在所述腔体内的隔膜组件，所述隔膜组件将所述腔体划分成第一室和第二室；所述第二先导装置与所述压力稳定器的所述第二室流体连通；所述压力稳定器的所述第一室与所述流体出口流体连通；并且当所述压力稳定器的塞与所述压力稳定器的座间隔开时，所述压力稳定器的所述第二室与所述流体入口流体连通。13.一种控制系统，包括：压力调节器，所述压力调节器包括流体入口、流体出口、以及致动器组件；第一先导装置，所述第一先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；第二先导装置，所述第二先导装置与所述致动器组件和所述流体出口流体连通；以及压力稳定器，所述压力稳定器与所述流体入口、所述流体出口、所述第一先导装置、以及所述第二先导装置流体连通。14.根据权利要求13所述的控制系统，其中：在所述流体出口处的过程流体的压力低于所述第一先导装置的第一设定点并低于所述第二先导装置的第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于打开位置并且所述第二先导装置处于闭合位置；在所述出口处的所述过程流体的所述压力高于所述第一设定点并低于所述第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于闭合位置；并且在所述流体出口处的所述过程流体的所述压力高于所述第一设定点并高于所述第二设定点的情况下，所述第一先导装置处于闭合位置并且所述第二先导装置处于打开位置。15.根据权利要求13所述的控制系统，其中：所述致动器组件包括腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·马赛厄斯，D·J·舍夫勒，T·K·阮，J·C·巴格比，
申请(专利权)人：艾默生过程管理调节技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US