平衡阀内件和减小阀杆上的杆力的方法技术

一种用于阀的阀内件包括阀塞，该阀塞具有沿着阀塞的逐渐变细的鼻状部分的外表面定位的一个或多个平衡端口。每一平衡端口都被定位于喉部的下游并与阀塞的逐渐变细的鼻状部分的尖端间隔开。阀内件可例如被用于高压力恢复角体阀中。具有阀内件的高压力恢复阀可具有通过阻塞流动过渡点的更好的恢复性能以及较小杆力尖峰。还提供一种了减小滑杆阀的阀杆上的杆力的方法。

【技术实现步骤摘要】
平衡阀内件和减小阀杆上的杆力的方法
本申请一般来说涉及流动控制阀，并且更具体来说涉及一种用于流量控制阀的平衡阀内件以及一种减小滑杆阀的阀杆上的杆力的方法。
技术介绍
用于流动控制阀的阀内件通常是指阀的调节受控流体的流动的内部组件。阀内件的组件视阀类型不同。然而，阀内件通常包括至少一流动控制孔口以及与该流动控制孔口合作以控制流体通过孔口并随后通过阀的流动的流量控制构件。许多阀内件包含额外组件，例如阀杆、笼和/或其它内部组件。然而，此申请的焦点主要在于流动控制构件和流动控制孔口，但应理解，阀内件可包括额外组件。高压力恢复阀(highrecoveryvalve)是因流线型内部轮廓和最小流动湍流而消耗相对较少流动流能量的阀设计。高压力恢复阀通常包括呈阀塞和具有大致沙漏形内壁表面的孔口的形式的流动控制构件。因此，高压力恢复阀的几何结构通常模仿汇聚-分散喷嘴。例如，图1示出一般的汇聚-分散喷嘴几何结构以及借助限制的上游的入口压力(即，滞点压力P1)和限制的下游的出口压力(即，背压P2)显示通过限制(restriction)和收缩断面(venacontracta)的流体流动。在高压力恢复阀中，收缩断面的下游的压力恢复到高百分比的其入口值。图2示出高压力恢复阀与低压力恢复阀(lowrecoveryvalve)的典型的压力曲线的比较。如图2中可见，在高压力恢复阀和低压力恢复阀中，跨越喉部的背压P2与滞点压力P1之间存在压力差dP。因此，dP＝P1-P2。此处，喉部建模为简单收缩断面。然而，高压力恢复阀的背压P2比低压力恢复阀的背压更接近返回到滞点压力P1。然而，跨越喉部的压力差dP在于喉部处附接到阀塞的阀杆上形成杆力Fs。
技术实现思路
本公开内容提供了一种阀塞、一种阀内件、一种阀和一种方法，在一些布置中，其可减小由跨越阀塞的压力差引起的一些杆力和/或提高阀塞的下游侧上的压力恢复。根据一些方面，提供了一种用于流动控制阀的阀塞。该阀塞可包含穿过该阀塞的逐渐变细的鼻状部分的外表面的一个或多个平衡端口。这些平衡端口可通过阀塞排放以均衡沿着逐渐变细的鼻状部分的第一压力与阀塞本体的后端处的第二压力。这些平衡端口可延伸穿过阀塞的逐渐变细的鼻状部分的外表面、与位于逐渐变细的鼻状部分的末端(distalend)处的尖端间隔开。这些平衡端口可与位于逐渐变细的鼻状部分与阀塞的本体部分的接合处的肩部间隔开。这些平衡端口可延伸穿过逐渐变细的鼻状部分的外表面、在肩部与尖端之间并与肩部和尖端间隔开。这些平衡端口可经由延伸穿过本体部分的单个孔或多个孔通过阀塞排放。在提供一个以上平衡端口的情况下，每一平衡端口可与肩部和/或尖端间隔相同距离，或者不同平衡端口可与肩部和/或尖端间隔不同距离。根据一些方面，提供了一种用于流动控制阀的阀内件。该阀内件优选地包括根据本公开内容的方面、布置和/或特征中的任一者的阀塞。该阀内件可还包括孔口。该孔口可具有由内壁表面界定的、从入口延伸到出口的流动通道，并且阀塞可布置为线性地往复运动到该流动通道中以控制流体通过该流动通道的流动。该孔口可具有汇聚-分散喷嘴的形式，该内壁表面包括和/或限定汇聚区段、收缩断面和分散区段。该孔口可包括沿着内壁表面的阀座。该阀座可沿着内壁表面的汇聚区段安置。根据一些方面，提供了一种阀。该阀优选地包括根据本公开内容的方面、布置和/或特征中的任一者的阀塞。该阀可包括阀体，其限定从入口延伸到出口的流体流动路径。包括阀塞的根据本公开内容的方面、布置和/或特征中的任一者的阀内件可以可操作地安置于阀体中以控制流体沿着流体流动路径的流动。该阀可以是高压力恢复阀。该阀可以是角体阀。该阀可以是滑杆阀。根据一些方面，提供了一种减小滑杆阀的阀杆上的杆力的方法。该滑杆阀可包括根据本文中所公开的方面、布置和/或特征中的任一者的阀塞。该滑杆阀可包括根据本文中所公开的方面、布置和/或特征中的任一者的孔口。耦接到阀杆的阀塞的本体部分的后端处的第一压力可与定位在喉部与阀塞的尖端之间的一点处的第二压力均衡，其中所述喉部形成于阀塞的外表面与孔口的内表面之间。可通过从逐渐变细的鼻状部分的外表面上的、与尖端间隔开的一位置排放流体来均衡这些压力。该流体可通过延伸穿过逐渐变细的鼻状部分的外表面的平衡端口排放。该平衡端口可与阀塞的肩部间隔第一距离并与尖端间隔第二距离。这些方面中的任何一者或多者可与在详细检查图和以下描述时显而易见的其它方面和/或额外方面、布置、特征和/或技术效果中的任何一者或多者组合。附图说明图1是通过典型汇聚-分散喷嘴的流体流动的示意性表示；图2是相对于典型的低压力恢复阀比较通过典型的高压力恢复阀的流体流动的压力曲线的示意性表示；图3示出关于流动引起的杆力对具有高压力恢复阀塞和喉部的高压力恢复角体阀的影响的测试数据，其中平衡端口穿过并沿着阀塞的轴向中心线钻孔；图4是具有阀塞的阀内件的简化放大横截面表示，该阀塞具有布置于示例性布置中的根据本公开内容的平衡端口；图5是图4的阀内件的横截面的简化放大透视表示；图6是具有阀塞的阀内件的简化放大横截面表示，该阀塞具有布置于另一示例性布置中的根据本公开内容的平衡端口；图7是具有阀塞的阀内件的简化放大横截面表示，该阀塞具有布置于又一示例性布置中的根据本公开内容的平衡端口；并且图8示出具有阀塞的高压力恢复角体阀，该阀塞具有根据本公开内容布置的平衡端口。具体实施方式根据本公开内容的方法和系统可按许多不同的各种组合具有许多不同的方面、布置和特征。本文中所公开的方面、布置和特征中的任何一者或多者可按适于以任何有用方式提供技术方面中的任一者或任一组合的任何方式与其它方面、布置和特征中的任何一者或多者组合。在一些布置中，一种用于流动控制阀的阀塞包括：本体部分，其从后端延伸到用于抵靠阀座的逐渐变细的鼻状部分；以及至少一个平衡端口，其穿过逐渐变细的鼻状部分的外表面。该平衡端口通过阀塞排放以均衡沿着所述逐渐变细的鼻状部分的第一压力与在阀塞本体的后端处的第二压力。肩部可位于本体部分与逐渐变细的鼻状部分的接合处，其中逐渐变细的鼻状部分的外表面从该肩部延伸到尖端。该平衡端口可被安置在肩部与尖端之间。该平衡端口可与肩部间隔第一距离并与尖端间隔第二距离。该阀塞可包括穿过逐渐变细的鼻状部分的外表面的第二平衡端口或更多平衡端口。该阀塞可具有沿着阀塞的本体部分延伸的中心孔。这些平衡端口中的一个或多个可连接到中心孔以经由该中心孔通过阀塞排放。该阀塞可包括从每一平衡端口轴向地延伸穿过阀塞的轴向孔。每一平衡端口可经由相应的轴向孔与任何其它平衡端口独立地通过阀塞排放。在一些布置中，一种用于流动控制阀的阀内件包括：孔口，其具有由内壁表面限定的、从入口延伸到出口的流动通道；以及根据前述权利要求中的任一项所述的阀塞。该阀塞可线性地往复运动到流动通道中以控制通过该流动通道的流体的流动。该平衡端口可与由阀塞的外表面与流动通道的内壁表面之间的最小间隙限定的喉部的下游间隔。该肩部可抵靠阀座。该阀内件可适于用于高压力恢复阀中。该孔口的内壁表面可限定汇聚区段、分散区段和/或位于该汇聚区段与该分散区段之间的收缩断面。该阀塞可线性地往复运动(例如)到流动通道的汇聚区段中。该阀座可沿着流动通道的汇聚区段安置。在一些布置中，一种阀包括：阀体，其限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流动控制阀的阀塞，所述阀塞包括：本体部分，所述本体部分从后端延伸到用于抵靠阀座的逐渐变细的鼻状部分，其中所述逐渐变细的鼻状部分在末端处具有尖端；平衡端口，所述平衡端口穿过所述逐渐变细的鼻状部分的外表面，所述平衡端口通过所述阀塞进行排放，以均衡沿着所述逐渐变细的鼻状部分的第一压力与在所述阀塞本体的所述后端处的第二压力，其中所述平衡端口与所述尖端间隔开。

【技术特征摘要】
2015.11.05 US 62/251,499;2015.12.18 US 14/974,1031.一种用于流动控制阀的阀塞，所述阀塞包括：本体部分，所述本体部分从后端延伸到用于抵靠阀座的逐渐变细的鼻状部分，其中所述逐渐变细的鼻状部分在末端处具有尖端；平衡端口，所述平衡端口穿过所述逐渐变细的鼻状部分的外表面，所述平衡端口通过所述阀塞进行排放，以均衡沿着所述逐渐变细的鼻状部分的第一压力与在所述阀塞本体的所述后端处的第二压力，其中所述平衡端口与所述尖端间隔开。2.根据权利要求1所述的阀塞，进一步包括：肩部，所述肩部位于所述本体部分与所述逐渐变细的鼻状部分的接合处，其中所述逐渐变细的鼻状部分的所述外表面从所述肩部延伸到尖端，并且其中所述平衡端口位于所述肩部与所述尖端之间，所述平衡端口与所述肩部间隔第一距离并且所述平衡端口与所述尖端间隔第二距离。3.根据前述权利要求中的任一项所述的阀塞，进一步包括穿过所述逐渐变细的鼻状部分的所述外表面的第二平衡端口。4.根据前述权利要求中的任一项所述的阀塞，进一步包括沿着所述阀塞的所述本体部分延伸的中心孔，其中所述平衡端口连接到所述中心孔以经由所述中心孔通过所述阀塞进行排放。5.根据权利要求3所述的阀塞，进一步包括从每个平衡端口轴向地延伸穿过所述阀塞的轴向孔，其中每个平衡端口经由相应的轴向孔与任一其它的平衡端口独立地通过所述阀塞进行排放。6.一种用于流动控制阀的阀内件，所述阀内件包括：孔口，所述孔口具有由内壁表面限定的、从入口延伸到出口的流动通道；阀座，所述阀座沿着所述内壁表面；以及阀塞，所述阀塞线性地往复运动到所述流动通道中，以控制流体通过所述流动通道的流动，其中所述阀塞包括从后端延伸到抵靠所述阀座的逐渐变细的鼻状部分的本体部分，所述逐渐变细的鼻状部分在末端处具有尖端，并且平衡端口延伸穿过所述逐渐变细的鼻状部分的外表面，其中所述平衡端口通过所述阀塞进行排放，以均衡沿着所述逐渐变细的鼻状部分的第一压力与在所述阀塞本体的所述后端处的第二压力，并且其中所述平衡端口与所述尖端间隔开。7.根据权利要求6所述的阀内件，其中所述平衡端口位于喉部的下游处，所述喉部由所述阀塞的所述外表面与所述流动通道的所述内壁表面之间的最小间隙限定。8.根据权利要求7所述的阀内件，其中所述阀塞进一步包括位于所述本体部分与所述逐渐变细的鼻状部分的接合的肩部，其中所述逐渐变细的鼻状部分的所述外表面从所述肩部延伸到所述尖端，其中所述平衡端口位于所述肩部与所述尖端之间，所述平衡端...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·F·杰克逊，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US