一种使用蝶阀的控制阀组件，该蝶阀具有阀体和可在关闭位置和开启位置之间活动的阀盘。所述控制阀组件包括从所述蝶阀向下游设置的流动控制设备。所述流动控制设备包括由一系列的流动控制沟道间隔开的一系列齿，这样当阀盘从座位位置运动到全开启位置时，所述阀盘的外密封边缘超过所述系列齿以逐渐暴露所述流动控制沟道。所述控制组件帮助减小空穴现象，提供降低的动态扭矩并允许所述控制阀组件插入到流入管和流出管之间。
【技术实现步骤摘要】
本公开一般涉及控制通过蝶阀的流体的流动的设备。更特别地是，本公开涉及一 种流动控制设备，其能够被与蝶阀一起使用以提供该蝶阀流动特性的增强控制。
技术介绍
蝶阀通常用来控制各种流体，即液流或气流的流动。蝶阀被用于节流流体流动及 开启/关闭应用。典型的控制阀组件包括具有延伸通过它的通道的本体及可枢转地安装在 该本体内的蝶阀叶片。该蝶形叶片特征在于为盘的形式。当流体通过部分开启的蝶阀时，所述流体经历显著的压降。对于蝶阀，其中一个基 本的问题是该压降趋向于引起气穴现象和随气穴现象引发的供液装置中的损坏和供气装 置中的噪声。在解决这些问题的尝试中，提出与蝶阀一起使用扩散器。扩散器是穿孔元件，其增 加了阀开口附近的限制并将流体流分为多重射流。这对于气穴现象和噪音问题有积极的作 用。如美国专利号3，960，177中所示出的，扩散器可以被整体地结合到阀构件内。虽然该 结构运行良好，但是由于所述扩散器是直接被结合在阀叶片内，所以不可能在任何其他阀 中使用该扩散器。另外，该类型的扩散器对于阀构件的在全开启阀位置附近提供改进的流 量控制能力上有很少甚至没有效果。美国专利号7，264，221阐明了包括附接于蝶阀本体的相对侧的一对罩的控制阀 组件。虽然在专利‘221中示出的所述组件提供了比不带该罩的蝶阀的优点，但是这种类型 的阀组件的重大缺陷是带罩的结合阀壳体不能在管部分之间被插入或滑动，这使所述设备 在现场的安装变得困难。另外，当所述阀处于大开口位置时，专利‘221中示出的所述罩壁 伸入到流体流的流动中并阻挡该流体流的流动。该类型的罩组件的使用大大地降低了所述 阀的最大流量。因此，存在对于与蝶阀一起使用的控制设备的需要，与其他类型的控制设备相比， 该控制设备增强了当阀开始开启时的流动特性，还允许增加的流量。
技术实现思路
本公开涉及与蝶阀一起使用的控制设备以增强蝶阀的流动特性。优选地，控制设 备和蝶阀的组合可以被组装并且在流入管和流出管之间滑动，以提高蝶阀的流动特性。本专利技术公开的结合的阀组件包括附接于蝶阀的下游表面的控制设备。控制设备包 括开口流动通路，当阀叶片从关闭的、密封状态下开启时，该流动通路接收经过蝶阀的流体 的流动。4流动控制设备包括限定圆筒形开口流动通路的圆筒形内壁。内壁的下半部分包括 弯曲的回归部，该回归部从内壁的下部延伸到开口通道内。弯曲回归部包括在一系列齿之 间的一系列流动控制沟道。限定弯曲回归部的齿每个都包括倾斜内表面，当蝶阀叶片从密 封位置运动到开启位置时，该倾斜内表面紧密地对应于蝶阀叶片的密封边缘的运动路线。当阀开启时，叶片的外密封边缘沿每个齿的弯曲表面移动，以逐渐暴露形成在控 制设备中的流动控制沟道。另外，当阀叶片转动时，外密封边缘逐渐地从每个齿的弯曲的内 表面移开，以允许进一步的通过该控制设备的流动。在替换实施例中，在每个齿之间的流动控制沟道也可以包括倾斜表面，以约束和 限制流过该控制设备的流体的量。每个齿的结构及形成在控制设备中的流动控制沟道可以 被选择为使得该控制设备在通过该阀组件的流体流动上的作用最大化。当阀体和流动控制设备被结合以产生控制阀组件时，该结合的组件的上游端和下 游端提供大致平坦的表面，从而该结合的组件可以被插入到一对流动管之间。特别地，该上 游和下游表面是大致平坦的，以利于阀组件在流入和流出管之间的简单安装。附图说明附图示出了执行本专利技术的当前预期的最佳模式。在附图中图1是根据本专利技术公开的包括流动控制设备的控制阀组件的分解视图；图2是沿图1中的线2-2的分解剖视图；图3是本专利技术公开的蝶阀和流动控制设备的组装结合件的剖视图；图4是沿图3中的线4-4的流动控制设备和蝶阀的端视图；图5是本专利技术公开的蝶阀和流动控制设备的第二实施例的剖视图；图6是沿图5中的线6-6的端视图；图7是示出带流动控制设备的蝶阀的控制特性的图表，其相对于阀开启的角度绘 制出流动系数CV;图8是示出包括流动控制设备的蝶阀的初始空泡Xfz系数与传统蝶阀的该系数比 较的图表；图9是示出对于单独的蝶阀和带流动控制设备的蝶阀的动态扭矩的图表；图10是可以与蝶阀一起使用的流动控制设备的替换实施例的分解剖视图；及图11是蝶阀和流动控制设备在组装状态下的剖视图。具体实施例方式图1示出了控制阀组件8，其包括控制系统，该控制系统修正传统蝶阀10的控制特 性，以使得安装有控制系统的蝶阀10更紧密地接近球阀的流动特性。如图1和2所示，该 蝶阀10包括从平坦上游表面14延伸到下游表面16的阀体12，并优选地由金属材料形成， 如不锈钢。该阀体12限定了允许流体从上游表面14穿过该阀体12流动到下游表面16的 开口通道18。该开口通道18由大致圆筒形的内壁20限定。该蝶阀10包括由枢轴24被可旋转地定位在该开口通道18内的阀盘22。该枢轴 24限定了轴线，该阀盘22可绕着该轴线在图3的关闭、密封位置和图1中示出的开启位置 之间旋转。优选地，在根据本专利技术公开的范围内操作时，该蝶阀10既可以是三偏心蝶阀也可以是标准蝶阀。回到图2，阀盘22包括外密封边缘26，其在蝶阀10处于关闭、密封位置时提供与 内壁20的密封。当蝶阀最初被开启时，阀盘22旋转使得它的第一外密封边缘26沿在由图3中箭 头28所示方向上的运动弧线移动。当阀盘22旋转离开密封位置时，液体开始绕着在阀盘 22和内圆筒形壁20之间的阀盘22的外周流动。在图7中，虚线30示出了不带任何类型的流动控制设备的蝶阀10的流动系数 Cv (在Ipsi压力降下每分钟的水加仑值)。虚线30示出了相对于蝶阀的开启角度来说流 量相当快速的增长。图8用点划线32表示对于蝶阀10的开口角度，传统蝶阀10的初始空泡系数Xfz。图9接着示出了致动设备为了抵抗流体流动而开启或关闭阀所需要克服的动态 扭矩。虚线34示出了蝶阀10在全关闭位置和全开启位置之间连续开启时的动态扭矩。回到图1和2，本专利技术公开的该控制阀组件8包括可以与蝶阀10 —起使用的流动 控制设备36。该蝶阀10和该流动控制设备36的组合可以被定位在流入管38和流出管40 之间。该流入管38包括限定大致平坦的连接表面44的连接法兰42。该流出管40还包括 限定大致平坦的连接表面48的连接法兰46。如可以在图2中看到的，阀体12的上游表面 14接触连接表面44，而流动控制设备36的平坦下游表面54接触连接表面48。回到图1，流动控制设备36是由金属材料如不锈钢形成的大致圆筒形的元件。流 动控制设备36包括在上游表面52和下游表面54之间延伸的大致圆柱形的外壁50。该控 制设备36限定了从上游表面52延伸到下游表面54的开口通道56。如图1所示，流动控制设备36包括圆筒形内壁58，该圆筒形内壁58连续地延伸过 大致圆筒形的开口通道56的大约上半部分。该内壁58的下半部分包括弯曲的回归部60， 该回归部60具有从内壁58的下部延伸到开口通道56内的回归表面61。如图4示出，内 壁58的下半部分包括一系列流动控制沟道62，该控制通道62从弯曲的内表面64朝向内壁 58(由虚线示出)径向地延伸。流动控制沟道62中的每个大致分隔开一对齿66，每个齿终 止于内端部63，其结合以限定弯曲的内表面64。现在参照图3，每个齿66包括形成回归表面61的一部分的大致本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于安装在流入管和流出管之间输送流体的控制阀组件，包括： 阀体，其具有从平坦的上游表面延伸到下游表面的开口通道； 阀盘，其定位在该开口通道中并在开启位置和关闭位置之间可转动以选择性地允许流体通过该阀体的流动；及 流动控制设备，其具有安装到该阀体的下游表面的上游表面及平坦的下游表面，所述流动控制设备包括在该流动控制设备的上游表面和下游表面之间限定出开口流动通道的内壁，该流动控制设备还包括从该内壁延伸到该开口通道内的多个控制元件以修正流过该控制阀组件的流量。
【技术特征摘要】
US 2008-10-10 61/104,312一种用于安装在流入管和流出管之间输送流体的控制阀组件，包括阀体，其具有从平坦的上游表面延伸到下游表面的开口通道；阀盘，其定位在该开口通道中并在开启位置和关闭位置之间可转动以选择性地允许流体通过该阀体的流动；及流动控制设备，其具有安装到该阀体的下游表面的上游表面及平坦的下游表面，所述流动控制设备包括在该流动控制设备的上游表面和下游表面之间限定出开口流动通道的内壁，该流动控制设备还包括从该内壁延伸到该开口通道内的多个控制元件以修正流过该控制阀组件的流量。2.如权利要求1所述的控制阀组件，其中，当该阀盘处于关闭位置中时，整个控制阀组 件被包含在该阀体的平坦上游表面和该流动控制设备的平坦下游表面之间，从而该流动控 制设备可以在该流入管和该流出管之间滑动。3.如权利要求1所述的控制阀组件，其中，该流动控制设备包括多个齿，该多个齿每个 都从该内壁延伸到该开口通道内，该多个齿中的每个都被流动控制沟道彼此分开。4.如权利要求3所述的控制阀组件，其中，该多个齿被定位在该内壁上，从而当该阀盘 在该开启和关闭位置之间运动时，该阀盘的外密封边缘移动过该齿以暴露定位在该齿之间 的该流动控制沟道。5.如权利要求4所述的控制阀组件，其中，该齿中的每个都包括倾斜表面，从而当该阀 盘在该开启和关闭位置之间移动时，该阀盘的外密封边缘沿该倾斜表面移动。6.如权利要求3所述的控制阀组件，其中，该流动控制沟道中的每个包括流动限制壁， 该流动限制壁离开该外壁延伸进入该流动控制沟道从该上游表面到顶点，并且朝着该外壁 从该顶点延伸到该下游表面。7.如权利要求3所述的控制阀组件，其中，该流动控制沟道中的每个具有小于该流入 管直径的4%的宽度。8.如权利要求3所述的控制阀组件，其中，该流动控制沟道被构造成在该阀盘的从该 关闭位置到该开启位置的至少50%的行程上提供相等百分比的阀的流量。9.如权利要求3所述的控制阀组件，还包括形成在该多个齿中的弯曲回归部，其中，该 弯...
【专利技术属性】
技术研发人员：AR耶尔瑞，HD鲍曼，
申请(专利权)人：耶尔瑞和伙伴公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。