流體控制系統(tǒng)以及流體處理和輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及流體控制系統(tǒng)以及流體處理和輸送系統(tǒng)。其中，一種向初級(jí)流體載體提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的流體控制系統(tǒng)與初級(jí)流體載體合作，例如流體處理管道或罐。所述系統(tǒng)包括主要用于向系統(tǒng)中填充流體時(shí)，將空氣從系統(tǒng)中排出的主閥。本實(shí)用新型還提供一種用于在啟動(dòng)時(shí)，將空氣從系統(tǒng)中排出的啟動(dòng)控制裝置，其在所述主閥打開前工作。最后，本法實(shí)用新型提供一種用于在正常工作期間，緩解過(guò)壓情況的過(guò)壓控制裝置。
【專利說(shuō)明】流體控制系統(tǒng)以及流體處理和輸送系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及流體輸送和處理系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于向流體輸送和處理系統(tǒng) 提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 諸如工業(yè)消防系統(tǒng)的液體輸送和處理系統(tǒng)適用于容納壓力下的液體，例如水。因 此，當(dāng)該系統(tǒng)被激活時(shí)，通過(guò)任意數(shù)量的噴嘴或?yàn)⑺b置排出加壓的水，以便滅火。在初始 安裝時(shí)，例如，各種管道、閥門、噴頭和灑水裝置未裝滿水，而是包含通常大氣壓力下的空 氣。當(dāng)系統(tǒng)充滿水時(shí)，一個(gè)可以被稱為"啟動(dòng)"的過(guò)程，必須通過(guò)某種排氣閥裝置排出系統(tǒng) 中的空氣。這種空氣的排放可以被稱為"啟動(dòng)釋放"。許多常規(guī)的排氣閥門裝置包括可手動(dòng) 操作的閥，在"啟動(dòng)"時(shí)打開該閥，并在排出所有的空氣時(shí)手動(dòng)關(guān)閉該閥。一旦排出所有的 空氣，該系統(tǒng)完全裝滿水并且被加壓到目標(biāo)壓力。增加的壓力超過(guò)目標(biāo)壓力（這可能由于 例如環(huán)境的變化或供水源的變化而引起），會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行和使用壽命產(chǎn)生不利的影響。因 此，一些傳統(tǒng)的系統(tǒng)還包括過(guò)壓釋放閥裝置，其被配置以釋放系統(tǒng)中的壓力，使其回落至目 標(biāo)壓力，此過(guò)程可以被稱為"過(guò)壓釋放"。一些傳統(tǒng)的過(guò)壓釋放閥裝置或者例如手動(dòng)操作以 響應(yīng)報(bào)警，或者根據(jù)系統(tǒng)中的壓力感應(yīng)操作。無(wú)論是常規(guī)使用的特定的排氣閥裝置還是釋 放閥裝置，這兩種裝置彼此獨(dú)立操作，并且至少要求一定量的用戶輸入或關(guān)注以確保正確 的"啟動(dòng)釋放"和/或"過(guò)壓釋放"功能。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] -些傳統(tǒng)的過(guò)壓釋放閥裝置或者例如手動(dòng)操作以響應(yīng)報(bào)警，或者根據(jù)系統(tǒng)中的壓 力感應(yīng)操作。無(wú)論是常規(guī)使用的特定的排氣閥裝置還是釋放閥裝置，這兩種裝置彼此獨(dú)立 操作，并且至少要求一定量的用戶輸入或關(guān)注以確保正確的"啟動(dòng)釋放"和/或"過(guò)壓釋放" 功能。
[0004] 本公開的一個(gè)方面提供了一種用于向初級(jí)流體載體提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的 流體控制系統(tǒng)。所述系統(tǒng)能夠包括主閥、啟動(dòng)控制裝置和過(guò)壓控制裝置。所述主閥可以具 有入口、出口、設(shè)置在入口和出口之間的通道、固定地安置在所述通道中的閥座以及可滑動(dòng) 地安置在接合所述閥座的閉合位置和與閥座間隔開的打開位置之間的通道中的閥塞。所述 閥塞能夠通過(guò)控制彈簧朝向閉合位置偏置。所述啟動(dòng)控制裝置和過(guò)壓控制裝置每一個(gè)可以 包括閥體和控制組件，該控制組件包括具有相對(duì)的第一和第二表面并能夠可操作地耦接到 閥塞的隔膜。所述閥體可以包括入口、出口和位于所述入口和出口之間的閥口，其中所述閥 塞在接合所述閥口的閉合位置和與閥口間隔開的打開位置之間可以是可移動(dòng)的。在一些變 型中，所述啟動(dòng)控制裝置的閥塞能夠通過(guò)施加到啟動(dòng)控制裝置的隔膜的第一表面的啟動(dòng)控 制力朝著打開位置偏置，以及所述過(guò)壓控制裝置的閥塞通過(guò)施加到過(guò)壓控制裝置的隔膜的 第一表面的過(guò)壓控制力朝著閉合位置偏置。
[0005] 所述系統(tǒng)還能夠包括在所述主閥的入口、所述啟動(dòng)控制裝置的入口和所述主閥的 通道之間提供流體連通的第一供給管線；所述系統(tǒng)還能夠包括在所述啟動(dòng)控制裝置的出口 和所述主閥的出口之間提供流體連通的第一排氣管線；所述系統(tǒng)還能夠包括在所述啟動(dòng)控 制裝置的隔膜的第二表面和第一登記源之間提供流體連通第一感測(cè)管線；所述系統(tǒng)還能夠 包括在所述過(guò)壓控制裝置的隔膜的第二表面和第二登記源之間提供流體連通第二感測(cè)管 線；所述系統(tǒng)還能夠包括在所述過(guò)壓控制裝置的出口和所述主閥的出口之間提供流體連通 的第二排氣管線；最后，所述系統(tǒng)還能夠包括在所述過(guò)壓控制裝置的入口和所述主閥的通 道之間提供流體連通的第二供給管線。
[0006] 本實(shí)用新型所公開的系統(tǒng)具有魯棒性的和可靠的系統(tǒng)，它也是一個(gè)完全封閉的系 統(tǒng)。也就是說(shuō)，系統(tǒng)包括兩個(gè)液控裝置，其中每一個(gè)都從管道排出壓力，但兩者都不排出到 大氣中。相反，該系統(tǒng)被配置為使得每個(gè)控制裝置直接通回到所述主閥的出口。從所述主 閥的出口，排出的流體可以循環(huán)回到系統(tǒng)，輸送到儲(chǔ)罐，或以其他方式進(jìn)行處理，從而避免 了任何空氣污染問題

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1示出了依據(jù)本公開原理的用于向初級(jí)流體載體提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的 流體控制系統(tǒng)的一個(gè)變型的側(cè)面剖視圖。
[0008] 圖2示出了圖1中所述流體控制系統(tǒng)的一個(gè)修改變型的側(cè)面剖視圖。
[0009] 圖3示出了圖1中所述流體控制系統(tǒng)的另一個(gè)修改變型的側(cè)面剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本公開涉及用于自動(dòng)執(zhí)行啟動(dòng)釋放和過(guò)壓釋放功能的系統(tǒng)和方法，其與初級(jí)流體 載體，例如流體處理管道或罐相關(guān)聯(lián)。圖1示出了依照本實(shí)用新型的原理構(gòu)想的連接到流 體處理管道12的系統(tǒng)10的一個(gè)例子。在正常操作中，流體位于或流過(guò)流體處理管道12。 相同的流體也位于系統(tǒng)10中，但只在"啟動(dòng)"或在管道12中發(fā)生過(guò)壓情形時(shí)流過(guò)系統(tǒng)10。 [0011] 為了在各種情況下便于進(jìn)行期望的操作，圖1中的系統(tǒng)1〇包括主閥14、啟動(dòng)控制 裝置16和過(guò)壓控制裝置18。所述啟動(dòng)和過(guò)壓控制裝置16、18與所述主閥14直接和連續(xù)地 流體連通，并且完全獨(dú)立于任何外部信號(hào)或手動(dòng)操作來(lái)工作。系統(tǒng)10的各個(gè)組件的激活只 基于管道12中的流體的壓力的變化，從而提供一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)固、可靠、并且能自動(dòng)操作的系 統(tǒng)。
[0012] 繼續(xù)參考圖1，所述主閥14包括閥體20,其限定了入口 22、出口 24以及設(shè)置在入 口 22和出口 24之間的通道26。所述主閥14還包括座圈28,閥塞30和控制彈簧32,它們 的每一個(gè)都以常規(guī)的方式設(shè)置在通道26中。在主閥14的公開的變型中，用螺栓將閥蓋34 固定在通道26上面的主閥14頂部，以將控制彈簧30和閥塞30保持在其內(nèi)。如此配置，閥 塞30可滑動(dòng)地布置在接合所述座圈28的閉合位置（圖1中示出）和與座圈28間隔開的 打開位置之間的通道26。所述控制彈簧32,如圖所示，由閥蓋34支撐并且對(duì)閥塞30施加 載荷力，以使閥塞30朝著閉合位置偏置。
[0013] 圖1所示例子中的啟動(dòng)控制裝置16是一個(gè)減壓調(diào)節(jié)器，其包括閥體36和連接到 閥體36的致動(dòng)器38。在系統(tǒng)10的一個(gè)變型中，啟動(dòng)控制裝置16可以為95H型減壓調(diào)節(jié) 器，其可以從艾默生過(guò)程管理控制技術(shù)有限公司購(gòu)得，但相對(duì)于它的常規(guī)使用被反向安裝。 所述控制裝置只是一個(gè)例子，然而，其它的控制裝置，包括具有內(nèi)部或外部控制線的控制裝 置也在本公開希望保護(hù)的范圍之內(nèi)。這種替代可以是，例如，來(lái)自艾默生過(guò)程管理控制技術(shù) 有限公司的MR95H型設(shè)備。如圖1所示，所述閥體36包括入口 40、出口 42和位于入口和 出口 40、42之間的閥口 44。所述致動(dòng)器38包括致動(dòng)器殼體46,其容納控制組件48。所述 控制組件48包括閥塞50,隔膜52,可操作其連接到所述閥塞50,以及加載彈簧54。所述閥 塞50位于所述啟動(dòng)控制裝置16的閥體36中，可滑動(dòng)地位于接合所述閥口 44的閉合位置 和與閥口 44間隔開的打開位置之間。所述隔膜52安置在致動(dòng)器殼體46內(nèi)，并且包括相對(duì) 的第一和第二表面56、58。相對(duì)于圖1中的方向，所述第一表面52是隔膜52的頂表面以及 所述第二表面58的是隔膜52的底表面。
[0014] 所述隔膜52的第一表面56與加載彈簧54相抵接，以使得所述加載彈簧54施加 啟動(dòng)控制力以使所述隔膜52和閥塞50朝向打開位置的方向偏置。在所述啟動(dòng)致動(dòng)器裝置 16的公開的變型中，這意味著，相對(duì)于圖1中的方向，所述加載彈簧54使所述隔膜52和閥 塞50向下偏置。如此配置，因?yàn)樵跊]有其它力存在，啟動(dòng)控制裝置16可以被稱為"常開"流 體流動(dòng)控制裝置，由所述加載彈簧54施加的啟動(dòng)控制力使所述閥塞50位于打開位置。
[0015] 如圖1所示，啟動(dòng)控制裝置16的當(dāng)前變型被配置為使得隔膜52的第二表面58與 感測(cè)管線60流體連通。所述感測(cè)管線60與壓力登記源流體連通，最終依賴該壓力登記源 用于施加啟動(dòng)閉合壓力到所述隔膜52的第二表面58,從而向上移動(dòng)隔膜52并且利用所述 閥塞50關(guān)閉所述閥口 44。在一個(gè)變型中，所述感測(cè)管線60可以是皮托管，所述與該皮托 管通過(guò)所述啟動(dòng)控制裝置16的閥體36的入口 44連通的壓力登記源是所述主閥14的入口 22〇
[0016] 繼續(xù)參考圖1，所述系統(tǒng)10在當(dāng)前變型中的所述過(guò)壓控制裝置18是一種先導(dǎo)式溢 流閥，其包括閥體62和連接到所述閥體62的致動(dòng)器64。在所述系統(tǒng)10的一個(gè)變型中，所 述過(guò)壓控制裝置18可以是98HM型先導(dǎo)式溢流閥，其能夠從艾默生過(guò)程管理控制技術(shù)有限 公司購(gòu)得。這只是一個(gè)例子，然而，其他控制裝置能夠被使用并且也在本公開的旨在保護(hù)的 范圍之內(nèi)。這種控制設(shè)備可以包括，例如，來(lái)自艾默生過(guò)程管理控制技術(shù)有限公司的MR98HM 型設(shè)備。如圖1所示，所述閥體62包括入口 66,出口 68,和位于入口和出口 66,68之間的 閥口 70。所述致動(dòng)器64包括致動(dòng)器殼體72,其容納控制組件74。所述控制組件74包括閥 塞76、隔膜78和加載彈簧80,隔膜78可操作地連接到所述閥塞76。所述閥塞76位于所述 過(guò)壓控制裝置18的閥體62中，可滑動(dòng)地位于接合所述閥口 70的閉合位置（如圖1所示） 和與閥口 70間隔開的打開位置之間。所述隔膜78安置在致動(dòng)器殼體72內(nèi)，并且包括相對(duì) 的第一和第二表面82,84。相對(duì)于圖1中的方向，所述第一表面82是隔膜78的左表面以及 所述第二表面84的是隔膜78的右表面。
[0017] 所述隔膜78的第一表面82與加載彈簧80相抵接，以使得所述加載彈簧80施加 過(guò)壓控制力以使所述隔膜78和閥塞76朝向所述閥口 70偏置并偏置到閉合位置。在所述 過(guò)壓控制裝置18的公開的變型中，這意味著，相對(duì)于圖1中的方向，所述加載彈簧80使所 述隔膜78和閥塞76向右偏置。如此配置，因?yàn)樵跊]有其它力存在，所述過(guò)壓控制裝置18 可以被稱為"常閉"流體流動(dòng)控制裝置，由所述加載彈簧80施加的過(guò)壓控制力使所述閥塞 76位于閉合位置。
[0018] 如圖1所示，過(guò)壓控制裝置18的當(dāng)前變型被配置為使得隔膜78的第二表面84與 感測(cè)管線86流體連通。在一個(gè)變型中，所述感測(cè)管線86與壓力登記源流體連通，最終依賴 于該壓力登記源用于施加釋放打開壓力到所述隔膜78的第二表面84,從而在圖1中向左移 動(dòng)隔膜78并且使所述閥塞76打開所述閥口 70。在所描述的變型中，所述與該感測(cè)管線86 連通的壓力登記源是所述主閥14的入口 22。
[0019] 如上所述，圖1中描述的所述系統(tǒng)10的啟動(dòng)和過(guò)壓控制裝置16、18直接與所述主 閥14流體連通并且其操作完全獨(dú)立于任何外部的信號(hào)、輸入，或者手動(dòng)操作。這部分地是 由感測(cè)管線60提供的在所述隔膜52的第二表面58和所述啟動(dòng)控制裝置16的入口 40及 所述主閥14的入口 22之間的流體連通，以及感測(cè)管線86提供的所述過(guò)壓控制裝置18的 隔膜78的第二表面84和所述主閥14的入口 22之間的流體連通實(shí)現(xiàn)的。然而，所述系統(tǒng) 10還包括附加的流體線路以實(shí)現(xiàn)期望的功能。
[0020] 特別地，參照?qǐng)D1的啟動(dòng)控制裝置16,所述系統(tǒng)10的當(dāng)前變型包括啟動(dòng)供給管線 88和連接到所述啟動(dòng)控制裝置16的啟動(dòng)排氣管線92。啟動(dòng)排氣管線92直接在所述啟動(dòng) 控制裝置16的出口 42和所述主閥14的出口 24之間延伸，并且提供沒有中斷或迂回的直 接的和連續(xù)的流體連通。啟動(dòng)供給管線88在所述主閥14的入口 22、啟動(dòng)控制裝置16的入 口 40和所述主閥14的通道26之間延伸，并提供直接的和連續(xù)的流體連通。更具體地，所 述啟動(dòng)供給管線88包括第一管線部分88a和第二管線部分88b，該第一管線部分88a在所 述主閥14的入口 22和第二管線部分88b之間延伸，該第二管線部分88b從所述第一管線 部分88a岔開，因此，在所述第一管線部分88a和所述主閥14的通道26之間延伸。更具體 地，如圖1所示，所述起動(dòng)供給管線88的第二管線部分88b與控制彈簧32處在所述閥塞30 上面的所述通道26相連通。因此，通過(guò)在啟動(dòng)供給管線88供給到通道26中的壓力有助于 所述控制彈簧32關(guān)閉所述閥塞30。若所述啟動(dòng)供給管線88如此配置，來(lái)自所述主閥14的 入口 22的壓力經(jīng)由所述第一管線部分88a傳遞到所述啟動(dòng)控制裝置16的入口 40。此外， 來(lái)自所述主閥14的入口 22的壓力通過(guò)啟動(dòng)供給管線88的第一管線部分88a和第二管線 部分88b傳遞到所述主閥14的通道26。
[0021] 在圖1所示的變型中，啟動(dòng)供給管線88的第一管線部分88a還配備了限流器90， 其位于第二管線部分88b與第一管線部分88a相交或分岔的上游位置。因此，所述限流器 90位于所述啟動(dòng)供給管線88中所述主閥14的入口 22和所述啟動(dòng)控制裝置16的入口 40 之間，以及所述主閥14的入口 22和所述通道26之間的位置。可以包括限流器90以減緩 發(fā)生在所述啟動(dòng)控制裝置16的入口 40的壓力變化的速度。此外，由于所述限流器90位于 所述啟動(dòng)供給管線88的第二管線部分88b的上游側(cè)，通過(guò)所述啟動(dòng)供給管線88供給到通 道26的壓力變化的速度也減慢了。例如，所述限流器90可以是可調(diào)節(jié)的限流器或者孔板。 在一個(gè)變型中，所述限流器90可以是費(fèi)希爾（Fisher) 112型限流器，其能夠從艾默生過(guò)程 管理控制技術(shù)有限公司購(gòu)得。
[0022] 現(xiàn)在參照?qǐng)D1所示的過(guò)壓控制裝置18,除了所述感測(cè)管線86,所述系統(tǒng)10包括過(guò) 壓供給管線94和連接到所述過(guò)壓控制裝置18的過(guò)壓排氣管線96。過(guò)壓供給管線94直接 在所述主閥14的通道26和所述過(guò)壓控制裝置18的入口 66之間延伸，并且在其間提供直 接的和連續(xù)的流體連通。更具體地，如圖1所示，所述過(guò)壓供給管線94與控制彈簧32所在 的所述閥塞30上面位置處的所述通道26相連通。因此，所述過(guò)壓供給管線94也通過(guò)所述 通道26與所述啟動(dòng)供給管線88,更具體地，與所述啟動(dòng)供給管線88的第二管線部分88b流 體連通。過(guò)壓排氣管線96直接在所述過(guò)壓控制裝置18的出口 68和所述主閥14的出口 24 之間延伸，并且在其間提供沒有中斷或迂回的直接的和連續(xù)的流體連通。
[0023] 若圖1中的系統(tǒng)10如上述那樣構(gòu)成，所述主閥14用于對(duì)啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)中的空氣提 供主要的排氣功能。然而，在啟動(dòng)過(guò)程的早期階段的低壓下，所述控制彈簧34防止所述主 閥14的入口 22處的空氣壓力打開所述主閥14的閥塞30。因此，在啟動(dòng)時(shí)的低的壓力下， 所述啟動(dòng)控制裝置10自動(dòng)地提供排氣或釋放功能，例如，直到所述主閥14的入口 22的壓 力足以打開所述主閥14和/或直到初級(jí)流體處理管道12和系統(tǒng)10中充滿水。最后，一旦 所述系統(tǒng)10被注滿水并正常運(yùn)行，所述過(guò)壓控制裝置18能夠自動(dòng)地提供排氣或釋放功能， 以減輕在所述管道12和系統(tǒng)10中的過(guò)壓。
[0024] 更具體地，在啟動(dòng)時(shí)，所述管道12以及因此系統(tǒng)10能夠完全充滿空氣，或者部分 地填充有空氣，其余部分填充有工作流體，例如水或通常是一些其它的流體。開始啟動(dòng)后， 位于系統(tǒng)10上游的泵開始抽水送入所述管道12。
[0025] 當(dāng)水開始填充管道12時(shí)，在所述系統(tǒng)10中剩余的空氣的壓力可能相對(duì)較低，但隨 著其在涌入的水的壓力下被壓縮，空氣的壓力又開始增加。在這樣低的壓力下，所述主閥14 的入口 22處的空氣的是不足以打開所述主閥14的的閥塞30的，正因?yàn)槿绱耍ㄟ^(guò)所述 啟動(dòng)供給管線88、常開啟動(dòng)控制裝置16和啟動(dòng)排氣管線92被排放到所述主閥14的出口 24,這確保了快速和有效的啟動(dòng)過(guò)程。
[0026] 作為在所述主閥14的入口 22處的流體壓力，其最終迫使所述主閥14的閥塞30 離開閥座28并且到達(dá)打開位置，以直接通過(guò)通道26向所述主閥14的出口 24排出系統(tǒng)10 中剩余的所有空氣。主閥14的入口 22處的壓力的增加最終也通過(guò)啟動(dòng)供應(yīng)管線88、入口 40和感應(yīng)線60被所述啟動(dòng)控制裝置16的隔膜52的第二表面60感應(yīng)到，其最終將自動(dòng)強(qiáng) 制所述啟動(dòng)控制裝置16到達(dá)關(guān)閉位置。
[0027] 隨著啟動(dòng)控制裝置16的關(guān)閉，所述啟動(dòng)供應(yīng)管線88中的流體壓力通過(guò)啟動(dòng)供應(yīng) 管線88的第二管線部分88b傳遞到所述閥塞30上方的所述主閥14的通道26的頂部。若 通道26中壓力最終等于所述主閥14的入口 22處的壓力，所述通道26中的控制彈簧32的 載荷關(guān)閉所述閥塞30。這終止了啟動(dòng)功能并完全地使系統(tǒng)10關(guān)閉，此時(shí)，所述管道12中的 流體被維持在所期望的目標(biāo)壓力。
[0028] 如果環(huán)境或其他變化導(dǎo)致在管道12中的壓力，以及由其引起的所述主閥14的入 口 22處的壓力，上升超過(guò)所述期望的目標(biāo)壓力并且超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值壓力時(shí)，所述過(guò)壓 控制裝置18自動(dòng)地響應(yīng)以釋放過(guò)高的壓力并恢復(fù)管道12和系統(tǒng)10中的壓力到目標(biāo)壓力。
[0029] 具體地，在正常工作條件期間，所述過(guò)壓控制裝置18由于通過(guò)加載彈簧80在所述 隔膜78的第一表面82處產(chǎn)生的力而占據(jù)常閉位置。在此關(guān)閉位置，所述閥塞76抵靠所述 閥口 70,從而防止流體從入口 66流至出口 68。
[0030] 然而，所述主閥14的入口 22處的壓力通過(guò)感測(cè)管線86由所述過(guò)壓控制裝置18 的第二表面84被持續(xù)地監(jiān)視。因此，當(dāng)所述主閥14的入口 22處的壓力超過(guò)預(yù)定的閾值壓 力（其由通過(guò)所述過(guò)壓控制裝置18的加載彈簧80產(chǎn)生的過(guò)壓控制力設(shè)定）時(shí)，所述隔膜 78將感測(cè)感測(cè)管線86內(nèi)的壓力并且向相對(duì)于圖1中的方向的左側(cè)自動(dòng)移動(dòng)所述閥塞76， 從而打開所述閥口 70。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，所述主閥14的通道26內(nèi)的流體壓力沖過(guò)所述 閥口 70并且通過(guò)所述過(guò)壓控制裝置18的出口 68和過(guò)壓排氣管線96直接排向主閥14的 出口 24。從所述通道26的流體的排出對(duì)入口 22處的流體壓力有直接的影響，因?yàn)橥ǖ?6 也是通過(guò)啟動(dòng)供應(yīng)管線88與入口 22流體連通的。因此，當(dāng)所述主閥14的入口 22處的壓 力返回到合適的壓力時(shí)，所述過(guò)壓控制裝置18的加載彈簧80自動(dòng)地迫使閥塞76回到關(guān)閉 位置，以停止過(guò)壓釋放過(guò)程。再一次地，此時(shí)，所述管道12和系統(tǒng)10工作在正常工作條件 下。
[0031] 因此，根據(jù)上述內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在圖1中公開的系統(tǒng)10是一個(gè)簡(jiǎn)單的，具有魯棒性 的和可靠的系統(tǒng)，它也是一個(gè)完全封閉的系統(tǒng)。也就是說(shuō)，系統(tǒng)10包括兩個(gè)液控裝置16， 18,其中每一個(gè)都從管道12排出壓力，但兩者都不排出到大氣中。相反，系統(tǒng)10被配置為 使得每個(gè)控制裝置16、18直接通回到所述主閥14的出口 24。從所述主閥14的出口 24,排 出的流體可以循環(huán)回到系統(tǒng)，輸送到儲(chǔ)罐，或以其他方式進(jìn)行處理，從而避免了任何空氣污 染問題。此外，圖1中公開的系統(tǒng)10的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它完全自動(dòng)運(yùn)行。也就是說(shuō)，系統(tǒng)10 不需要外部輸入或控制來(lái)在啟動(dòng)功能、正常運(yùn)行和過(guò)壓釋放功能之間切換。相反，所述主閥 14的入口 22處的壓力驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)10的運(yùn)行，從而避免包括昂貴的控制器、手動(dòng)操作的閥 和/或其它潛在的故障易發(fā)設(shè)備的任何的和全部的需求。
[0032] 圖1中的系統(tǒng)10示出了供給和排出管線92,96,其在所述主閥14的出口連接凸 緣95的稍下游側(cè)位置與主閥14的出口 24連通。這僅僅是一個(gè)例子，但是，如圖1中用虛 線表示的96a、92a，每條線都可以很容易地被移動(dòng)到出口連接凸緣95的上游側(cè)，從而提供 一個(gè)更緊湊和完整的系統(tǒng)10。同樣地，當(dāng)圖1示出的過(guò)壓感測(cè)管線86測(cè)量了所述主閥14 的入口 22在主閥14的入口連接凸緣97的稍上游側(cè)的壓力時(shí)，可通過(guò)將測(cè)量點(diǎn)移動(dòng)到所述 入口連接凸緣97的下游側(cè)，如同虛線86a所示，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)更緊湊和完整的系統(tǒng)10。
[0033] 所述系統(tǒng)10的控制裝置16、18至此已經(jīng)被描述了，并且被圖示出為包括加載彈簧 54、80,加載彈簧提供了所述啟動(dòng)和過(guò)壓控制力以打開所述啟動(dòng)控制裝置16和關(guān)閉所述過(guò) 壓控制裝置18,而在另一種未示出的變型中，所述系統(tǒng)10可以還包括可調(diào)節(jié)的壓縮空氣外 部源，其分別與所述啟動(dòng)控制裝置16的隔膜52的第一表面56和/或所述過(guò)壓控制裝置18 的隔膜78的第一表面82連通。壓縮空氣的外部源除了能夠用于加載彈簧54、80或作為加 載彈簧54、80的替代件外，還能夠根據(jù)應(yīng)用的情況，用于建立啟動(dòng)和/或過(guò)壓控制力。
[0034] 因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為參考圖1描述的系統(tǒng)和方法僅僅是示例，其變型也在本公開旨在 保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0035] 例如，圖2示出了圖1中系統(tǒng)10的一個(gè)變型，其中，所述過(guò)壓感測(cè)管線86和啟動(dòng) 感測(cè)管線60被配置為從系統(tǒng)10的外部位置測(cè)量壓力。在圖2中，所述感測(cè)管線60、86能 夠從位于系統(tǒng)10的上游側(cè)或系統(tǒng)10的下游側(cè)的管道（圖2中未示出）測(cè)量壓力，例如， 或通常地從任何其他位置。此外，在圖2中的所述感測(cè)管線60、86能夠從完全外部的源測(cè) 量壓力，該完全外部的源例如為僅用作提供啟動(dòng)關(guān)閉壓力和/或釋放打開壓力的壓縮流體 源，其分別用于驅(qū)動(dòng)所述啟動(dòng)控制裝置16關(guān)閉和過(guò)壓控制裝置18打開。雖然未被示出，在 另一個(gè)變型中，圖2中所述系統(tǒng)10的感測(cè)管線86、60中的一個(gè)能夠如圖1所示傳送，而另 一個(gè)如圖2所示傳送。
[0036] 圖3還示出了圖1中系統(tǒng)10的另一個(gè)替代變型。其中，所述感測(cè)管線86、60保持 如圖1所示，但啟動(dòng)和過(guò)壓排氣管線92、96不直接連回到所述主閥14的出口 24。替代地， 每根排氣管線92、96能夠被直接傳送到儲(chǔ)存罐、所述系統(tǒng)中的另一個(gè)位置，或者甚至大氣 中。雖然沒有示出，在一種變型中，所述排氣管線92、96中的一根能夠被直接傳送到所述主 閥14的出口 24。
[0037] 雖然本公開中的系統(tǒng)10至此一直被描述為包括啟動(dòng)控制裝置16和具有與所述啟 動(dòng)控制裝置16分隔開的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)壓控制裝置18,但是也能夠以將所述啟動(dòng)和過(guò)壓控 制裝置16、18組合到單個(gè)設(shè)備，例如一個(gè)單獨(dú)的物理結(jié)構(gòu)，的方式構(gòu)造系統(tǒng)10。例如，在這 樣的系統(tǒng)10中，所述啟動(dòng)和過(guò)壓控制裝置16、18的各個(gè)組件能夠被加工而成、鑄造而成或 以其他方式由單塊的材料（例如，金屬材料）或固定在一起的多種材料塊的方式形成。如 此配置，所述兩個(gè)控制裝置16、18可以作為兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，即使它們位于一個(gè)公用的物 理裝置內(nèi)，而不是如圖1-3所示的兩個(gè)單獨(dú)的設(shè)備。
[0038] 因此，系統(tǒng)10的各種變化的和修改的變型能夠用于期望的終端應(yīng)用并且這種變 化和修改也在本公開旨在保護(hù)的范圍內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的范圍并不由此處討論和附圖 所示的例子限定，相反，其請(qǐng)求保護(hù)的范圍為最終在專利中公告的范圍以及其所有等同的 范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于向初級(jí)流體載體提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的流體控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)包括： 主閥，所述主閥具有入口、出口、設(shè)置在所述入口和所述出口之間的通道、固定地安置 在所述通道中的閥座以及可滑動(dòng)地安置在接合所述閥座的閉合位置和與所述閥座間隔開 的打開位置之間的所述通道中的閥塞，所述閥塞通過(guò)控制彈簧朝著閉合位置偏置； 啟動(dòng)控制裝置和過(guò)壓控制裝置，所述啟動(dòng)和過(guò)壓控制裝置分別包括閥體和控制組件， 所述控制組件包括具有相對(duì)的第一和第二表面并可操作地耦接到所述閥塞的隔膜，所述閥 體包括入口、出口和位于所述入口和所述出口之間的閥口，所述閥塞在接合所述閥口的閉 合位置和與所述閥口間隔開的打開位置之間是可移動(dòng)的， 其中，所述啟動(dòng)控制裝置的所述閥塞通過(guò)施加到所述啟動(dòng)控制裝置的所述隔膜的所 述第一表面的啟動(dòng)控制力朝向所述打開位置偏置，以及所述過(guò)壓控制裝置的所述閥塞通過(guò) 施加到所述過(guò)壓控制裝置的所述隔膜的所述第一表面的過(guò)壓控制力朝向所述閉合位置偏 置； 第一供應(yīng)管線，所述第一供應(yīng)管線在所述主閥的入口、所述啟動(dòng)控制裝置的入口和所 述主閥的通道之間提供流體連通； 第一排氣管線，所述第一排氣管線在所述啟動(dòng)控制裝置的出口和所述主閥的出口之間 提供流體連通； 第一感測(cè)管線，所述第一感測(cè)管線在所述啟動(dòng)控制裝置的所述隔膜的所述第二表面和 第一登記源之間提供流體連通； 第二感測(cè)管線，所述第二感測(cè)管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述隔膜的所述第二表面和 第二登記源之間提供流體連通； 第二排氣管線，所述第二排氣管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述出口和所述主閥的所述 出口之間提供流體連通；以及 第二供應(yīng)管線，所述第二供應(yīng)管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述入口和所述主閥的所述 通道之間提供流體連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二登記源中的至少一個(gè)是 所述主閥的所述入口。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一登記源是所述主閥 的所述入口并且所述第一感測(cè)管線包括皮托管，所述皮托管提供所述啟動(dòng)控制裝置的所述 入口和所述啟動(dòng)控制裝置的所述隔膜的所述第二表面之間的流體連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二登記源中的至少一個(gè)在 所述主閥的外部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主閥的所述控制彈簧直接接合所述 主閥的所述閥塞，以使所述閥塞朝向閉合位置偏置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置包括提供啟動(dòng)控制力 的啟動(dòng)控制彈簧，并且所述過(guò)壓控制裝置包括提供過(guò)壓控制力的過(guò)壓控制彈簧。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括耦合到所述主閥的所述入口和 所述啟動(dòng)控制裝置的所述入口之間的第一供應(yīng)管線上的限流器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述限流器包括可調(diào)節(jié)的限流器或者孔 板中的一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置和所述過(guò)壓控制裝置 是獨(dú)立的物理結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置和所述過(guò)壓控制裝置 是共同的物理結(jié)構(gòu)的不同部分。
11. 一種用于向初級(jí)流體載體提供啟動(dòng)和過(guò)壓釋放功能的流體控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)包括： 主閥，所述主閥具有入口、出口、設(shè)置在所述入口和所述出口之間的通道、固定地安置 在所述通道中的閥座以及可滑動(dòng)地安置在接合所述閥座的閉合位置和與所述閥座間隔開 的打開位置之間的通道中的閥塞，所述閥塞通過(guò)控制彈簧朝向所述閉合位置偏置； 啟動(dòng)控制裝置和過(guò)壓控制裝置，所述啟動(dòng)和過(guò)壓控制裝置分別包括閥體和控制組件， 所述控制組件包括具有相對(duì)的第一和第二表面并可操作地耦接到所述閥塞的隔膜，所述閥 體包括入口、出口和位于所述入口和所述出口之間的閥口，所述閥塞在接合所述閥口的閉 合位置和與所述閥口間隔開的打開位置之間是可移動(dòng)的， 其中，所述啟動(dòng)控制裝置的所述閥塞通過(guò)施加到所述啟動(dòng)控制裝置的所述隔膜的所述 第一表面的啟動(dòng)控制力朝向打開位置偏置，以及所述過(guò)壓控制裝置的所述閥塞通過(guò)施加到 所述過(guò)壓控制裝置的所述隔膜的所述第一表面的過(guò)壓控制力朝向閉合位置偏置； 第一供應(yīng)管線，所述第一供應(yīng)管線在所述主閥的入口、所述啟動(dòng)控制裝置的所述入口 和所述主閥的通道之間提供流體連通； 第一排氣管線，所述第一排氣管線提供從所述啟動(dòng)控制裝置的所述出口離開到第一個(gè) 目的地的流體連通； 第一感測(cè)管線，所述第一感測(cè)管線在所述啟動(dòng)液壓裝置的所述隔膜的所述第二表面和 第一登記源之間提供流體連通； 第二感測(cè)管線，所述第二感測(cè)管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述隔膜的所述第二表面和 第二登記源之間提供流體連通， 其中，所述第一和第二登記源中至少一個(gè)包括所述主閥的所述入口； 第二排氣管線，所述第二排氣管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述出口和第二目的地之間 提供流體連通；以及 第二供應(yīng)管線，所述第二供應(yīng)管線在所述過(guò)壓控制裝置的所述入口和所述主閥的所述 通道之間提供流體連通。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二登記源中的至少一個(gè) 包括所述主閥的所述入口。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二目的地 中的至少一個(gè)是所述主閥的所述出口。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二目的地 中的至少一個(gè)是大氣。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一感測(cè)管線包括 皮托管，所述皮托管提供所述啟動(dòng)控制裝置的所述入口和所述啟動(dòng)控制裝置的所述隔膜的 所述第二表面之間的流體連通。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主閥的所述控制彈 簧直接接合所述主閥的所述閥塞，以使所述閥塞朝向閉合位置偏置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置包括 提供啟動(dòng)控制力的啟動(dòng)控制彈簧，并且所述過(guò)壓控制裝置包括提供過(guò)壓控制力的過(guò)壓控制 彈黃。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括耦合到所述主 閥的所述入口和所述啟動(dòng)控制裝置的所述入口之間的所述第一供應(yīng)管線上的限流器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述限流器包括可調(diào)節(jié)的限流器或者 孔板中的一個(gè)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置和所 述過(guò)壓控制裝置是獨(dú)立的物理結(jié)構(gòu)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求11至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)控制裝置和所 述過(guò)壓控制裝置是共同的物理結(jié)構(gòu)的不同部分。
22. -種流體處理和輸送系統(tǒng)，其包括與根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的流體流 動(dòng)控制系統(tǒng)連接的管道或罐。
【文檔編號(hào)】F16K17/20GK203906925SQ201320854508
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】B·J·M·徹倫, G·溫斯頓, D·J·謝弗勒 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司