專利名稱：帶減少界面泄漏延伸耳的葉片流體調(diào)節(jié)器的制作方法
概括講，本發(fā)明是一項(xiàng)有關(guān)流體流量控制裝置的發(fā)明。更確切地說，是一種葉片流體調(diào)節(jié)器。當(dāng)這種調(diào)節(jié)器打開時(shí)，能阻止流體沿與調(diào)節(jié)器軸相垂直界面的漏泄。
葉片流體調(diào)節(jié)器實(shí)際上是一個(gè)閥門或者說是一塊設(shè)置在孔口上面的控制板。它用來調(diào)節(jié)流過孔口的空氣、煤氣或是液體(“流體”)的流量。這種葉片調(diào)節(jié)器通常安裝在一根軸上，該軸相對(duì)于孔口安裝以便使葉片調(diào)節(jié)器在孔口內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片流體調(diào)節(jié)器的此種用法見于以粒狀的燃料的流化床為熱源的熱交換器內(nèi)。在這種熱交換器內(nèi)裝有一個(gè)或幾個(gè)此類調(diào)節(jié)器，用來控制吹入流化床的空氣流量。
一般說來，通過孔口的流體流量是由孔口兩邊的壓力差和孔口表面積決定的。從理論上講，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器關(guān)閉時(shí)，任何流體都不應(yīng)流過孔口，當(dāng)調(diào)節(jié)器完全打開時(shí)，則不應(yīng)阻礙流體流過孔口，而當(dāng)調(diào)節(jié)器部分打開時(shí)，流過孔口的流量應(yīng)與調(diào)節(jié)器開口度成比例。在正確控制壓力的條件下，流過孔口的流體流量應(yīng)與調(diào)節(jié)器的開口度基本成正比。然而，這種流過孔口的流體流量與調(diào)節(jié)器開口之間的線性關(guān)系卻常常難以實(shí)現(xiàn)，這是因流體沿與調(diào)節(jié)器軸相垂直的調(diào)節(jié)器界面上的漏泄造成的。
先前工藝中，為防止當(dāng)調(diào)節(jié)器關(guān)閉時(shí)流體從調(diào)節(jié)器所關(guān)閉的孔口漏出所采用的幾項(xiàng)技術(shù)，大家是知道的。例如，調(diào)節(jié)器葉片與孔口邊緣相搭接或在葉片邊沿使用密封帶。另有一些技術(shù)用于當(dāng)調(diào)節(jié)器完全打開時(shí)，能使流體以最大流量流過孔口。然而，在這些技術(shù)手段中，無一能夠解決當(dāng)調(diào)節(jié)器部分打開時(shí)流體沿與調(diào)節(jié)器軸相垂直界面上的漏泄問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠調(diào)節(jié)流過孔口流體流量的葉片流體調(diào)節(jié)器。
本發(fā)明的又一目的是解決當(dāng)調(diào)節(jié)器打開時(shí)，在特定界面上的流體漏泄問題。
本發(fā)明的又一目的是在調(diào)節(jié)器葉片開口的一個(gè)寬闊范圍內(nèi)，改善對(duì)流經(jīng)孔口的流體流量的控制。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)型葉片流體調(diào)節(jié)器。這種調(diào)節(jié)器的開口與流體流量劉基本上為線性關(guān)系。
本發(fā)明的另一目的是提供一種單向轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片流體調(diào)節(jié)器。這種調(diào)節(jié)器在打開時(shí)，能防止流體沿垂直于調(diào)節(jié)器軸的界面漏泄。
本發(fā)明的又一目的是提供一種雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片調(diào)節(jié)器。這種調(diào)節(jié)器的每一端裝有圓形延伸耳，以防止當(dāng)調(diào)節(jié)器打開時(shí)流體沿垂直調(diào)節(jié)器軸的界面漏泄。
本發(fā)明的又一目的是提供一種與葉片流體調(diào)節(jié)器相結(jié)合的熱交換器，調(diào)節(jié)器控制進(jìn)入流化床的空氣流量。
為實(shí)現(xiàn)上述這些及其它目的，本發(fā)明提供了一種裝置，該裝置用于控制流過兩個(gè)區(qū)域之間孔口的流體流量。該裝置包括流體調(diào)節(jié)器葉片;安裝流體調(diào)節(jié)器葉片的裝置，該裝置能在孔口上轉(zhuǎn)動(dòng)從而能打開和關(guān)閉孔口;從調(diào)節(jié)器葉片伸出的延伸裝置，該裝置可控制流經(jīng)孔口的流體流動(dòng)。
此外，提供了一種葉片流體調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器用于控制流過兩區(qū)域間孔口的流體流量。它包括有一個(gè)安裝在孔口上的軸;安裝在該軸上并能轉(zhuǎn)動(dòng)的流體調(diào)節(jié)器葉片和安裝在調(diào)節(jié)器葉片上并與葉片垂直的延伸耳。延伸耳可阻止調(diào)節(jié)器葉片兩端界面上流體的流動(dòng)，使流體不能經(jīng)兩端界面通過孔口。當(dāng)調(diào)節(jié)器葉片繞軸的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，延伸耳能阻止軸的垂直界面附近流體的漏出。本發(fā)明的延伸耳對(duì)解決葉片流體調(diào)節(jié)器沿其與軸相垂直界面上的流體漏泄問題，提供了一個(gè)簡便、有效、經(jīng)濟(jì)的辦法。
對(duì)以上簡要說明和本發(fā)明的目的、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，參照以下附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明的圖示實(shí)施例所作的詳細(xì)說明，你會(huì)有更加全面的理解。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的葉片流體調(diào)節(jié)器的橫斷面圖。
圖2是圖1所示老式流體調(diào)節(jié)器的透視圖。它顯示出流體流過與調(diào)節(jié)器軸相垂直界面的問題。
圖3是本發(fā)明的葉片流體調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)施例的橫斷面圖。
圖4是圖3所示流體調(diào)節(jié)器的透視圖。
圖5是本發(fā)明的葉片流體調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例的橫斷面圖。
參照?qǐng)D1。標(biāo)號(hào)10指安裝在兩區(qū)域12和14之間的葉片流體調(diào)節(jié)器。這兩個(gè)區(qū)域12和14被隔板16相隔離，因此，流體不能在兩區(qū)域之間流動(dòng)。隔板16上有孔口16a，它為流體在不同區(qū)域間的流動(dòng)提供了一個(gè)入口。通過此入口，流體能夠從一個(gè)區(qū)域流入另一個(gè)區(qū)域。流體在兩區(qū)域間的流動(dòng)，在圖1、圖2中用虛線箭頭表示。
調(diào)節(jié)器10由兩個(gè)調(diào)節(jié)器葉片18和20組成。這兩個(gè)葉片裝在軸22的完全相對(duì)的表面上。當(dāng)然，軸22是以通常的方式安裝到隔板16上，它對(duì)準(zhǔn)孔口16a并能轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)節(jié)器位于孔口16a內(nèi)，它能夠被關(guān)閉、部分打開或全部打開，以控制流體流經(jīng)孔口16a。圖1所示此種類型調(diào)節(jié)器，在本專業(yè)中為大家所熟知。
圖2顯示了這種葉片流體調(diào)節(jié)器部分打開的狀態(tài)。此種狀態(tài)下，流體能夠流過孔口16a。在調(diào)節(jié)器10處于這一位置時(shí)，流體沿兩個(gè)界面18a和20a流過開口16a，而兩界面18a與20a分別被限定在葉片18和20的進(jìn)氣邊與隔板16上和進(jìn)氣邊相應(yīng)的表面之間。隔板16的上述相應(yīng)表面限定著孔口16a并平行于軸22。流體還沿兩個(gè)附加界面18b和另外兩個(gè)附加界面20b流通。附加界面18b被限定在葉片18的兩個(gè)這端邊與隔板16上與端邊相對(duì)應(yīng)的、限制開口16a的表面之間。兩附加界面20b則被限定在葉片20的兩個(gè)端邊與隔板16上與端邊相對(duì)應(yīng)的、限制孔口16a的表面之間。界面18b和20b與軸22相垂直，這樣，大部分流體流經(jīng)界面18a和20a，同時(shí)，少量的流經(jīng)界面18b和20b。當(dāng)調(diào)節(jié)器一打開，流體沿界面18b和20b的流動(dòng)便引起調(diào)節(jié)器開口度對(duì)流動(dòng)速率間的非線性的特性曲線，這是不合需要的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖中葉片調(diào)節(jié)器30是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。它安裝在隔板16上，相對(duì)于區(qū)域12和14之間的孔口16a轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1、2所示現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)節(jié)器的情況那樣。葉片調(diào)節(jié)器30包含有安裝在軸38相反兩側(cè)的調(diào)節(jié)器葉片32和34。軸38以前面所述方式安裝在隔板16上，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。一對(duì)延伸耳32a裝在調(diào)節(jié)器葉片32的兩端，另一對(duì)延伸耳34a裝在調(diào)節(jié)器葉片34的兩端。延伸耳32a和34a從各自葉片32和34的表面垂直伸出，但方向相反。
在限制孔口16a的隔板16上相對(duì)的位置設(shè)有槽16b和16c。槽的作用是在調(diào)節(jié)器關(guān)閉時(shí)，使調(diào)節(jié)器葉片32和34能緊靠隔板16成同一平面，以密閉孔口16a，防止流體從孔口漏泄。當(dāng)希望區(qū)域12和14間有部分流體流動(dòng)時(shí)，可以下文說明的方法將調(diào)節(jié)器葉片32和34從緊靠隔板16的密閉位置旋開。
將軸38固定于隔板16上，使之能繞自身軸心線相對(duì)于孔口轉(zhuǎn)動(dòng)。用來固定軸的部件包括裝在孔口16a相對(duì)兩端、能將軸插入其內(nèi)的套筒，螺栓或裝在孔口16a相對(duì)兩端的環(huán)形件，或者其它既可固定軸38的端點(diǎn)，又能使軸轉(zhuǎn)動(dòng)的通用固定部件。可用所知的任何方法使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如使用齒輪機(jī)構(gòu)、電磁設(shè)備或其它本專業(yè)公知的類似設(shè)備。
流體調(diào)節(jié)器葉片32和34安裝在軸38相反的兩邊，互成180度。這樣，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器葉片便隨之繞軸的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖3顯示的圖形中，葉片流體調(diào)節(jié)器30從關(guān)閉位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了90度到達(dá)全部打開位置。在關(guān)閉位置，調(diào)節(jié)器葉片32和34緊靠隔板16成同一平面，阻止了流體在區(qū)域12和14之間流動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)器30繞軸38的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器葉片32和34與孔口16a之間就形成一個(gè)開口，使流體能夠在兩區(qū)域這間流動(dòng)。
圖4顯示出延伸耳32a和34a對(duì)流過與軸38相垂直的界面的流體所產(chǎn)生的影響。當(dāng)葉片調(diào)節(jié)器30逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器葉片32和34與隔板脫離接觸，形成了與軸38的軸心線相平行的側(cè)面開口40a和40b，從而使流體能通過孔口16a流動(dòng)。當(dāng)葉片調(diào)節(jié)器逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，延伸耳32a和34a與孔口16a上與延伸耳相對(duì)應(yīng)的、與軸38軸心線相垂直的那部分隔板保持接觸，這樣就阻止了流體沿孔口16a與軸38軸心線相垂直界面流動(dòng)和漏泄。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)器30逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體只能經(jīng)平行于軸38軸心線的控制器40a和40b在區(qū)域12和14之間流動(dòng)，而不能經(jīng)垂直于軸38軸以線的界面流動(dòng)，這樣，在延伸耳32a和34a作用下，實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)器開口度與流體流量之間近似的線性關(guān)系特性曲線。
參見圖5。該圖顯示的是一個(gè)葉片流體調(diào)節(jié)器50。它設(shè)置在處于兩個(gè)區(qū)域12和14之間的孔口60內(nèi)，用來控制流體在兩區(qū)域間的流動(dòng)。在此圖例中，調(diào)節(jié)器50繞軸52軸心線旋轉(zhuǎn)了360度。該調(diào)節(jié)器裝有從軸52伸出的調(diào)節(jié)器葉片54與56，和裝在每個(gè)葉片兩端的一對(duì)延伸耳58。當(dāng)葉片調(diào)節(jié)器50繞軸52的軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器葉片54和56在孔口60內(nèi)形成一個(gè)開口，使流體能夠在兩區(qū)域12和14間流動(dòng)。然而，無論調(diào)節(jié)器葉片50處于什么樣的旋轉(zhuǎn)角度，延伸耳58總是與孔口60的與軸52軸心線相垂直的界面相接觸，因此，延伸耳58能阻止葉片54和56兩端上方流體的漏泄。葉片54和56的兩端與軸52相垂直。
當(dāng)然，遵循本發(fā)明的構(gòu)思，在其應(yīng)用范圍內(nèi)，本發(fā)明可有多種變化形式。例如，根據(jù)使用條件的不同，調(diào)節(jié)器可以用薄而輕或者厚而強(qiáng)的延伸耳。此外，針對(duì)調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)所達(dá)到的角度和所需控制的流體漏泄界面的形狀，延伸耳外形也可做相應(yīng)改變。另外，如果葉片調(diào)節(jié)器的軸不是安裝在孔口中央的上方，各延伸耳形狀也可彼此之間做相應(yīng)改變。再有，延伸耳也可以不裝在調(diào)節(jié)器葉片的兩端，而固定到孔口上的裝配板上。
本發(fā)明的圖示實(shí)施例已被展示和說明。前面的敘述中力圖表明本發(fā)明的變形、改裝和替換范圍。在某些場合，本發(fā)明的某些部件可不與其它部件相配合而單獨(dú)使用。
權(quán)利要求
1.用于控制流經(jīng)兩區(qū)域之間孔口的流體流量的裝置，所述裝置包括流體調(diào)節(jié)器葉片；用于安裝所述流體調(diào)節(jié)器葉片的裝置，該裝置可在關(guān)閉位置和打開位置之間，相對(duì)于所述孔口轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述葉片能阻止流體流經(jīng)所述孔口，而處于打開位置時(shí)，所述葉片的進(jìn)氣邊與所述孔口脫離接觸而形成一個(gè)空隙，使流體能夠經(jīng)此空隙通過所述孔口；延伸裝置，該裝置從所述葉片的另一端邊，沿與進(jìn)氣邊相垂直的方向伸出，用以阻止流體沿葉片所述另一端邊與所述孔口之間的空隙流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述孔口位于兩區(qū)域之間的隔板延伸部分內(nèi)，其作用是控制流體在所述兩區(qū)域間的流量。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述安裝裝置包括一個(gè)軸，該軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述隔板上。
4.用以控制流經(jīng)兩區(qū)域間孔口的流體流量的葉片流體調(diào)節(jié)器，包括一個(gè)可相對(duì)于所述孔口轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的軸;有端邊的調(diào)節(jié)器葉片，它們安裝在所述軸上，能隨軸轉(zhuǎn)動(dòng);延伸耳，它們固定于所述調(diào)節(jié)器葉片的端邊，與所述端邊和所述軸成90度;所述延伸耳用以阻止流體在所述端邊上方和通過孔口的流動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的葉片調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的延伸耳包括多個(gè)圓形平板，安裝在所述調(diào)節(jié)器葉片的兩端，能使調(diào)節(jié)器雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.一種流量控制葉片調(diào)節(jié)器，與熱交換器結(jié)合為一體，該熱交換器具有作為熱源的粒狀燃料流化床，所述葉片調(diào)節(jié)器控制通過一孔口吹入流化床的空氣流量，所述調(diào)節(jié)器包括一根相對(duì)于所述孔口可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的軸;安裝在所述軸上隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)器葉片;固定在所述調(diào)節(jié)器葉片上并隨其一起轉(zhuǎn)動(dòng)的延伸耳，用以控制所述流體調(diào)節(jié)器葉片的所述延伸耳上方流體的流動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的延伸耳，其特征在于所述延伸耳安裝在所述調(diào)節(jié)器葉片的兩端并與所述軸成90°度，用來阻止所述調(diào)節(jié)器葉片兩端上方和所述兩區(qū)域之間的流體流動(dòng)。
全文摘要
一種用于流體流量控制設(shè)備中的葉片流體調(diào)節(jié)器具有安裝在軸上的調(diào)節(jié)器葉片和安裝在調(diào)節(jié)器葉片兩端的延伸耳。延伸耳與調(diào)節(jié)器葉片成90度，其邊緣呈半圓形，能與調(diào)節(jié)器葉片一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)器打開時(shí)，延伸耳可阻止沿垂直于軸的界面上流體的漏泄，因此使所述調(diào)節(jié)器開口度與流體流量基本呈線性關(guān)系。
文檔編號(hào)F16F9/12GK1088006SQ93117519
公開日1994年6月15日 申請(qǐng)日期1993年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月11日
發(fā)明者朱恩·A·加西亞-馬羅爾 申請(qǐng)人:福斯特·惠勒能源公司