本公開總體上涉及控制閥，尤其涉及用于與控制可壓縮流體的控制閥一起使用的空氣動力(aerodynamic)降噪元件。

背景技術：

1、控制閥常用于過程中以控制流體(如氣體、液體等)或任何其它物質通過與之連接的管道和/或容器的流動。控制閥通常包括一個或多個流體入口和流體出口，并且控制閥還可以包括流體控制元件或構件(如球形元件、旋轉元件、閥閘、活塞、閥塞、控制構件等)，其操作用于控制通過通路(passage)的流體流動，該通路將入口和出口流體耦接?？刂茦嫾ǔ１慌渲脼榕c密封結構(如閥座)接合，該密封結構包圍通過閥的流路(flow?path)。

2、一般來說，在本領域中控制元件(包括流體控制構件、閥座、籠或其它流體通路)被稱為“閥內件”或“內件組件”。在某些情況下，可能需要對流經(jīng)閥的流體進行特征化，例如，以降低壓力和/或減少空化。在這些情況下，可以使用內件組件，其包括具有多個供流體流動的開口、通路或通道(channel)的元件。這些開口、通路、或通道的尺寸和形狀可以設計為適于在流體流經(jīng)這些開口、通路、或通道時對流體流動進行特征化，例如當流體移動經(jīng)過閥內件時通過降低壓力。這種特征化或降壓過程會產(chǎn)生不希望的噪聲。

3、在某些閥(如球閥)中，流經(jīng)閥的流體可能會經(jīng)歷壓力的快速變化，流體中的這種快速壓力變化可能會導致形成不希望的空氣動力噪聲。更具體地，當流體由于流體速度增加而壓力下降時，會產(chǎn)生湍流，導致不希望的噪聲和振動。在高速流體流動中，尤其是在經(jīng)歷高壓降的流體中，會產(chǎn)生聲速流動(sonic?flow)，導致沖擊波的發(fā)展，這產(chǎn)生不希望的高頻噪聲和振動。

4、在閥實施例中，空氣動力噪聲控制裝置可設置在入口中或入口附近，使得當球閥處于打開位置時，流體通過空氣動力噪聲控制裝置從入口流向出口。

5、在典型的空氣動力噪聲控制裝置組件(如v260或v260a)中，可在入口球閥前放置圓頂(dome)，以分級壓降。圓頂包括多個機械加工的孔，這就限制了孔的尺寸從而限制了可以被包括的孔的數(shù)量。此外，孔的形狀也受到限制。

6、在其它空氣動力噪聲控制裝置組件(如vee-balltm閥)中，流動控制裝置(如球形元件)可包括單獨的流道(flow?channel)，當流動控制裝置處于打開位置時，這些流道可接收流體流。這些單獨的流道被加工到球形元件中，或者球形元件被鑄造成單個零件(piece)，且孔被加工到單獨的零件中，或者球元件由包括機械加工的流道的多個焊接零件制成。在任何情況下，流道的尺寸和形狀受到限制，類似于上文論述的圓頂，并且制造過程既費時又昂貴。

技術實現(xiàn)思路

1、根據(jù)一個示例性方面，一種控制閥包括限定入口和出口的閥體。閥座與所述閥體耦接。閥關閉構件也與所述閥體耦接，所述閥關閉構件相對于所述閥體在第一關閉位置和第二全開(fully-open)位置之間可移位。在所述第一關閉位置，所述閥關閉構件的密封部與所述閥座的密封部密封接合，以防止可壓縮流體從所述閥體的所述入口向所述閥體的所述出口的流動。在所述第二全開位置，所述閥關閉構件的密封部與所述閥座的密封部偏離，以允許所述可壓縮流體從所述閥體的所述入口向所述閥體的所述出口的流動?？諝鈩恿翟朐O置于所述閥體內，所述空氣動力降噪元件包括多個流道。所述多個流道包括第一流道和第二流道。第一流道沿第一流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。所述第一流道包括第一流體膨脹腔(expansion?chamber)。第二流道沿第二流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。所述第二流道具有第二膨脹腔。

2、根據(jù)另一個示例性方面，一種空氣動力降噪元件適于與閥組件一起使用。所述閥組件具有限定入口和出口的閥體、在所述入口和所述出口之間與所述閥體耦接的閥座、以及與所述閥體耦接的閥關閉構件。所述閥關閉構件相對于所述閥體在第一關閉位置和第二全開位置之間可移位。在所述第一關閉位置，所述閥關閉構件的密封部與所述閥座的密封部密封接合。在所述第二全開位置，所述閥關閉構件的密封部與所述閥座的密封部偏離?？諝鈩恿翟朐ǘ鄠€流道。所述多個流道包括第一流道和第二流道。所述第一流道沿第一流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。所述第一流道具有限定第一流動區(qū)域的內表面。所述第一流道的所述內表面具有法向(normal)于所述第一流動軸線的第一橫截面形狀。所述第一流道具有第一膨脹腔。所述第二流道沿第二流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。所述第二流道具有限定第二流動區(qū)域的內表面。所述第二流道的所述內表面具有法向于所述第二流動軸線的第二橫截面形狀。所述第二流道具有第二膨脹腔。

3、進一步根據(jù)前述示例性方面中的任何一個或多個，控制閥或空氣動力降噪元件還可以以任意組合形式包括以下優(yōu)選形式中的一個或多個。

4、在一個優(yōu)選形式中，所述第一流道包括串聯(lián)布置的多個第一膨脹腔。

5、在另一個優(yōu)選形式中，所述多個第一膨脹腔中的膨脹腔是離散的(discrete)并且彼此分離。

6、在另一個優(yōu)選形式中，所述多個第一膨脹腔中的膨脹腔是連續(xù)的，形成具有增加的分級容積的單個膨脹腔。

7、在另一個優(yōu)選形式中，所述第二流道包括串聯(lián)布置的多個第二膨脹腔。

8、在另一個優(yōu)選形式中，所述第一膨脹腔的兩個膨脹腔具有不同的膨脹容積。

9、在另一個優(yōu)選形式中，所述膨脹容積沿所述第一流動軸線從所述第一端向所述第二端增加。

10、在另一個優(yōu)選形式中，所述第一流動軸線和所述第二流動軸線互相平行。

11、在另一個優(yōu)選形式中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀相同。

12、在另一個優(yōu)選形式中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀均具有多邊形形狀。

13、在另一個優(yōu)選形式中，所述多邊形形狀是六邊形、鉆石形或菱形中的一種。

14、在另一個優(yōu)選形式中，所述閥關閉構件是球形構件，所述球形構件在所述第一關閉位置和所述第二全開位置之間沿關閉軸線旋轉。

技術特征：

1.一種閥組件，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，其中，所述第一流道包括串聯(lián)布置的多個第一膨脹腔。

3.根據(jù)權利要求2所述的閥組件，其中，所述多個第一膨脹腔中的膨脹腔是離散的。

4.根據(jù)權利要求2所述的閥組件，其中，所述多個第一膨脹腔中的膨脹腔是連續(xù)的，形成具有增加的分級容積的單個膨脹腔。

5.根據(jù)權利要求2所述的閥組件，其中，所述第二流道包括串聯(lián)布置的多個第二膨脹腔。

6.根據(jù)權利要求2所述的閥組件，其中，所述第一膨脹腔中的兩個膨脹腔具有不同的膨脹容積。

7.根據(jù)權利要求6所述的閥組件，其中，所述膨脹容積沿所述第一流動軸線從所述第一端向所述第二端增加。

8.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，其中，所述第一流動軸線和所述第二流動軸線互相平行。

9.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，其中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀相同。

10.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，其中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀均具有多邊形形狀。

11.根據(jù)權利要求10所述的閥組件，其中，所述多邊形形狀是六邊形、鉆石形或菱形中的一種。

12.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，其中，所述閥關閉構件是球形構件，所述球形構件在所述第一關閉位置和所述第二全開位置之間沿關閉軸線旋轉。

13.根據(jù)權利要求1所述的閥組件，還包括流經(jīng)所述空氣動力降噪元件的可壓縮流體。

14.一種空氣動力降噪元件，適于與閥組件一起使用，所述閥組件具有限定入口和出口的閥體、在所述入口和所述出口之間與所述閥體耦接的閥座、以及與所述閥體耦接并相對于所述閥體在第一關閉位置和第二全開位置之間可移位的閥關閉構件，其中，在所述第一關閉位置，所述閥關閉構件的密封部與所述閥座的密封部密封接合，以及在所述第二全開位置，所述閥關閉構件的所述密封部與所述閥座的所述密封部偏離，所述空氣動力降噪元件包括：

15.根據(jù)權利要求14所述的空氣動力降噪元件，其中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀為多邊形形狀。

16.根據(jù)權利要求15所述的空氣動力降噪元件，其中，所述多邊形形狀是六邊形、鉆石形或菱形中的一種。

17.根據(jù)權利要求14所述的空氣動力降噪元件，其中，所述第一流道的橫截面形狀和所述第二流道的橫截面形狀為非圓形形狀。

18.根據(jù)權利要求14所述的空氣動力降噪元件，還包括流經(jīng)所述第一流道和所述第二流道的可壓縮流體。

技術總結
控制閥包括限定入口和出口的閥體。閥關閉構件也與閥體耦接，閥關閉構件相對于閥體在第一關閉位置和第二全開位置之間可移位?？諝鈩恿翟朐O置于閥體內，所述動降噪元件包括多個流道。多個流道包括第一流道和第二流道。第一流道沿第一流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。第一流道包括第一膨脹腔。第二流道沿第二流動軸線從開放的第一端延伸至開放的第二端。第二流道具有第二膨脹腔。

技術研發(fā)人員：B·J·弗萊徹,J·P·古德溫
受保護的技術使用者：費希爾控制產(chǎn)品國際有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9