专利名称：用于调节器的无大气排放的受压式导阀系统和方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于控制调节器的方法和装置，更具体地说是涉及对于操作用于调节器的受压式导阀的方法和系统的改进。
背景技术：
包括调节器的流体控制系统，通常包括一个导阀以方便对调节器的控制。通常，用于导阀中的流体与调节器所控制的流体是相同的。例如，如果调节器所控制的流体为天然气，则所述天然气中的一部分可引用到导阀中来控制调节器。在导阀中的加载压力被用于调节系统中的设定点，当需要降低设定点时，该加载压力必须降低。许多系统是通过向大气中泄放过量流体来实现上述降压的目的，不过，这种向大气中泄放过量流体的方法在一些情况下是令人反感的，比如天然气被用作导阀中的加载压力流体的情况，这是因为如果在一个不方便流通的区域向大气中泄放过量流体，可能产生对于环境的不利影响，和/或另外还有火灾风险。
发明内容
提供一种用于调节阀的受压式导阀系统，包括一个调节阀，该调节阀将一个按入口压力输送流体的入口管线连接到一个按出口输出压力输送流体的出口管线。该系统进一步包括一个伺服控制阀组件、一个导阀组件、一个与所述伺服控制阀组件相连并按供应压力输送流体的供应管线、和一个将伺服控制阀组件连接到导阀组件并按导阀加载压力输送流体的导阀加载压力管线。一个按排放压力输送流体的排放管线将所述伺服控制阀组件连接到所述出口管线。
图1是用于调节阀的受压式导阀系统的示意图；和图2是在图1中描述的系统中所使用的伺服控制阀组件的放大示意图。
具体实施例方式
首先，如图1所示，总体上由标号10指示的受压式导阀系统包括一个导阀12，该导阀12可操作地与一个调节阀14和一个伺服控制阀组件16连接。伺服控制阀组件16可包括市场上有售的伺服控制阀，如Proportion-Air公司的QB2T伺服控制阀。
主供应管线18将流体以供应压力水平提供到调节阀14，主出口管线20将流体从调节阀14引出，并将流体按一个出口传输压力来输送。导阀供应管线22将主供应管线18连接到伺服控制阀组件16。
一个可包括水分离能力的过滤器组件24可与供应管线22相连，并可通过伺服供应管线26连接到伺服控制阀组件16。导阀控制管线28可将导阀12连接到主出口管线20，并可通过一个伺服排放管线30连接到伺服控制阀组件16。导阀加载压力管线32将伺服控制阀组件16连接到导阀12，主阀加载压力管线34将导阀12连接到调节阀14。固定的限流器35可设置在过滤器组件24与主阀加载压力管线34之间。
如图2所示，伺服控制阀组件16可包括一个电子控制单元36、该电子控制单元36可操作地连接到一个供应压力电磁阀38、一个排放压力电磁阀40和一个加载压力传感器42。电磁阀38和40中的每一个都可为二通常闭的电磁阀。加载压力传感器42检测导阀加载压力管线32中的加载压力。可通过控制电缆44向伺服控制阀组件16提供外部控制信号，并且可通过供电电缆46向伺服控制阀组件16供电。
在工作中，受压式导阀系统10可按照下述方式工作。导阀12可为一个弹簧闭合式(spring-to-close)部件，用于启动调节阀14。例如，调节阀14可包括一个可操作地连接到阀塞50的隔膜48，导阀12可用于调节主阀加载压力管线34中的流体压力。
更具体地说，导阀12可包括一个环绕在导阀拔出杆54上的导阀弹簧52。该导阀弹簧52可调节至一个所需的偏压设定点。导阀弹簧52可被压缩设置在导阀12中一个固定的杯状部分56与可螺纹连接到导阀拔出杆54上的可调止动螺母58之间。导阀拔出杆54可连接到一个导阀隔膜60上，同时也可连接到导阀双臂曲柄连杆62上。该导阀双臂曲柄连杆62上的第一支脚64枢转连接在导阀12上，该导阀双臂曲柄连杆62上的第二支脚66枢转连接在一个导阀杆68上，该导阀杆68带动一个导阀塞70。
在如前所述的结构中，导阀弹簧52向右推压导阀拔出杆54和导阀隔膜60，如图1所示，这样，通过导阀双臂曲柄连杆62和导阀杆68促使导阀塞70移向闭合位置。如果通过导阀加载压力管线32向导阀隔膜60施加足够大的流体压力，则导阀隔膜60向左推压导阀拔出杆54，如图1所示，这样，通过导阀双臂曲柄连杆62和导阀杆68促使导阀塞70移向开启位置。
在导阀加载压力管线32中的流体压力可被调节至受压式导阀系统10中的一个所需的设定点。在导阀加载压力管线32中的流体压力可用来克服导阀12的弹簧设定值，这样，在导阀加载压力管线32中的流体压力将大于在主出口管线20、导阀控制管线28和伺服排放管线30每个中的流体压力。当需要降低所述设定点时，在导阀加载压力管线32中的过大压力可通过开启排放压力电磁阀40来进行泄放。这样，流体可通过伺服排放管线30泄放到下游的主出口管线20中，而不是泄放到大气中而导致令人反感的浪费和污染等，特别是当使用天然气作为工作流体时，更是如此。
例如，如果所述导阀设定点小于零(真空)，则导阀加载压力将克服弹簧力而将下游压力控制在正压力。具体地说，如果弹簧设定点为-5psig，而加载压力为15psig，则所述控制出口压力将为10psig。
虽然已经根据以上所述的几个具体实施例对本发明进行了描述，其目的是在于说明本发明，而不是用来限制本发明，在本发明的精神与保护范围内，本领域普通技术人员可以对所述的实施例进行改变、添加或删除。
例如，如果需要，伺服控制阀组件16可与导阀12集成为一个完整的组合件。
权利要求
1.一种用于调节阀的受压式导阀系统，包括一个调节阀，该调节阀将一个按入口压力输送流体的入口管线连接到一个按出口输出压力输送流体的出口管线；一个伺服控制阀组件；一个导阀组件；一个与所述伺服控制阀组件相连并按供应压力输送流体的供应管线；一个将所述伺服控制阀组件连接到所述导阀组件并按导阀加载压力输送流体的导阀加载压力管线；和一个将所述伺服控制阀组件连接到所述出口管线并按排放压力输送流体的排放管线。
2.如权利要求1所述的受压式导阀系统，其中所述导阀组件包含一个弹簧闭合式结构。
3.如权利要求1所述的受压式导阀系统，其中所述伺服控制阀组件包括一个电子控制单元，该电子控制单元可操作地与一个供应压力电磁阀连接。
4.如权利要求3所述的受压式导阀系统，其中所述电子控制单元可操作地与一个排放压力电磁阀连接。
5.如权利要求3所述的受压式导阀系统，其中所述电子控制单元可操作地与一个加载压力传感器连接。
6.一种用于调节阀的受压式导阀系统，包括一个调节阀，该调节阀将一个按入口压力输送流体的入口管线连接到一个按出口输出压力输送流体的出口管线；一个伺服控制阀组件；一个导阀组件，包括一个可在闭合位置与开启位置之间移动的导阀塞、一个与所述导阀塞可操作地连接并连接到一个导阀拔出杆上的导阀隔膜、和一个导阀弹簧，该导阀弹簧配置为向一个方向推压所述导阀拔出杆和所述导阀隔膜，以便促使所述导阀塞移向闭合位置；一个与所述伺服控制阀组件相连并按供应压力输送流体的供应管线；一个将所述伺服控制阀组件连接到所述导阀组件并按导阀加载压力输送流体的导阀加载压力管线；一个将所述伺服控制阀组件连接到所述出口管线并按排放压力输送流体的排放管线。
7.如权利要求6所述的受压式导阀系统，其中所述导阀组件包含一个弹簧闭合式结构。
8.如权利要求6所述的受压式导阀系统，其中所述伺服控制阀组件包括一个电子控制单元，该电子控制单元可操作地与一个供应压力电磁阀连接。
9.如权利要求8所述的受压式导阀系统，其中所述电子控制单元可操作地与一个排放压力电磁阀连接。
10.如权利要求8所述的受压式导阀系统，其中所述电子控制单元可操作地与一个加载压力传感器连接。
11.一种操作受压式导阀系统的方法，所述受压式导阀系统包括一个将入口管线连接到出口管线的调节阀、和一个导阀组件，该方法包括确定一个设定点；调节所述供应到导阀组件的流体压力，以达到所述设定点；在供应到所述导阀组件的流体压力下调的情况下，将过量流体压力从所述导阀组件引开至所述出口管线。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述设定点是通过达到导阀弹簧所需的弹簧力来确定的，所述所需的弹簧力对应于所述设定点。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述所需的弹簧力是通过调节一个与所述导阀组件相连的可调止动螺母达到的。
全文摘要
本发明提供一种用于调节阀的受压式导阀系统和方法。该系统包括一个连接入口管线与出口管线的调节阀、一个伺服控制阀组件和一个导阀组件。一个供应管线与所述伺服控制阀组件相连，一个导阀加载压力管线将伺服控制阀组件连接到导阀组件。一个排放管线将伺服控制阀组件连接到出口管线，这样可避免由于向大气中泄放过量导阀压力而导致的浪费和污染。
文档编号G05D16/16GK1906554SQ200480040655
公开日2007年1月31日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年1月21日
发明者斯蒂芬坭·玛丽·劳 申请人:费希尔控制产品国际有限公司