用于調(diào)節(jié)器熱量傳遞的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體上涉及流體調(diào)節(jié)器，更具體地，涉及一種加熱流體調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]流體調(diào)節(jié)器可能在壓降的位置由于水合物而發(fā)生結(jié)冰。在一些情形下，該結(jié)冰可能發(fā)生在冰凍以上的溫度下。冰塊可能形成在調(diào)節(jié)器中，由此妨礙了調(diào)節(jié)器的性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于調(diào)節(jié)器熱量傳遞的裝置，以防止發(fā)生結(jié)冰。
[0004]公開了用于調(diào)節(jié)器熱量傳遞的裝置。示例性的裝置包括調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器包括本體、布置在所述本體中的桿、第一入口和第一出口。所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)從所述第一入口流到所述第一出口的流體的壓力。所述示例性的裝置包括布置在所述本體中的渦流發(fā)生器，以將熱量傳輸?shù)剿稣{(diào)節(jié)器的閥。所述桿控制所述調(diào)節(jié)器和所述渦流發(fā)生器。
[0005]其中，所述調(diào)節(jié)器和所述渦流發(fā)生器之間的接觸區(qū)域的尺寸與傳輸?shù)剿鲩y的熱量相關(guān)。
[0006]其中，還包括隔離所述渦流發(fā)生器和圍繞所述本體的周圍環(huán)境的隔離件。
[0007]其中，所述本體包括向所述渦流發(fā)生器提供壓縮流體的第二入口。
[0008]其中，所述本體包括第二出口和第三出口，所述第二出口將所述壓縮流體的第一部分傳輸離開所述渦流發(fā)生器，所述第三出口將所述壓縮流體的第二部分傳輸離開所述渦流發(fā)生器，所述壓縮流體的所述第一部分的溫度高于所述壓縮流體的所述第二部分的溫度。
[0009]其中，還包括用于控制所述壓縮流體的所述第一部分遠(yuǎn)離所述渦流發(fā)生器的流動的第二閥。
[0010]其中，還包括布置在所述第一入口和所述第二閥之間的密封件。
[0011]其中，還包括布置在所述第二出口和所述第二閥之間以減小聲音到周圍環(huán)境的傳遞的穿孔板。
[0012]其中，還包括布置在所述密封件和所述第二閥之間以操作所述第二閥的杠桿，其中所述桿控制所述杠桿。
[0013]另一示例性的裝置包括具有入口、出口以及布置在其中的桿的本體、布置在所述本體中以加熱從所述入口流到所述出口的流體的渦流發(fā)生器以及用于調(diào)節(jié)所述流體的壓力的第一閥。所述桿控制所述第一閥和所述渦流發(fā)生器。
[0014]其中，還包括布置在所述渦流發(fā)生器中的解旋器。
[0015]其中，還包括第二閥，所述第二閥控制由所述渦流發(fā)生器產(chǎn)生的加熱流體，所述加熱流體通過所述第二閥流入所述第一閥。
[0016]其中，還包括位于所述第一閥和所述第二閥之間的腔室。
[0017]其中，所述加熱流體通過所述第二閥的流動與傳輸?shù)剿龅谝婚y的熱量相關(guān)。
[0018]其中，所述本體還包括先導(dǎo)入口，所述第一閥調(diào)節(jié)從先導(dǎo)入口流到出口的第二流體的壓力。
[0019]其中，還包括布置在所述先導(dǎo)入口中的限流器，所述限流器減小通過所述先導(dǎo)入口流動的所述第二流體的壓力。
[0020]其中，還包括將由所述渦流發(fā)生器產(chǎn)生的加熱流體傳輸?shù)剿鱿葘?dǎo)入口的通道。[0021 ] 其中，所述通道包括其中限定有孔的板。
[0022]另一示例性的裝置包括壓力調(diào)節(jié)裝置和用于加熱所述壓力調(diào)節(jié)裝置的加熱裝置，所述壓力調(diào)節(jié)裝置和所述加熱裝置包括一個本體。
[0023]其中，還包括控制所述壓力調(diào)節(jié)裝置和所述加熱裝置的控制裝置，所述控制裝置使得所述加熱裝置相應(yīng)地響應(yīng)于所述壓力調(diào)節(jié)裝置。
[0024]這里描述的示例性的裝置可用來向流體調(diào)節(jié)器提供熱量，而不需要外部的加熱源。特別地，這里描述的示例使用在調(diào)節(jié)器的本體中的渦流發(fā)生器，其中渦流發(fā)生器將熱量傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)器以避免在調(diào)節(jié)器中結(jié)冰。
【附圖說明】
[0025]圖1是根據(jù)本公開的一個或多個方面的第一裝置的示意圖。
[0026]圖2是通過示例性的渦流發(fā)生器的流體的流動對比于通過渦流發(fā)生器流動的流體與輸入流體之間的溫度差的圖表示意圖。
[0027]圖3是根據(jù)本公開的一個或多個方面的第二裝置的示意圖。
[0028]圖4是根據(jù)本公開的一個或多個方面的第三裝置的示意圖。
[0029]圖5是圖4的第三裝置的橫截面視圖。
[0030]圖6是根據(jù)本公開的一個或多個方面的第四裝置的示意圖。
[0031]附圖并非按照規(guī)定比例。相反地，為了說明多個層和區(qū)域，層的厚度可以在附圖中放大。只要可能，在附圖和下面的說明中使用的相同附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。如本實(shí)用新型中所使用的，應(yīng)聲明任何部分(例如，層、薄膜、區(qū)域或板)以任何方式布置于(例如，布置于、定位于、設(shè)置于或者形成于)另一部分上，意味著所涉及的部分或者與另一部分接觸，或者所涉及的部分位于另一部分上，其間布置一個或多個中間部分。應(yīng)聲明任何部分與另一部分接觸意味著這兩部分之間沒有中間層。
【具體實(shí)施方式】
[0032]這里公開的示例性的裝置涉及加熱流體調(diào)節(jié)器。更具體地，這里描述的示例可用來向流體調(diào)節(jié)器提供熱量，而不需要外部的加熱源。特別地，這里描述的示例使用在調(diào)節(jié)器的本體中的渦流發(fā)生器，其中渦流發(fā)生器將熱量傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)器以避免在調(diào)節(jié)器中結(jié)冰。
[0033]當(dāng)例如水和天然氣在低溫度和高壓力下接觸時形成水和碳?xì)浠衔锏乃衔锘蚪Y(jié)冰混合物。引起水合物形成的其它因素包括例如高流速、流體攪動、壓力脈動以及二氧化碳和/或氫化硫的存在。當(dāng)包含例如水和二氧化碳的碳?xì)浠衔锪黧w通過調(diào)節(jié)器流動時可由于水合物而發(fā)生結(jié)冰。當(dāng)流體的壓力根據(jù)調(diào)節(jié)器的操作而減小時，流體的溫度也根據(jù)焦耳-湯姆遜效應(yīng)減小。由于溫度下降，流體流中的任何濕氣可引起水合物的形成。水合物可形成在例如調(diào)節(jié)器中的壓降位置，諸如在調(diào)節(jié)器的閥門處。
[0034]調(diào)節(jié)器中例如水合物的形成可妨礙調(diào)節(jié)器的性能。例如，在調(diào)節(jié)器閥的水合物的形成可阻止調(diào)節(jié)器閥適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉或打開，從而影響調(diào)節(jié)器響應(yīng)于調(diào)節(jié)器上的需求變化來控制流體的壓力的能力。調(diào)節(jié)器中的結(jié)冰可通過例如阻塞調(diào)節(jié)器的出口來進(jìn)一步妨礙調(diào)節(jié)器的流體輸出。
[0035]盡管包含可形成水合物的流體的調(diào)節(jié)器的一些已知的應(yīng)用已經(jīng)包括加熱源來減少結(jié)冰的情形，但是這些加熱源通常是附加的裝置，其在外部安裝到調(diào)節(jié)器的本體。一個這種外部加熱源是渦流發(fā)生器。渦流發(fā)生器通過在高速下旋轉(zhuǎn)經(jīng)由例如管道的壓縮流體(例如，壓縮氣體)來形成渦流而產(chǎn)生熱量。引起的渦流包括熱流體流，熱流體流的一部分可通過渦流發(fā)生器的出口流出。渦流流體的剩余部分以較慢的速率流回渦流發(fā)生器的管道，使得較慢移動的流體中的熱量被傳遞到較快移動的進(jìn)入流體。熱量的傳遞產(chǎn)生冷流體流，其在與熱流體流的出口相反的出口處流出渦流管道。通過各自出口的熱流體流的流動和冷流體流的流動可通過閥門來調(diào)節(jié)。
[0036]根據(jù)這里公開的教導(dǎo)，渦流發(fā)生器和調(diào)節(jié)器設(shè)置在調(diào)節(jié)器本體中。熱流體流由渦流發(fā)生器產(chǎn)生并通過鄰近調(diào)節(jié)器的閥設(shè)置的出口流出，以提供熱量到調(diào)節(jié)器閥來避免在調(diào)節(jié)器的操作過程中結(jié)冰。具體地，由渦流發(fā)生器產(chǎn)生并傳遞到調(diào)節(jié)器閥的熱量可避免在調(diào)節(jié)器中的壓降位置處由于水合物的形成而引起的結(jié)冰。在一些示例中，熱量可經(jīng)由例如傳導(dǎo)、流體混合和/或經(jīng)由連續(xù)流動通過渦流發(fā)生器和調(diào)節(jié)器的流體而傳遞到調(diào)節(jié)器閥。另夕卜，雙座單桿閥的設(shè)計(jì)提供了調(diào)節(jié)器本體中的調(diào)節(jié)器和渦流發(fā)生器的同時控制。
[0037]現(xiàn)轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出了包括調(diào)節(jié)器102的示例性的裝置100，調(diào)節(jié)器102具有設(shè)置在調(diào)節(jié)器本體104中的第一調(diào)節(jié)器腔室102a和第二調(diào)節(jié)器腔室102b。諸如天然氣或壓縮氣體等過程流體進(jìn)入過程流體入口 106并流入第一調(diào)節(jié)器腔室102a。調(diào)節(jié)器閥108布置在第一調(diào)節(jié)器腔室102a和第二調(diào)節(jié)器腔室102b之間，以調(diào)節(jié)流動通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的壓力。
[0038]調(diào)節(jié)器閥108由布置在調(diào)節(jié)器本體104中的桿110來控制。桿110打開并關(guān)閉調(diào)節(jié)器閥108，以在調(diào)節(jié)器出口 112處提供過程流體的基本恒定的輸出壓力。桿110控制調(diào)節(jié)器閥108，以響應(yīng)于通過加載機(jī)構(gòu)114產(chǎn)生并通過感應(yīng)元件116感測的力。桿110可通信地連接到感應(yīng)元件116，由于通過加載機(jī)構(gòu)114產(chǎn)生的力引起的感應(yīng)元件116的移位使得桿110打開調(diào)節(jié)器閥108。在裝置100中，加載機(jī)構(gòu)114包括彈簧，并且感應(yīng)元件116是隔膜。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器102是壓力加載或圓頂加載的調(diào)節(jié)器或者重力加載的調(diào)節(jié)器。在其它的實(shí)施例中，加載機(jī)構(gòu)114包括彈簧加載、圓頂加載和/或重力的組合。感應(yīng)元件116可包括例如彈性體材料、活塞或波紋管。
[0039]另外，渦流管118布置在調(diào)節(jié)器本體104中。輸入流體經(jīng)由渦流管入口 120a、120b進(jìn)入渦流管118。盡管圖1示出了裝置100具有兩個渦流管入口 120a、120b，但是裝置100可具有更少或更多的渦流管入口。此外，輸入流體可以是與進(jìn)入調(diào)節(jié)器102的過程流體入口 106的過程流體相同的流體，或者與過程流體不同的流體。<