br>[0040]渦流管入口 120a、120b包括噴嘴121，以當(dāng)輸入流體流入渦流管入口 120a、120b時使輸入流體旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生渦流。在一些實(shí)施例中，噴嘴121包括切向入口或具有阿基米德螺旋線形狀的入口。噴嘴121可包括用來使輸入流體旋轉(zhuǎn)的一個或多個入口。在輸入流體進(jìn)入渦流管入口 120a、120b時通過噴嘴121旋轉(zhuǎn)輸入流體增加了輸入流體在從渦流管入口120a、120b流到渦流管118時的切向速度并產(chǎn)生渦流。
[0041]輸入流體在渦旋流動中通過渦流管118，包括輸入流體的第一流體流或部分和輸入流體的第二流體流或部分。第一流體流具有比第二流體流更高的溫度，使得第一流體流是相對熱的流體流，而第二流體流是相對冷的流體流。作為渦流管118的操作的一個示例，渦流通過旋轉(zhuǎn)輸入流體而產(chǎn)生。渦流可被看作是由第一流體流構(gòu)成的主渦流。第一流體流朝著渦流管118的第一端流動，第一流體流的一部分在第一端流出渦流管118。第一流體流的剩余部分或者第二流體流朝著渦流管118的第二端流動。第二流體流作為次渦流在主渦流的低壓區(qū)域內(nèi)行進(jìn)。第一流體流和第二流體流分別朝著渦流管118的第一端和第二端沿相反的方向流動，同時以相同的角速度沿相同的方向旋轉(zhuǎn)。從次渦流到主渦流損失角動量。能量的損耗引起第一流體流和第二流體流之間的溫度差，使得第一流體流的溫度相比于第二流體流的溫度增加。
[0042]例如，熱流體流的溫度可以比進(jìn)入渦流管入口 120a、120b的輸入流體高大約120° Fo熱流體流和輸入流體之間的溫度差可大于或小于120° Fo當(dāng)熱流體流和輸入流體之間的溫度差為大約120° F時，冷流體流和輸入流體之間的溫度差為大約60° F。在該些實(shí)施例中，冷流體流的溫度比輸入流體的溫度低大約60 ° F。熱流體流和/或冷流體流與輸入流體之間的溫度差與來自渦流管118的熱流體流和冷流體流的輸出流動相關(guān)，這里將在下面進(jìn)一步描述。
[0043]在裝置100中，熱流體流通過渦流管118流動并經(jīng)由熱流體出口 122流出裝置100。另外，渦流管閥124布置在渦流管118中，使得熱流體流在經(jīng)由熱流體出口 122流出裝置100之前流動穿過渦流管閥124。冷流體流通過與熱流體出口 122相對的冷流體出口126流出渦流管118。在一些實(shí)施例中，第二渦流管閥布置在冷流體出口 126中，以控制冷流體流的輸出。
[0044]當(dāng)桿110控制或調(diào)整調(diào)節(jié)器閥108以調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)器102流動的過程流體的壓力時，桿110還控制或調(diào)整渦流管閥124以相對于調(diào)節(jié)器102上的需求向調(diào)節(jié)器閥108提供熱量。在共同控制調(diào)節(jié)器本體104中的調(diào)節(jié)器閥108和渦流管閥124時，單個桿110控制調(diào)節(jié)器閥108以維持經(jīng)由調(diào)節(jié)器出口 112流出調(diào)節(jié)器102的過程流體的恒定輸出壓力。桿110還控制渦流管閥124以將熱量從熱流體流傳遞到調(diào)節(jié)器閥108。另外，桿110控制渦流管閥124，使得熱流體流和進(jìn)入渦流管118的輸入流體之間的溫度差相對于在調(diào)節(jié)器閥108的過程流體的壓降被最大化。
[0045]為了維持經(jīng)由調(diào)節(jié)器出口 112流出調(diào)節(jié)器102的過程流體的恒定壓力輸出，桿110響應(yīng)于加載機(jī)構(gòu)114和感應(yīng)元件116的行為來調(diào)整調(diào)節(jié)器閥108的位置。當(dāng)由加載機(jī)構(gòu)114產(chǎn)生的力大于對應(yīng)于第二調(diào)節(jié)器腔室102b中的過程流體的力而引起感應(yīng)元件116移動時，桿110打開調(diào)節(jié)器閥108，以增加通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的流動的量。當(dāng)來自緊靠感應(yīng)元件116的加載機(jī)構(gòu)114的力小于對應(yīng)于第二調(diào)節(jié)器腔室102b中的過程流體的力時，桿110關(guān)閉調(diào)節(jié)器閥108以限制通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的流動。桿110控制調(diào)節(jié)器閥108以在調(diào)節(jié)器出口 112維持由加載機(jī)構(gòu)114限定的恒定輸出壓力。
[0046]為了向調(diào)節(jié)器閥108提供熱量，輸入流體經(jīng)由渦流管入口 120a、120b進(jìn)入渦流管118，渦流產(chǎn)生在渦流管118中。渦流包括熱流體流，其溫度高于在渦流管入口 120a、120b的輸入流體的溫度。當(dāng)調(diào)節(jié)器閥108打開時，桿110定位渦流管閥124，使得熱流體流的一部分流出渦流管閥124。當(dāng)通過渦流管閥124時，熱流體流進(jìn)入設(shè)置在調(diào)節(jié)器本體104中并布置在渦流管118和熱流體出口 122之間的膨脹腔室128。在圖1中所示的裝置100中，膨脹腔室128鄰近第一調(diào)節(jié)器腔室102a布置在調(diào)節(jié)器本體104中。
[0047]密封件130布置在調(diào)節(jié)器102和膨脹腔室128之間。密封件130阻止通過第一調(diào)節(jié)器腔室102a流動的過程流體與通過渦流管118流動的輸入流體混合。密封件130可包括彈性體材料，以允許桿110在調(diào)節(jié)器102和渦流管118之間滑動，從而控制調(diào)節(jié)器閥108和渦流管閥124的打開和關(guān)閉。例如，密封件130可包括彈性體O形環(huán)。
[0048]當(dāng)熱流體流流入膨脹腔室128時，熱量從熱流體流傳遞到第一調(diào)節(jié)器腔室102a中的過程流體。在示例性的裝置100中，熱量通過傳導(dǎo)來傳遞。特別地，熱量通過在調(diào)節(jié)器102和膨脹腔室128之間的接觸區(qū)域132傳遞。接觸區(qū)域132包括調(diào)節(jié)器102的表面134。表面134包括導(dǎo)熱材料，例如，具有高傳熱系數(shù)的金屬。在一些實(shí)施例中，表面134包括葉片，以增加表面134的表面面積并由此增加傳熱速率。當(dāng)熱量通過表面134傳導(dǎo)到流動通過第一調(diào)節(jié)器腔室102a的過程流體時，過程流體被加熱。當(dāng)加熱的過程流體流動穿過調(diào)節(jié)器閥108時，減少和/或阻止了水合物在調(diào)節(jié)器閥108的形成。
[0049]桿110還控制通過渦流管閥124的熱流體流的流動的量，以相對于過程流體在調(diào)節(jié)器閥108的壓降的量值提供傳遞到過程流體的最大量的熱量。在確定相對于在調(diào)節(jié)器閥108發(fā)生的壓降的量值所傳遞到過程流體的熱量時，渦流管118中的渦流的流動行為被考慮。特別地，熱流體流和冷流體流與流入渦流管118的輸入流體之間的溫度差和通過渦流管118的渦流流體的流動可通過圖2的示例圖表來表示。圖2的圖表示出了流入渦流管的輸入流體與渦流的冷流體流和熱流體流之間的溫度差對比于通過渦流管的冷流體出口的冷流體流的整體流動的百分比。
[0050]如圖2的圖表中所示，反比關(guān)系存在于渦流的熱流體流的溫度和經(jīng)由熱流體出口122流出渦流管118的熱流體流的流動量。例如，當(dāng)通過冷出口的冷流體流的流動包括總輸出流動的大約80%以及因此通過熱出口的熱流體流的流動包括總輸出流動的大約20%時，熱流體流和輸入流體之間的溫度差為大約120° F。對于相同的流動，冷流體流和輸入流體之間的溫度差為大約-60° Fo
[0051]圖2的圖表還示出了當(dāng)通過冷出口的冷流體流的流動包括總輸出流動的大約40%以及因此熱流體流包括總流動的大約60%時，熱流體流和輸入流體之間的溫度差為大約40° F。對于相同的流動，冷流體流和輸入流體之間的溫度差為大約-120° F。如圖2的圖表所示，熱流體流的增加的溫度對應(yīng)于通過渦流管的熱流體流的減小的輸出流動。
[0052]在裝置100中，當(dāng)渦流管閥124幾乎關(guān)閉并且離開熱流體出口 122的熱流體流的流動小于離開冷流體出口 126的冷流體流的流動時，熱流體流的溫度如圖2的圖表中所示的根據(jù)渦流管的行為而增加。當(dāng)桿110響應(yīng)于調(diào)節(jié)器102上的增加需求而調(diào)整調(diào)節(jié)器閥108時，桿110還調(diào)整渦流管閥124以向調(diào)節(jié)器閥108提供增加的熱量，從而阻止由于在調(diào)節(jié)器閥108發(fā)生的增加的壓降而引起的結(jié)冰。
[0053]例如，響應(yīng)于調(diào)節(jié)器102上的增加需求，桿110打開調(diào)節(jié)器閥108，以增加通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的流動并在調(diào)節(jié)器出口 112維持恒定的過程流體輸出壓力。當(dāng)過程流體流動穿過調(diào)節(jié)器閥108時，過程流體的壓力減小。當(dāng)過程流體的壓力減小時，在調(diào)節(jié)器閥108處形成水合物而發(fā)生結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)由于增加的壓降而增加。
[0054]為了解決增加的結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)，桿110調(diào)整渦流管閥124，以相對于在調(diào)節(jié)器閥108處發(fā)生的壓降的量值向調(diào)節(jié)器閥108提供最大量的熱量。桿110定位渦流管閥124，使得穿過渦流管閥124的熱流體流的流動小于經(jīng)由冷流體出口 126流出渦流管118的冷流體流的流動。在該些實(shí)施例中，渦流管閥124處于部分或幾乎關(guān)閉位置。當(dāng)通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的流動由于調(diào)節(jié)器閥108的打開而增加時，通過渦流管閥124的熱流體流的流動由于部分關(guān)閉渦流管閥124而減少。當(dāng)熱流體流的流動減少時，渦流管118中的熱流體流的溫度增加。當(dāng)熱流體流流出渦流管118時，來自熱流體流的熱量被傳遞到調(diào)節(jié)器102中的過程流體。在示例性的裝置100中，熱量的傳遞通過在接觸區(qū)域132的傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。
[0055]桿110控制調(diào)節(jié)器閥108和渦流管閥124以平衡通過調(diào)節(jié)器102的過程流體的流動、熱流體流的溫度以及傳遞到調(diào)節(jié)器102的熱量。在達(dá)到該平衡的過程中，桿110用來維持恒定的調(diào)節(jié)器輸出壓力并阻止調(diào)節(jié)器閥108中水合物的形成。
[0056]在一些實(shí)施例中，裝置100包括布置在調(diào)節(jié)器本體104中并圍繞