阻火器组件 |
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| 申请号 | CN201610481656.9 | 申请日 | 2016-06-27 | 公开(公告)号 | CN106267628A | 公开(公告)日 | 2017-01-04 |
| 申请人 | 泰思康公司; | 发明人 | J·T·R·雷诺莱特; E·J·伯吉特; | ||||
| 摘要 | 一种阻火器组件，其被配置为熄灭在过程控制设备与过程控制设备外部的易燃环境之间传播的火焰。该阻火器组件包括阻火器和保持元件。阻火器具有主体，该主体适于设置在过程控制设备的 流体 流动通道内。保持元件适于设置在过程控制设备的流体流动通道内并邻近阻火器，并且被配置为将阻火器牢固地保持在过程控制设备的流体流动通道内。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种阻火器组件，所述阻火器组件被配置为熄灭在过程控制设备与所述过程控制设备外部的易燃环境之间传播的火焰，所述阻火器组件包括： |
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| 说明书全文 | 阻火器组件技术领域[0001] 本公开内容涉及阻火器组件，并且更具体地说，涉及用于过程设备中的阻火器组件。 背景技术[0002] 过程控制设备(例如，阀控制器)可能在易爆或易燃环境中操作。例如，阀控制器可以对如下的阀进行控制，其中该阀对炼油厂中的油流动或者化学工厂或制造设施中的化学物的流动进行控制。阀控制器通常包括具有外壳(enclosure)的模块，其中该外壳可以积累来自潜在地易燃环境的流体和/或气体。模块内的电子装置、接线或电机的火花或过热会点燃模块内的流体并且引发火焰、火灾或爆炸。在许多情况下，由于模块包括使得流体能够在外壳或壳体的外部与外壳或壳体的内部之间流动以使得模块的电子装置能够测量流体的属性的通道或通路，因此存在以下风险：模块内引发的火焰、火灾或爆炸会经由通道或通路扩散到模块外部的潜在地易燃环境。 [0003] 为了防止这种火焰、火灾或爆炸从模块扩散到潜在地易燃外部环境，阻火器可以设置在模块的通路或通道内。阻火器允许流体流动通过通路或通道，并且同时通过吸收与火焰、火灾或爆炸相关联的热量来防止(例如，扑灭)火焰、火灾或爆炸到达外部环境。换句话说，阻火器使得流体能够从外部环境进入模块，同时防止火灾或爆炸离开模块的壳体或外壳并点燃外部环境。 [0005] 根据本发明的一个示例性方面，一种阻火器组件被配置为熄灭在过程控制设备与所述过程控制设备外部的易燃环境之间传播的火焰，所述阻火器组件包括阻火器和保持元件。所述阻火器具有主体，所述主体适于设置在所述过程控制设备的流体流动通道内。所述主体限定第一端和第二端，其中所述第一端适于座靠在所述流体流动通道的第一端。所述保持元件适于设置在所述过程控制设备的所述流体流动通道内并邻近所述阻火器。所述保持元件被配置为将所述阻火器保持在所述过程控制设备的所述流体流动通道内。 [0006] 根据本发明的另一个示例性方面，一种过程控制设备包括：外壳、形成在所述外壳内的至少一个通道、以及沿所述至少一个通道形成在所述外壳内的凹槽。所述至少一个通道由第一孔、第二孔和倒角来限定，所述第一孔沿轴延伸并具有第一直径，所述第二孔沿所述轴延伸并具有与所述第一直径不同的第二直径，所述倒角连接所述第一孔和所述第二孔。所述第一孔适于接收阻火器，所述阻火器被配置为熄灭通过所述至少一个通道传播的火焰。所述第二孔适于接收带螺纹的塞。所述凹槽被形成为邻近所述第一孔并适于接收保持元件，所述保持元件被配置为将所述阻火器保持在所述第一孔内。 [0007] 根据本发明的另一个示例性方面，一种用于过程控制系统中的组件，包括过程控制设备和阻火器组件，所述阻火器组件被配置为设置在所述过程控制设备中。所述过程控制设备包括外壳、形成在所述外壳内的至少一个流体流动通道、以及沿所述至少一个流体流动通道形成在所述外壳内的凹槽。所述阻火器组件包括阻火器和保持元件。所述阻火器被配置为设置在所述至少一个流体流动通道内，以熄灭沿所述至少一个流体流动通道传播的火焰。所述保持元件被配置为坐落在所述凹槽中，以将所述阻火器保持在所述至少一个流体流动通道中。附图说明 [0009] 图1是根据本发明的原理而构造的阻火器组件的一个例子的立体视图； [0010] 图2是根据本发明的原理而构造的、并且被构造为容纳图1中所示出的阻火器组件中的一个或多个阻火器组件的示例性过程控制设备的立体、透明视图。 [0011] 图3是图2中的过程控制设备的一部分的横截面视图，其中示出了被布置在图2的过程控制设备的流体流动通道中的图1的阻火器组件；以及 [0012] 图4与图3类似，但是图4是被布置在图2的过程控制设备的流体流动通道中的图1的阻火器组件的线条图。 具体实施方式[0013] 图1示出了根据本发明的原理而构造的阻火器组件100。阻火器组件100可以与任何数量的过程控制设备(例如，阀控制器)一起使用或采用，如下面将更详细描述的。一旦布置(例如，安装)在过程控制设备中，阻火器组件100就允许流体流动通过该过程控制设备的通路或通道，并且同时防止火焰、火灾或爆炸在过程控制设备与过程控制设备外部的环境之间传播。因此，阻火器组件100防止火焰、火灾或爆炸离开过程控制设备并点燃外部环境。 [0014] 如图1中所示出的，该例子中的阻火器组件100包括阻火器104、保持元件108和塞112。在其它例子中，阻火器组件100可以包括更多或更少的部件。举例而言，塞112不需要是阻火器组件100的一部分。此外，将意识到的是，保持元件108可以与阻火器104一体地形成，而不是与阻火器104在结构上分隔开。举例而言，保持元件108可以内置到阻火器104的侧面中。 [0015] 阻火器104(其还可以被称为过滤器)具有圆柱形主体116，其中圆柱形主体116由任何适当的材料制成，例如烧结材料(例如，不锈钢)。圆柱形主体116具有第一端120和与第一端120相对的倒角第二端124。通道128限定在第一端120与第二端124之间并且通过主体116，从而允许流体流动通过阻火器104。 [0016] 保持元件108的大小和形状通常被设置为：一旦阻火器104布置或设置在过程控制设备中，就将阻火器104保持在位置中，如下面将更详细描述的。在所示出的例子中，保持元件108采取卡环(snap ring)132的形式。卡环132具有基本上环形的主体136和在环形主体136的相对端144之间形成的小间隙140。如所示出的，端144比主体136的剩余部分稍宽。卡环132具有外直径Do和内直径Di，其中卡环132的外直径Do比主体116的外直径Do大，并且卡环132的内直径Di比主体116的外直径Do小。 [0017] 图1中所示出的塞112是NPT塞，其具有圆柱形头部部分148、带螺纹的主体部分152以及被限定为通过头部部分148和主体部分152的通道156(尽管在图1中难以看清)。头部部分148具有直径Dh，其大于阻火器104的主体116的外直径Do。同时，带螺纹的主体部分152具有直径Db，其小于头部部分148的直径Dh但是稍大于阻火器104的主体116的外直径Do。如下面将更详细描述的，带螺纹的主体部分152通常被配置为：将塞112螺纹连接到使用阻火器组件100的过程控制设备。 [0018] 在其它例子中，阻火器组件100可以与图1中所示出的阻火器组件不同。更具体而言，阻火器104、保持元件108和/或塞112在形状、大小和/或构造上可以不同。举例而言，例如基于采用阻火器104的过程控制设备，阻火器104的主体116可以具有更大或更小的直径。类似地，例如基于采用阻火器组件100的过程控制设备和/或阻火器104的外直径Do，卡环 132可以具有更大或更小的直径。举另一个例子，保持元件108可以具有与主体116不同形状的主体(例如，矩形主体)。此外，在一些例子中，保持元件108可以采取与卡环132不同的形式(例如，保持元件108可以是带螺纹的塞，其具有设置在阻火器104与塞112之间的各种通孔或间隔件)。此外，在其它例子中，塞112可以采取具有保持方法的压配合塞、铆接在位置中的塞、或者某种其它类型的塞的形式。 [0019] 图2-图4示出了根据本发明的原理而构造的、以容纳以上所描述的多个阻火器组件100的过程控制设备200的一个例子。在图2-图4中所示出的过程控制设备200采用阀控制器(例如，TESCOMTM ER3000或ER5000控制器)的形式，其包括壳体或外壳204和形成或限定在壳体204中的多个流体流动通道208。为了清楚起见，图2中仅参考了流体流动通道208中的一些，例如，流体流动通道208A、208B、208C。阀控制器(如通常在本领域中公知的)被配置为监控并控制阀的位置。因此，将意识到，过程控制设备200还可以包括传感器、电路、放大器、转换器、和/或被布置在壳体204中和/或壳体204上的其它电气部件，以使得过程控制设备200可以如期望地进行操作。 [0020] 如在图2中示出的，壳体204包括基部212和帽部216，该帽部216被固定到基部212并且从基部212向外(在该情况下，向上)延伸。基部212具有基本上矩形的形状，该矩形的形状由四个矩形(即，平坦)的壁220以及在相邻的矩形的壁220之间延伸的四个弯曲的壁224来限定。 [0021] 仍然参照图2，在壳体204的基部212中形成或限定流体流动通道208。每个流体流动通道208都在基部212的壁220中的一个壁与基部212的内部部分之间延伸。因此，流体流动通道208中的每个流体流动通道实现了过程控制设备200(例如，过程控制设备200的电气部件)与过程控制设备200的外部环境之间的流体连通。尽管每个流体流动通道208都沿轴228或轴232延伸或者平行于轴228或轴232(轴232垂直于轴228)，但在其它示例中，一个或多个流体流动通道208可以沿不同的轴(例如，以与轴228或轴232成角度来定向的轴)延伸。 [0022] 流体流动通道208中的每个流体流动通道(包括通道208A、208B、208C)都被配置为容纳上面讨论的阻火器组件100中的一个阻火器组件。就此而言，如在图3和图4中所示，每个流体流动通道208(不管深度)都包括第一孔236、第二孔240、第一倒角242、第二倒角243、以及第三孔244，或者由它们来限定。当然，将理解的是，取决于流体流动通道208的期望深度，第一孔236、第二孔240、和/或第三孔244的深度可以变化。在流体流动通道208的第一端248与倒角242之间延伸的第一孔236具有第一直径DB1，其基本上等于阻火器104的主体116的外直径Do，以使得第一孔236被配置为接收阻火器104中的一个阻火器。作为示例，第一直径DB1可以大约为5/16”。在倒角242与第三孔244之间延伸的第二孔240具有第二直径DB2，其大于第一孔236的第一直径DB1。第二直径DB2基本上等于塞112的主体部分152的直径Db，并且第二孔240的至少一部分具有螺纹，以使得第二孔240被配置为接收塞112的带螺纹的主体部分152，并将该带螺纹的主体部分152以螺纹方式保持在其中。作为示例，第二孔240的螺纹部分可以具有1/8”NPT的螺纹规格，其中第二直径DB2在大约.323”至.337”之间的范围内。 倒角242将第一孔236连接至第二孔240，并通常用来帮助在流体流动通道208内安装阻火器 104和保持元件108。在该示例中，倒角242具有大约为15度的角度，但是在其它示例中，角度可以为大约10度、大约20度、大约30度、或者在大约10度至30度的范围内的某个其它角度。 第三孔244在流体流动通道208的第二孔240与第二端250之间延伸。第三孔244具有第三直径DB3，其分别大于第一孔236和第二孔240的第一直径DB1和第二直径DB2，并等于或大于塞 112的头部部分148的直径Dh，以使得第三孔244可以接收塞112的头部部分148。 [0023] 过程控制设备200还包括沿流体流动通道208中的每个流体流动通道形成的环向凹槽252。如在图3和图4中示出的，每个凹槽252都沿第一孔236形成，并形成在第一孔236的第一端254与第二端256之间、邻近倒角242(并因此邻近第二孔240)。更具体而言，每个凹槽252都被形成为邻近第一孔236的第二端256，紧邻倒角242。至少在该示例中，每个凹槽252基本上垂直于(例如，垂直于)轴228、232来定向或延伸。每个凹槽252都被布置为接收保持元件108中的一个并将该保持元件保持在其中，由此放置保持元件108来将阻火器104保持在相应的流体流动通道208内(并且，更具体而言，在相应的流体流动通道208的第一孔236内)。 [0024] 将意识到，根据期望，过程控制设备200可以变化并且仍然容纳阻火器组件100中的一个或多个阻火器组件。尽管本文中所描述的过程控制设备200采用阀控制器的形式，但是在其它示例中，过程控制设备可以采用电加热控制器或适合于给定应用的任何其它过程控制设备的形式。此外，在其它示例中，过程控制设备200可以在形状、尺寸和/或构造上不同。壳体204可以在形状、尺寸、和/或构造上不同。在某些示例中，过程控制设备200可以包括不同数量的流体流动通道208(例如，仅仅一个流体流动通道)和/或可以以不同方式限定流体流动通道208中的一个或多个。作为示例，流体流动通道208中的一个或多个不需要包括第三孔244，第一孔236和第二孔240可以具有与图3和图4中所示出的孔236、240不同的直径(例如，第一孔236和第二孔240可以具有相同的直径)，和/或第二孔240不需要具有螺纹(但可以以不同的方式来保持塞112)。此外，尽管凹槽252沿第一孔236形成在邻近倒角242的位置处，并且被配置为接收并保持卡环132，但是在其它示例中，凹槽252可以在不同的位置处形成和/或凹槽252的大小设置为接收和保持不同的保持元件108。 [0025] 现在将结合图3和图4来描述用于将阻火器组件100中的一个阻火器组件布置或设置(例如，安装)在过程控制设备200的流体流动通道208中的一个流体流动通道中的过程。首先，阻火器104经由第三孔244被插入(例如，通过工具)到流体流动通道208中，被插入到第二孔240中并被推动通过第二孔240，并且随后被插入到第一孔236中并被推动通过第一孔236，直到阻火器104的第一端120座靠在流体流动通道208的第一端248。这样布置后，阻火器104将占据第一孔236的大部分。其次，保持元件108经由第三孔244被插入(例如，通过工具)到流体流动通道208中，被插入到第二孔240中并被推动通过第二孔240，并随后被插入到第一孔236中并被部分地推动通过第一孔236，直到保持元件108到达环向凹槽252。此时，保持元件108(其具有大于第一孔236直径)膨胀，从而填充凹槽252。换句话说，保持元件 108卡扣或以其它方式耦合到凹槽252内的位置中。这样布置后，保持元件108凭借具有小于主体116的外直径Do的内直径Di而用来防止阻火器104移动到流体流动通道208外面，由此将阻火器104牢固地保持在流体流动通道208内。最后，塞112(其不需要被认为是阻火器组件 100的一部分)经由第三孔244被插入到流体流动通道208中。塞112的带螺纹的主体部分152螺纹连接到第二孔240并螺纹连接在第二孔240内，而塞112的头部部分148被布置或设置在第三孔244内。 [0026] 当阻火器组件100被布置或设置在过程控制设备200的流体流动通道208中的一个流体流动通道中(如在图3和图4中示出的)时，阻火器组件100实现了过程控制设备200与过程控制设备200外部环境之间的流体流动，并且同时防止火焰、火灾、或爆炸在过程控制设备200与过程控制设备200的外部环境之间传播。 [0027] 基于前述描述，应当意识到，本公开内容提供了一种阻火器组件，其包括用于过程控制设备中的阻火器以及保持元件，其中保持元件(当被布置或设置在过程控制设备中时)被配置为将阻火器机械地保持在过程控制设备中。因此，阻火器组件符合对阻火器在过程控制设备内的恰当安装进行管理的ASME标准。 [0028] 还应当意识到，本公开内容提供了一种过程控制设备，其被构造为容纳本文中所描述的阻火器组件中的一个或多个阻火器组件。过程控制设备包括：一个或多个通道，每个通道都适于接收阻火器；以及凹槽，凹槽沿一个或多个通道中的每个通道而形成，以用于接收并保持被配置为将阻火器保持在相应通道内的保持元件。因此，过程控制设备被配置为有助于将阻火器保持在其中的快速和方便的机械方式。 |
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