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先导

阅读:193发布:2020-05-11

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1.一种先导,包括:
先导阀主体,其包括:室、用于为所述室提供流体的第一流体入口和第二流体入口,和用于接纳来自所述室的流体的流体出口;
阀柱,其至少部分地布置在所述室内,所述阀柱构造成控制从所述第一流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流,并且构造成控制从所述第二流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流;
分离元件,其连接至所述阀柱并是与所述阀柱一起可移动的,所述分离元件具有第一流体接触区域和布置在所述第一流体接触区域的相对侧上的第二流体接触区域,所述第一流体接触区域构造成与所述第一流体入口流体连通,以用于将第一施加至所述分离元件,并且
所述第二流体接触区域构造成与所述第二流体入口流体连通,以用于将第二力施加至所述分离元件;
其中,所述第一力和第二力之间的差值以这样的方式控制所述分离元件和所述阀柱的运动,即,在至少第一位置中的所述阀柱提供所述第一流体入口和所述流体出口之间的流体连通,且在至少第二位置中的所述阀柱提供所述第二流体入口和所述流体出口之间的流体连通。
2.根据权利要求1所述的先导阀,其中,所述室包括布置成接纳来自所述第一流体入口的第一室部分和布置成接纳来自所述第二流体入口的流体的第二室部分,其中,当所述阀柱位于所述第一位置中时,所述第一流体入口、所述第一室部分和所述流体出口彼此流体连通,并且所述第二流体入口被限制通过所述阀柱与所述流体出口流体连通;并且其中,当所述阀柱位于所述第二位置中时,所述第二流体入口、所述第二室部分和所述流体出口彼此流体连通,并且所述第一流体入口被限制通过所述阀柱与所述流体出口流体连通。
3.根据权利要求2所述的先导阀,其中,所述室包括布置在所述第一室部分和所述第二室部分之间的第三室部分,并且其中,所述流体出口布置成经由所述第三室部分接纳来自所述室的流体。
4.根据权利要求2和3中的任一项所述的先导阀,其中,所述阀柱包括流体管道,所述流体管道用于以使所述第一流体入口与所述第一流体接触区域流体连通的方式将流体流从所述第一室部分导引至所述分离元件的所述第一流体接触区域。
5.根据权利要求4所述的先导阀,其中,所述流体管道延伸穿过所述分离元件。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的先导阀,其中,所述分离元件将所述分离元件的所述第一流体接触区域与所述第二流体接触区域流体地隔开。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的先导阀,包括阀外壳,其中,所述阀主体、所述阀柱和所述分离元件被包括在所述阀外壳中,并且所述阀外壳还包括布置成在所述第一流体接触区域的至少一部分上施加力的先导弹簧
8.根据权利要求7所述的先导阀,其中,所述分离元件的所述第一流体接触区域面向所述先导弹簧,并且所述分离元件的所述第二流体接触区域面向所述室。
9.根据权利要求7和8中的任一项所述的先导阀,其中,所述阀柱构造成如果由所述先导弹簧和与所述第一流体入口流体连通的流体施加至所述第一流体接触区域的组合力小于由与所述第二流体入口流体连通的流体施加至所述第二流体接触区域的所述第二力则从其第一位置移动至其第二位置。
10.根据当从属于权利要求3时的权利要求4-9中的任一项所述的先导阀,还包括至少第一密封元件和第二密封元件,并且其中,所述第一室部分布置成当所述阀柱位于所述第二位置中时通过所述阀柱和所述第一密封元件之间的密封接触与所述第三室部分流体地隔离,并且其中,所述第二室部分布置成当所述阀柱位于所述第一位置中时通过所述阀柱和所述第二密封元件之间的密封接触与所述第三室部分流体地隔离。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的先导阀,其中,所述阀柱具有至少第一阀柱部分、第二阀柱部分以及布置在所述第一阀柱部分和所述第二阀柱部分之间的第三阀柱部分,所述第一阀柱部分和所述第二阀柱部分中的每一个具有比所述第三阀柱部分的直径大的直径。
12.根据权利要求10和11所述的先导阀,其中,当所述阀柱处于其第一位置时,所述第三阀柱部分布置成至少部分地位于所述第一室部分中,使得所述第一流体入口经由所述第一室部分和所述第三室部分与所述流体出口流体连通,并且所述第二阀柱部分布置成至少部分地位于所述第二室部分和所述第三室部分两者中,使得所述第二流体入口被限制与所述流体出口流体连通。
13.根据权利要求12所述的先导阀,其中,当所述阀柱处于其第二位置时,所述第三阀柱部分布置成至少部分地位于所述第二室部分中,使得所述第二流体入口经由所述第二室部分和所述第三室部分与所述流体出口流体连通,并且所述第一阀柱部分布置成至少部分地位于所述第一室部分和所述第三室部分两者中,使得所述第一流体入口被限制与所述流体出口流体连通。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的先导阀,其中,所述分离元件包括活塞或膜。
15.一种流体分配系统,包括根据权利要求1-14中的任一项所述的先导阀、用于将流体导引至所述第一流体入口的第一流体管道、用于将流体导引至所述第二流体入口的第二流体管道、以及用于导引流体远离所述流体出口的第三流体管道,其中,与所述第二流体管道中的流体的静压力相比,所述第一流体管道中的流体的静压力较低。

说明书全文

先导

[0001] 发明技术领域
[0002] 本发明构思涉及先导阀,该先导阀用于将流体流输送至先导式阀(piloted valve)或主阀,或与先导式阀或主阀流体连通。本发明构思还涉及包括先导阀的流体分配系统。
[0003] 发明背景
[0004] 先导阀用于控制供给至先导式阀,还称为主阀的限制流控制的供给。例如,先导式阀可以布置在用在各种家庭应用和工业应用中的加热和冷却系统的立管和分支中。
[0005] 相比于先导式阀,先导阀通常是较小的阀,并且使用起来是有利的,因为来自先导阀的小的且容易操作的供给可以用于控制先导式阀的较高的压或较高的流动供给,这原本将需要大得多的力来操作。先导阀常规地定位在先导式阀的主体的外部并通过具有进入到先导式阀室的主流动区域中的出口的一个或多个流体管道连接至主体。
[0006] 先导阀具有外部流体路径和内部流体路径,该外部流体路径和内部流体路径能够使不同压力的流体流供给至先导式阀/从先导式阀被供给,或允许先导式阀与处于不同压力中的不同的流体路径流体连通。这些流体路径通常是复杂的并需要例如,待连接至和来自先导阀的许多内部流体管道和外部流体管道。
[0007] 本发明构思力图提供不太复杂且易于用于调节先导式阀的先导阀。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明构思的目的是克服上面的问题,并提供至少在一定程度上不比现有技术解决方案复杂的先导阀。在下面将变得明显的该目的和其它的目的借助于先导阀和包括在所附权利要求中界定的先导阀的流体分配系统来实现。
[0010] 本发明构思基于基于这样的认识,即,如果来自两个入口的流体供给至分离元件的相对的表面,以用于至少部分地控制阀柱(valve rod)的移动,先导阀的内部流体路径可以被不那么复杂地制成,并且可以在使用中更加灵活,并且其中阀柱的位置确定哪个入口被允许与先导阀的流体出口流体连通。
[0011] 根据本发明构思的至少第一方面,提供了先导阀。该先导阀包括:
[0012] 先导阀主体,其包括:室、用于为所述室提供流体的第一流体入口和第二流体入口,和用于接纳来自所述室的流体的流体出口;
[0013] 阀柱,其至少部分地布置在所述室内,所述阀柱构造成控制从所述第一流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流,并且构造成控制从所述第二流体入口经由所述室到所述流体出口的流体流;
[0014] 分离元件,其连接至所述阀柱并与所述阀柱一起可移动,所述分离元件具有第一流体接触区域和布置在所述第一流体接触区域的相对侧上的第二流体接触区域,[0015] 所述第一流体接触区域构造成与所述第一流体入口流体连通,以用于将第一力施加至所述分离元件,并且
[0016] 所述第二流体接触区域构造成与所述第二流体入口流体连通,以用于将第二力施加至所述分离元件;
[0017] 其中,所述第一力和第二力之间的差值以这样的方式控制分离元件和阀柱的运动,即,在至少第一位置中的所述阀柱提供所述第一流体入口和所述流体出口之间的流体连通,且在至少第二位置中的所述阀柱提供所述第二流体入口和所述流体出口之间的流体连通。
[0018] 据此,在先导阀内的内部的流体流路径(即,来自第一流体入口的流体和来自第二流体入口的流体)可以用于控制分离元件和阀柱。阀柱然后控制第一流体入口和第二流体入口中的哪一个被允许与流体出口流体连通的。即,来自第一流体入口和第二流体入口的流体(其用于控制先导式阀)还用于控制阀柱的位置。因此,可以减少为先导阀提供流体流的外部流体管道。而且,与阀柱的位置无关,即,来自第一流体入口的流体或来自第二流体入口的流体是否被允许与流体出口流体连通,第一流体接触区域布置成与所述第一流体入口流体连通,并且第二流体接触区域布置成与所述第二流体入口流体连通。
[0019] 应理解,当先导阀正确地安装至先导式阀和先导式阀被安装在其中的流体分配系统时,来自第一流体入口的流体的静压力作用在分离元件的第一流体接触区域上以在分离元件上施加第一力,并且来自第二流体入口的流体的静压力作用在分离元件的第二流体接触区域上以在分离元件上施加第二力。第一力和第二力至少部分地作用在相反的方向上,即,第一力的分量中的至少一个作用在与第二力的分量中的至少一个相反的方向上。
[0020] 应指出的是,流体连通意味着存在加压的连接。例如,如果第一流体入口与流体出口流体连通,则第一流体入口将与流体出口处于加压的连接。因此,在第一流体入口处的流体的静压力将实质上与流体出口处的流体的静压力相同。
[0021] 根据至少一个示例性实施方案,所述先导阀主体内的第一内部流体管道将所述第一流体入口与室流体地连接,所述先导阀主体内的第二内部流体管道将所述第二流体入口与室流体地连接,并且所述先导阀主体内的第三内部流体管道将所述室与流体出口流体地连接。
[0022] 应指出的是,先导阀内的流体或多或少是静态的,即,由于分离的元件和阀柱的移动,在先导阀内通常不存在流体流,而是流体的再分配和不同的加压的连接。因此,当陈述在两个位置之间存在流体流时,应解释为允许流体在两个位置之间流动,且解释为两个位置通过在该两个位置之间的流体连通处于加压的连接。
[0023] 根据至少一个示例性实施方案,所述室包括布置成接纳来自所述第一流体入口的流体的第一室部分,和布置成接纳来自所述第二流体入口的流体的第二室部分,其中,当所述阀柱位于所述第一位置中时,所述第一流体入口、所述第一室部分和所述流体出口彼此流体连通,并且所述第二流体入口被限制通过所述阀柱与所述流体出口流体连通;并且其中,当所述阀柱位于所述第二位置中时,所述第二流体入口、所述第二室部分和所述流体出口彼此流体连通,并且所述第一流体入口被限制通过所述阀柱与所述流体出口流体连通。
[0024] 据此,仅来自第一流体入口或第二流体入口中的一个的流体被允许与流体出口流体连通。因此,先导阀可以将流体供给至先导式阀,或准确地说允许先导式阀与具有对应于第一流体入口或第二流体入口的静压力的预定压力的先导阀的流体出口流体连通。
[0025] 应指出的是,当阀柱处于其第一位置中时,该流体出口被阻止与第二室部分流体连通,且当阀柱处于其第二位置中时,流体出口被阻止与第一室部分流体连通。
[0026] 根据至少一个示例性实施方案,在至少中间位置,所述阀柱不提供所述第一流体入口和所述流体出口之间的流体连通,且不提供所述第二流体入口和所述流体出口之间的流体连通。因此,来自第一流体入口和第二流体入口两者的流体被限制与流体出口流体连通。
[0027] 根据至少一个示例性实施方案,所述室包括布置在所述第一室部分和所述第二室部分之间的第三室部分,并且其中,所述流体出口布置成经由所述第三室部分接纳来自所述室的流体。
[0028] 因此,当阀柱处于其第一位置中时,第一室部分和第三室部分流体连通。当阀柱处于其第二位置中时,第二室部分和第三室部分流体连通。当阀柱处于中间位置中时,第一室部分与第二室部分均未与第三室部分流体连通。
[0029] 根据至少一个示例性实施方案,所述阀柱包括流体管道,该流体管道用于以使所述第一流体入口与所述第一流体接触区域流体连通的方式将流体流从所述第一室部分导引至分离元件的所述第一流体接触区域。
[0030] 据此,提供了在先导阀内的内部流体路径。根据至少一个示例性实施方案,阀柱是中空的且在阀柱内提供内部流体管道。因此,先导阀可以被称为树方式(tree-way)先导阀,其经由阀柱的流体管道提供第一流体入口和流体出口之间的第一流体路径、第二流体入口和流体出口之间的第二流体路径,以及第一流体入口和第一流体接触区域之间的第三流体路径。
[0031] 根据至少一个示例性实施方案,阀柱的所述流体管道延伸穿过所述分离元件。
[0032] 据此,来自第一流体入口的流体可以经由阀柱与分离元件的第一流体接触区域流体连通。这在先导阀内提供有利的内部流体路径。
[0033] 根据至少一个示例性实施方案,阀柱可以延伸穿过分离元件。根据至少一个示例性实施方案,阀柱连接至分离元件,且阀柱的流体管道超出所述阀柱并延伸穿过所述分离元件。
[0034] 根据至少一个示例性实施方案,所述分离元件将所述分离元件的所述第一流体接触区域与所述第二流体接触区域流体地分离。
[0035] 据此,第一流体接触区域与第二流体接触区域可以暴露到具有不同压力的流体。
[0036] 根据至少一个示例性实施方案,先导阀包括阀外壳,其中,所述阀主体、所述阀柱和所述分离元件被包括在所述阀外壳中,且所述阀外壳还包括布置成在所述第一流体接触区域的至少一部分上施加力的先导弹簧
[0037] 先导弹簧例如可以容纳在界定先导弹簧室的先导弹簧外壳内。因此,分离元件可以将室与先导弹簧室流体地分离。
[0038] 根据至少一个示例性实施方案,所述先导弹簧是可调节的先导弹簧。
[0039] 根据至少一个示例性实施方案,所述分离元件的所述第一流体接触区域面向所述先导弹簧,且所述分离元件的所述第二流体接触区域面向所述室。
[0040] 因此,当分离元件与阀柱从其第一位置移动至例如其第二位置时,分离元件将朝向先导弹簧和先导弹簧室移动。
[0041] 根据至少一个示例性实施方案,所述阀柱构造成如果由所述先导弹簧和与所述第一流体入口流体连通的流体施加至所述第一流体接触区域的组合力小于由与所述第二流体入口流体连通的流体施加至所述第二流体接触区域的所述第二力则从其第一位置移动至其第二位置。
[0042] 通过使用弹簧,更容易地控制分离元件的移动以及阀柱的移动以及因此对哪一个流体入口待与流体出口流体连通的控制。
[0043] 根据至少一个示例性实施方案,先导阀还包括至少第一密封元件和第二密封元件,并且其中,所述第一室部分布置成当所述阀柱位于所述第二位置中时通过所述阀柱和所述第一密封元件之间的密封接触与所述第三室部分流体地隔离,并且其中,所述第二室部分布置成当所述阀柱位于所述第一位置中时通过所述阀柱和所述第二密封元件之间的密封接触与所述第三室部分流体地隔离。
[0044] 第三室部分可以包括第一密封元件和第二密封元件两者。根据至少一个示例性实施方案,所述室中的第一几何室横截面与第一密封元件相切,并且所述室中的第二几何室横截面与第二密封元件相切。第三室部分可以至少部分地由在第一几何室横截面与第二几何室横截面之间延伸的室的一部分界定。根据至少一个示例性实施方案,第三室部分至少部分地由将所述室与所述流体出口流体地连接的第三内部流体管道的流体出口或入口界定。
[0045] 根据至少一个示例性实施方案,第一室部分可以至少部分地由第一流体入口或来自第一内部流体管道的至该室的入口以及第一几何室横截面或第三室部分界定。
[0046] 根据至少一个示例性实施方案,第二室部分可以至少部分地由第二流体入口或来自第二内部流体管道的至该室的入口以及第二几何室横截面或第三室部分界定。
[0047] 根据至少一个示例性实施方案,第三室部分直接布置在第一室部分和第二室部分之间。
[0048] 根据至少一个示例性实施方案,所述阀柱具有至少第一阀柱部分、第二阀柱部分以及布置在所述第一和第二阀柱部分之间的第三阀柱部分,所述第一阀柱部分和第二阀柱部分中的每一个具有比所述第三阀柱部分的直径大的直径。
[0049] 第三阀柱部分可以是例如腰形或沙漏形,且第一阀柱部分和第二阀柱部分可以具有不变的直径。根据至少一个示例性实施方案,第一阀柱部分的直径比第二阀柱部分的直径大。根据至少一个示例性实施方案,第一阀柱部分的直径比第二阀柱部分的直径小。根据至少一个示例性实施方案,第一阀柱部分的直径具有与第二阀柱部分的直径的相同尺寸。
[0050] 第一、第二以及第三阀柱部分可以具有圆形横截面,第一阀柱部分和第二阀柱部分例如可以是圆柱形的。而且,室和第一、第二以及第三室部分可以具有圆形横截面。
[0051] 根据至少一个示例性实施方案,当所述阀柱处于其第一位置时,所述第三阀柱部分布置成至少部分地位于所述第一室部分中,使得所述第一流体入口经由所述第一室部分和第三室部分与所述流体出口流体连通,且所述第二阀柱部分布置成至少部分地位于所述第二室部分和所述第三室部分两者中,使得所述第二流体入口被限制与所述流体出口流体连通。
[0052] 根据至少一个示例性实施方案,当所述阀柱处于其第二位置时,所述第三阀柱部分布置成至少部分地位于所述第二室部分中,使得所述第二流体入口经由所述第二室部分和第三室部分与所述流体出口流体连通,且所述第一阀柱部分布置成至少部分地位于所述第一室部分和所述第三室部分两者中,使得所述第一流体入口被限制与所述流体出口流体连通。
[0053] 据此,第一入口与第二入口和流体出口之间的流体连通至少部分地由阀柱在室内的位置提供。根据至少一个示例性实施方案,第一入口与第二入口和流体出口之间的流体连通至少部分地由阀柱的形状提供。
[0054] 根据至少一个示例性实施方案,所述分离元件包括活塞。根据至少一个示例性实施方案,所述分离元件包括膜。根据至少一个示例性实施方案,所述第二流体接触区域包括在所述膜或所述活塞中。
[0055] 膜的第二流体接触区域可以被制成比活塞的第二流体接触区域大。另外,相比于活塞,膜不较少受摩擦损失和泄漏的影响。因此,相比于活塞,当使用膜时,可以更加精确地控制至先导式阀的控制供给。然而,由于相比于膜,活塞的生产更加便宜,因此活塞可能是优选的。
[0056] 待控制的先导式阀可以是适合于由先导阀控制的任何类型的阀。先导式阀例如可以是常开阀,或其可以是常闭阀
[0057] 根据本发明构思的至少第二方面,提供了流体分配系统。流体分配系统包括:
[0058] 关于本发明构思的第一方面所描述的先导阀,和用于将流体导引至所述第一流体入口的第一流体管道、用于将流体导引至所述第二流体入口的第二流体管道,以及用于导引流体远离所述流体出口的第三流体管道,其中,与所述第二流体管道中的流体的静压力相比,所述第一流体管道中的流体的静压力较低。
[0059] 根据本发明构思的至少第三方面,提供了阀装置。阀装置包括关于本发明构思的第一方面所描述的先导阀或关于本发明构思的第二方面所描述的流体分配系统,以及与本发明构思的第一或第二方面的先导阀流体连通的先导式阀。
[0060] 该先导式阀可以是布置成连接至先导阀的任何类型的阀。
[0061] 附图简述
[0062] 参考示出示例性实施方案的附图,现在将更加详细地描述本发明构思,在附图中:
[0063] 图1以横截面示出了根据本发明构思的至少一个示例性实施方案的先导式阀和先导阀;
[0064] 图2a以横截面示出了根据本发明构思的至少一个示例性实施方案的先导阀;
[0065] 图2b示出先导阀装置,其包括根据本发明构思的至少一个示例性实施方案的先导阀或第一先导阀部分,以及第二先导阀部分;
[0066] 图3-7示出了先导阀装置的不同的状态和阀柱位置,该先导阀装置包括根据本发明构思的至少一个示例性实施方案的先导阀或第一先导阀部分,以及第二先导阀部分;
[0067] 图8是流体分配系统的示意图,该流体分配系统具有先导阀装置,该先导阀制造包括根据本发明构思的至少一个示例性实施方案的先导阀或第一先导阀部分,以及第二先导阀部分;
[0068] 图9是根据本发明构思的至少一个示例的流体分配系统和先导阀的示意图;
[0069] 图10是根据本发明构思的至少一个示例的流体分配系统和先导阀的示意图。
[0070] 附图详述
[0071] 在下面的描述中,参考先导阀、包括所述先导阀的先导阀装置(在下文中也称为第一先导阀部分)和第二先导阀部分来描述本发明构思。还参考包括这样的先导阀和/或这样的先导阀装置和先导式阀的流体分配系统来描述本发明构思。由于当包括在先导阀装置中时,下文中的先导阀称为第一先导阀部分,因此上面描述的先导阀的特征有时被相应地重命名。例如,当上面描述的先导阀是包括在先导阀装置中的第一先导阀部分时,先导阀的流体出口称为第一先导阀流体出口。
[0072] 图1示出先导阀1和先导式阀3(也称为主阀3)的横截面。相比于先导式阀3,先导阀1通常是较小的阀1,且先导阀1用于控制受限制流至先导式阀3的控制供给。先导阀1使用起来是有利的,因为来自先导阀1的小的且容易操作的供给可以用于控制先导式阀1的高得多的压力或较高的流动供给,这原本将需要大得多的力来操作。
[0073] 图1中的先导阀1包括室10、布置成从来自先导式阀3的内部流体流路径被流体地供给的第一流体入口20,以及布置成从外部流体流(未示出)被流体地供给的第二流体入口22,其中,第一流体入口20和第二流体入口22均布置成为室10提供流体。先导阀1还包括流体出口24,该流体出口24用于接纳来自室10的流体并用于为先导式阀3提供流体控制供给。
如图1中所示,至少部分地布置在室10内的阀柱30布置成控制从第一流体入口和第二流体入口20、22到流体出口24的流体流。
[0074] 先导式阀3或主阀3可以是布置成连接至先导阀的任何类型的阀。在图1中,先导式阀是具有两个隔开的力接触表面2a、2b的两塞阀,来自先导阀1的流体控制供给可以作用在该力接触表面2a、2b上。先导式阀3可以是常开阀。根据一个示例,先导式阀3可以是常闭阀。
[0075] 图2a以横截面示出了先导阀101,其类似于在图1中示出的先导阀1,但是更加详细。图2a中的先导阀101包括第一先导阀主体102,该第一先导阀主体102具有室110、用于经由第一内部流体管道121和第二内部流体管道123为室110提供流体的第一流体入口120和第二流体入口122。第一先导阀主体102还包括先导阀流体出口124,先导阀流体出口124用于经由内部先导阀流体出口管道125接纳来自室110的流体并为先导式阀(如在图1中所示的)提供控制供给。如图2a中所图示,阀柱130至少部分地布置在室110内,以用于控制从第一流体入口和第二流体入口120、122经由室110到先导阀的流体出口124的流体流。
[0076] 图2a中的先导阀101还包括连接至阀柱130并与阀柱130一起可移动的分离元件140。在图2a中,分离元件140包括具有第一流体接触区域142的盘141和具有第二流体接触区域144的膜143。分离元件140的第一流体接触区域142布置成至少部分地与第二流体接触区域144相对。根据至少一个示例性实施方案,分离元件140可以包括活塞而不是膜140。另外,虽然图2a中的分离元件140包括两个部分141、143,但分离元件140可以包括仅一个部分。
[0077] 先导阀101还包括先导弹簧160,先导弹簧160容纳在界定先导弹簧室163的先导弹簧外壳162中,先导弹簧160布置在先导弹簧室163的内部,在先导弹簧外壳162中的壁部分164和第一流体接触区域142之间。壁部分164面向第一流体接触区域142。另外,阀外壳150包括阀主体102、阀柱130、分离元件140、先导弹簧160以及先导弹簧外壳162。
[0078] 如在图2a中所图示的,阀柱流体管道132布置在阀柱130内并从室110经由阀柱130中的阀柱流体管道入口132a延伸穿过阀柱130并穿过分离元件140,凭此来自第一流体入口120的流体能够与先导弹簧室163中的流体流体连通。据此,第一流体入口120能够在先导弹簧室162内与第一流体接触区域142流体连通。另外,分离元件140使来自第二流体入口122的流体(该流体在第二流体接触区域144上施加压力)与来自第一流体入口120的流体(该流体在第一流体节接触区域142上施加压力)流体地分离。因而,来自第二流体入口122的流体通过分离元件140与来自先导弹簧室163中的流体流体地分离。
[0079] 室110和阀柱130具有优选圆形的横截面。据此,例如O型环的密封元件可以用于将不同的室部分从彼此隔离。然而,使用其它形状和其它横截面的室110和阀柱130是可能的。
[0080] 现在将更加详细地描述图2a的先导阀101的功能。
[0081] 由于来自第一流体入口120的流体能够与分离元件140的第一流体接触区域142流体连通,因此该流体可以在第一流体接触区域142上施加压力以便将第一力施加至分离元件140。来自第二流体入口122的流体能够与分离元件140的第二流体接触区域144流体连通,并且因此可以在第二流体接触区域144上施加压力以将第二力施加至分离元件140。由于第一流体接触区域142布置在与第二流体接触区域144相对的侧上,因此第一力和第二力在相反的方向上作用在分离元件140上。第一力在从第一流体接触区域142至少部分地朝向第二流体接触区域144的方向上作用在分离元件140上,且第二力在从第二流体接触区域144至少部分地朝向第一流体接触区域142的方向上作用在分离元件上。
[0082] 如图2a中所图示的,布置在先导弹簧外壳162中在壁部分164和第一流体接触区域142之间的先导弹簧160在与第一力至少部分地相同的方向上用先导弹簧力作用在分离元件140上。因此,包括第一力和先导弹簧力的组合力在一个方向上作用在分离元件140上,且第二力在至少部分地相反的方向上作用在分离元件140上。由于分离元件140布置成与阀柱
130一起移动,因此组合力和第二力之间的差值将通常导致分离元件140和阀柱130的移动和/或分离元件140和阀柱130的移动的变化。
[0083] 在阀柱130的第一位置中,来自第一流体入口120的流体能够与先导阀流体出口124流体连通,且在阀柱130的第二位置中,来自第二流体入口122的流体能够与先导阀流体出口124流体连通。应理解,由于第一位置和第二位置由流体入口120、122中哪一个与先导阀流体出口124流体连通来界定,因此阀柱130可以在第一位置和第二位置中的每一个内稍微地移动。在阀柱的第一位置和第二位置之间还存在阀柱130的中间位置,在该中间位置,流体入口120、122中的每一个不与先导阀流体出口124流体连通的位置。将参考图3-7更加详细地描述阀柱130的不同的位置。
[0084] 图2b图示了先导阀装置301,其包括描述为图2a中的先导阀101的第一先导阀部分101和布置在第一先导阀部分101和先导式阀(仅在图1中示出的先导式阀3)之间的第二先导阀部分201。来自第一先导阀部分101的流体出口124(后文称为第一先导阀流体出口124)供给至第二先导阀部分201,而不是直接地供给至在图1中示出的先导式阀。第二先导阀部分201的流体出口224供给至先导式阀。
[0085] 现在将参考图3-7来更加详细地描述参考图2a-2b所描述的第一先导阀部分101和第二先导阀部分201。首先,将描述先导阀101,或第一先导阀部分101,其次,将描述第二先导阀部分201,且第三,将描述包括第一先导阀部分101和第二先导阀部分201的先导阀装置301的结构和功能。图2a-2b中的第一阀部分101与图3-7中的第一阀部分101相同,且图2b中的第二阀部分201与图3-7中的第二阀部分201相同,因此,相同的参考标记将用于指代相同的特征。因此,图3-7公开了图2a-2b的第一阀部分和第二阀部分101、102的不同的状态和阀柱位置。因此,为了促进阅读理解,一些参考标记仅仅在其中首先描述的附图中标示。
[0086] 如在图3中所标示的,图3-7中的第一先导阀部分101包括O型环112形式的第一密封元件112和O型环114形式的第二密封元件114。第一密封元件112布置在室110内,且第一几何室横截面112a与第一密封元件112相切。第二密封元件114布置在室110内,且第二几何室横截面114a与第二密封元件114相切。室110包括第一室部分110a、第二室部分110b以及布置在第一室部分110a和第二室部分110b之间的第三室部分110c。第三室部分110c包括第一密封元件112和第二密封元件114两者,且第三室部分110c至少部分地由室110的在第一几何室横截面112a和第二几何室横截面114a之间延伸的部分110c界定。第一室部分110a至少部分地由室110的在第三室部分110c和第一流体入口120或至室110的第一内部流体入口管道121的入口之间延伸的部分110a界定。第二室部分110b至少部分地由室110的在第三室部分110c和第二流体入口122或至室110的第二内部流体入口管道123的入口之间延伸的部分110b界定。第一室部分110a布置成接纳来自第一流体入口120的流体,且第二室部分110b布置成接纳来自第二流体入口122的流体,而第三室部分110c布置成为第一先导阀流体出口124提供流体。
[0087] 如图3中所示,阀柱130包括至少第一阀柱部分130a、第二阀柱部分130b以及布置在第一阀柱部分130a与第二阀柱部分130b之间的第三阀柱部分130c。第一阀柱部分130a与第二阀柱部分130b中的每一个的直径具有比第三阀柱部分130c的直径大的直径。根据至少一个示例性实施方案,第一阀柱部分130a与第二阀柱部分130b具有相同的直径。根据至少一个示例性实施方案,第一阀柱部分130a与第二阀柱部分130b具有不同的直径。如在图3-7中示出的,第三阀柱部分130c可以具有腰形或沙漏形的形状,而第一阀柱部分130a与第二阀柱部分130b可以具有带有不变直径的圆形横截面。
[0088] 图3-7中的阀柱130还包括第四阀柱部分130d和布置在第一阀柱部分130a和第四阀柱部分130d之间的第五阀柱部分130e。第一阀柱部分130a和第四阀柱部分130d中的每一个的直径具有比第五阀柱部分130e的直径大的直径。第五阀柱部分130e可以类似于第三阀柱部分130c具有腰形或沙漏形的形状,而第四阀柱部分130d可以具有带有不变直径的圆形横截面。通过将阀柱流体管道入口132a布置在第五阀柱部分130e中,来自第一流体入口120的流体可以与阀柱130内的阀柱流体管道132流体连通。
[0089] 现在将参考图3-7更加详细地描述阀柱130的不同的位置。在下面的示例中,假设第一流体入口120中的流体的静压力小于第二流体入口122中的流体的静压力。
[0090] 当通过与第一流体入口120流体连通的流体在从第一流体接触区域142至少部分地朝向第二流体接触区域143的方向上作用在分离元件140(在图2a中标示)上的组合力和弹簧的先导弹簧力比在至少部分地相反的方向上作用在分离元件140上的第二力大时,阀柱130将处于其第一位置中,如在图3中所示出的。这里,第一流体入口120、第一室部分110a以及第一先导阀流体出口124彼此流体连通,而第二流体入口122通过抵靠第二密封元件114流体地密封的阀柱130被限制与第一先导阀流体出口124流体连通。换言之,第二室部分
110b通过阀柱130和第二密封元件114之间的密封接触与第三室部分110c流体地隔离。根据至少一个示例性实施方案,第三阀柱部分130c布置成至少部分地位于第一室部分110a中,使得第一流体入口120经由第一室部分110a和第三室部分110c与第一先导阀流体出口124流体连通,且第二阀柱部分130b布置成至少部分地位于第二室部分110b和第三室部分110c两者中,使得第二流体入口122被限制与第一先导阀流体出口124流体连通。
[0091] 如果第一流体入口120中的流体的静压力与第二流体入口122中的流体的静压力之间的压力差增加,例如,第二流体入口122中的流体的静压力增加和/或第一流体入口120中的流体的静压力减小,则施加至分离元件140(在图2a中标示)的第二力可以克服第一力和先导弹簧力的组合力,且分离元件140将进一步移动至先导弹簧室163(在图2a中标示)中。因此,阀柱130将从其第一位置移动至其第二位置,阀柱130的第二位置在图5-7中示出。在第二位置中,第二流体入口122、第二室部分110b以及第一先导阀流体出口124彼此流体连通,而第一流体入口120通过抵靠第一密封元件112流体地密封的阀柱130被限制与第一先导阀流体出口124流体连通。换言之,第一室部分110a通过阀柱130和第一密封元件112之间的密封接触与第三室部分110c流体地隔离。根据至少一个示例性实施方案,第三阀柱部分130c布置成至少部分地位于第二室部分110b中,使得第二流体入口122经由第二室部分
110a和第三室部分110c与第一先导阀流体出口124流体连通,且第一阀柱部分130a布置成至少部分地位于第一室部分110a和第三室部分110c两者中,使得第一流体入口120被限制与第一先导阀流体出口124流体连通。
[0092] 在图4中,位于其第一和第二位置之间的阀柱130的中间位置被示出。这里,由于来自两个入口120、122的流体流被阀柱130、以及第一密封元件和第二密封元件112、114限制,因此第一流体入口120与第二流体入口122均不与第一先导阀流体出口124流体连通。在阀柱130已经位于其第一位置中且因此第一先导阀流体出口124中的流体来源于来自第一流体入口120的流体之后,可以产生阀柱130的中间位置,但是第一流体入口120不与第一先导阀流体出口124流体连通。在阀柱130已经位于其第二位置中且因此第一先导阀流体出口124中的流体来源于来自第二流体入口122的流体之后,同样可以产生阀柱130的中间位置,但是第二流体入口122不与第一先导阀流体出口124流体连通。
[0093] 图2b中的第二先导阀部分201与图3-7中的第二先导阀部分相同,且现在将参考图3-7描述第二先导阀部分201的结构。
[0094] 如图3所示,图3-7中的第二先导阀部分201包括具有隔室210、用于经由第一先导阀流体出口124接纳来自第一先导阀部分101的流体并为隔室210提供流体的低压流体入口220的第二先导阀主体202。第二先导阀主体202还包括用于为隔室210提供流体的高压流体入口222,以及用于接纳来自隔室210的流体并为先导式阀(如在图1中所示)提供流体的流体出口224。隔室210至少部分地由第一端壁区段264、布置成与第一端壁区段264相对并面向第一端壁区段264的第二端壁区段266以及布置在第一端壁区段264和第二端壁区段266之间的侧向壁区段268界定。
[0095] 阀杆230至少部分地位于隔室210内。阀杆230连接至第一先导阀部分101的阀柱130并与阀柱130一起移动以便控制从低压流体入口220经由隔室210到流体出口224的流体流,且阀杆230构造成控制从高压流体入口222经由隔室210到流体出口224的流体流。
[0096] 如在图3中所图示的,第二先导阀部分201还包括可移动的控制主体250,该可移动的控制主体250被包括在隔室210中并在隔室210内是可移动的。可移动的控制主体250包括主接触区域252、布置成与主接触区域252相对的次级接触表面254,以及用于接纳来自高压流体入口222的流体的腔256。腔256在主接触区域252和次级接触区域254之间布置在可移动的控制主体250内。可移动的控制主体250还包括从主接触表面252延伸至次级接触区域254的通孔258。通孔258用于接纳阀杆230且阀杆230因此在可移动的控制主体250内是可移动的。如在图2b中所示出的,阀杆230可以延伸穿过通孔258。
[0097] 如在图3中标示的,隔室210还容纳第一弹簧260和第二弹簧262。第一弹簧260布置在可移动的控制主体250的主接触区域252与隔室210的第一端壁区段264之间。据此,第一弹簧260可以经由主接触区域252在可移动的控制主体250上施加第一弹簧力。根据至少一个示例性实施方案,第一弹簧260附接至可移动的控制主体250。
[0098] 第二弹簧262布置在阀杆230的头部232和可移动的控制主体250的主接触区域252之间。据此,第二弹簧262可以经由主接触区域252在可移动的控制主体250上施加第二弹簧力。
[0099] 如在图3-7中所图示的以及在图4中标示的,阀杆230通过组合部分330连接至阀柱130,该组合部分330穿过第二先导阀主体202在组合的通孔340中延伸到第一先导阀主体
102。阀杆230的头部232具有大于组合的通孔340的横截面,以用于限制阀杆230移动到组合的通孔340中。
[0100] 在图3-7中,以及在图4中标示的,第二先导阀部分201包括O型环212形式的第一密封构件212和同样O型环214形式的第二密封构件214。第一密封构件212布置在室210内,且隔室210的第一几何隔室横截面212a与第一密封构件212相切。第二密封构件214布置在隔室210内,且隔室210的第二几何隔室横截面214a与第二密封构件214相切。隔室210包括至少部分地由可移动的控制主体250的主接触区域252、隔室210的第一端壁区段264(在图3中标示)以及低压流体入口220界定的第一隔室部分210a、至少部分地由第二端壁区段266和在第二端壁区段266和第三隔室部分210c之间延伸的侧向壁区段268的一部分界定的第二隔室部分210b。第三隔室部分210c包括第一密封构件212和第二密封构件214且至少部分地由第一几何隔室横截面212a和第二几何隔室横截面214a以及流体出口224界定。第一隔室部分210a布置成接纳来自低压流体入口220的流体,且第二隔室部分210b布置成经由阀杆230内的延伸穿过可移动的控制主体250的阀杆管道240与第一隔室部分210a流体连通。第三隔室部分210c布置成与流体出口224流体连通。据此,第一隔室部分210a中的流体可以在主接触区域252上施加压力,以用于将力施加至可移动的控制主体250,且第三隔室部分
210c中的流体可以在次级接触区域254上施加压力,以用于将力施加至可移动的控制主体
250。
[0101] 可移动的控制主体250布置在隔室210内、在第四隔室部分210d内部,使得主接触区域252面向第一隔室部分210a且次级接触区域254面向第三隔室部分210c。
[0102] 如在图4中标示的,图3-7中的阀杆230包括至少第一阀杆部分230a、第二阀杆部分230b,以及布置在第一阀杆部分230a与第二阀杆部分230b之间的第三阀杆部分230c。第一阀杆部分230a与第二阀杆部分230b中的每一个具有比第三阀杆部分230c的直径大的直径。
如在图3-7中示出的,第三阀杆部分230c可以具有腰形或沙漏形的形状,而第一阀杆部分
230a与第二阀杆部分230b可以具有带有不变直径的圆形横截面。
[0103] 现在将参考图3-7更详细地描述先导阀装置301和与第一先导阀部分101组合的第二先导阀部分201的功能。
[0104] 在上面参考图2a与图3-7解释了第一先导阀部分101的功能。由于第一先导阀部分101的阀柱130连接至第二先导阀部分201的阀杆230,因此第二先导阀部分201内的流体流至少部分地由阀柱130的位置和第一流体入口120和第二流体入口122之间的压力差确定。
[0105] 如在图3-5中所图示的的,第二先导阀部分201处于其第一状态,并在隔室以及第二隔室部分210a内提供第一流体流路径290(在图4中示出)以能够使低压流体入口220与流体出口224流体连通。因此,低压流体入口220经由第一隔室部分210a、阀杆230内的阀杆流体管道240、第二隔室部分210b、第一流体流路径290以及第三隔室部分210c与流体出口224流体连通。
[0106] 换言之,在第一状态中,第一阀杆部分230a布置成抵靠界定了可移动的控制主体250中的通孔258(在图3中标示)的内壁流体地密封以便限制在可移动的控制主体250的腔
256中的流体与第三隔室部分230c流体连通。另外,第三阀杆部分230c布置成至少部分地位于第二隔室部分210b和第三隔室部分210c中,以便使第二隔室部分210b中的流体经由第一流体流路径290与第三隔室部分210c流体连通。第一流体路径290至少部分地由隔室210的侧向壁区段268的至少一部分和/或第一密封构件212以及第三阀杆部分230c的至少一部分界定。
[0107] 即,在第一状态中,阀杆230布置成通过第二密封构件214抵靠界定了可移动的控制主体250中的通孔258(在图3中指出)的内壁流体地密封,使得高压流体入口220被限制与流体出口224流体连通。
[0108] 如在图6中所图示的,第一先导阀部分101的阀柱130处于其第二位置中,且分离元件140尽可能远地进入至先导弹簧室163中。这里,阀杆230尽可能靠近第一先导阀部分101且阀杆230的头部232接触端壁区段264。因此,阀杆230在隔室210内提供第二流体流路径292(在图6中标示)以使高压流体入口222与流体出口224流体连通。因此,高压流体入口222经由可移动的控制部分250的腔256、第二流体流路径292以及第三隔室部分210c与流体出口224流体连通。
[0109] 换言之,在第二状态中,第二阀杆部分230b布置成通过第一密封构件212抵靠隔室210的侧向壁区段268流体地密封,以便限制在第二隔室部分210b中的流体与第三隔室部分
210c流体连通。因此,第一流体流路径290关闭。另外,第三阀杆部分230c布置成至少部分地位于腔256和第三隔室部分210c中,以便使可移动的控制主体250的腔256中的流体经由第二流体流路径292与第三隔室部分210c流体连通。第二流体路径292至少部分地由界定了可移动的控制主体250中的通孔258(在图3中标示)的内壁的至少一部分和/或第二密封构件
214以及第三阀杆部分230c的至少一部分界定。
[0110] 即,在第二状态中,阀杆230布置成通过第一密封构件212抵靠隔室210的侧向壁区段268流体地密封,使得低压流体入口220被限制与流体出口224流体连通。因此,当第二阀杆部分230b通过抵靠第一密封构件212密封来将第二隔室部分210b与第三隔室部分流体地隔离时,流体路径290关闭。
[0111] 可移动的控制主体250被允许从主位置(如在图3-6中示出的)移动至次级位置(如示出在图7中的),在主位置中,可移动的控制主体250仍然允许朝向第一端壁区段264进一步移动,在次级位置中,可移动的控制主体250已经尽可能远地朝向第一端壁区段264移动。这里,可移动的控制主体250的肩部分250a靠在隔室210的侧向壁区段268中的凹部268a上。
如在图7中所图示的,阀柱130和阀杆230位于与在图6中的位置相同的位置,然而,可移动的控制主体250已经从其主位置(如在图3-6中示出的)移动至其次级位置。主位置和次级位置之间的移动是由于由第一和第二弹簧260、262和第一隔室部分210a中的流体施加至主接触区域252(在图3中标出)的第一力小于由第三隔室部分210c中的流体施加至次级接触区域
254(在图3中标出)的第二力。该状态称为第二先导阀部分201处于其第三状态中。
[0112] 在第三状态中,阀杆230布置成抵靠界定了可移动的控制主体250中的通孔258的内壁流体地密封,使得高压流体入口222被限制与流体出口224流体连通,且阀杆230布置成抵靠隔室210的侧向壁区段268流体地密封,使得低压流体入口220被限制与流体出口224流体连通。因此,第一流体接触路径290和第二流体接触路径292(在图4和图6中标示)均关闭。
[0113] 换言之,在第三状态中,第一阀杆部分230a布置成通过第二密封构件214抵靠界定了可移动的控制主体250中的通孔258的内壁流体地密封,以便限制腔256中的流体与第三隔室部分210c流体连通。另外,第二阀杆部分230b布置成通过第一密封构件212抵靠隔室210的侧向壁区段268流体地密封,以便限制第二隔室部分210b中的流体与第三隔室部分
210c流体连通。据此,低压流体入口220或高压流体入口222均未与流体出口224流体连通,即,第一流体流路径和第二流体流路径290、292(在图4和图6中标示)关闭。
[0114] 如还在图2-7中图示的,在图7中标示的另外的密封构件116布置在第二先导阀主体202内,例如,用于将来自高压流体入口222的流体和来自可移动的控制主体250内的腔256的流体与第一隔室部分210a隔离。
[0115] 现在将描述当类似于在图1中示出的先导阀1和先导式阀3的方式与先导式阀一起使用时的先导阀装置301。对于下面的示例,假定第一流体入口120中的流体的静压力小于第二流体入口122中的流体的静压力,且第二流体入口122中的流体的静压力小于高压流体入口222中的流体的静压力。另外,假定先导式阀3是常开阀,其接纳具有例如第二流体入口122的静压力的静压力的流体,并输送具有例如第一流体入口120的静压力的静压力的流体。然而,先导阀装置301或第一先导阀部分101可以操作常闭先导式阀。
[0116] 如在图3中所图示的,当阀柱130处于其第一位置中且第二先导阀部分201处于其第一状态时,来自第一流体入口120的流体将与流体出口224流体连通。因此,先导式阀3(在图1中示出)将接纳与第一流体入口120流体连通的控制供给。因此,先导式阀将完全打开和/或朝向完全打开的位置移动。
[0117] 当第一流体入口120与第二流体入口122之间的压力差增加时(例如,通过第二流体入口122中的静压力增加和/或第一流体入口120中的流体的静压力减小),阀柱130将从其第一位置移动至其第二位置。据此,来自第二流体入口122的流体将与第一先导阀流体出口124以及第二先导阀部分201的低压流体入口220流体连通。然而,如图5中所图示,第二先导阀部分201仍处于其第一状态并允许低压流体入口220和流体出口224之间的流体连通。
[0118] 当阀柱130处于其第二位置中且第二先导阀部分201处于其第一状态时,来自第二流体入口122的流体将与流体出口224流体连通。因此,先导式阀(在图1中示出)将接纳与第二流体入口122流体连通的控制供给。因此,先导式阀将开始关闭或被关闭。
[0119] 当第一流体入口120与第二流体入口122之间的压力差进一步增加时(例如,通过第二流体入口122中的静压力进一步增加和/或第一流体入口120中的流体的静压力进一步减小),分离元件140在先导弹簧室163内将尽可能远地移动。还有,来自第二流体入口122的流体将与第一先导阀流体出口124以及第二先导阀部分201的低压流体入口220流体连通。然而,如图6中所图示,第二先导阀部分201现在将移动至其第二状态中并允许高压流体入口222和流体出口224之间的流体连通。
[0120] 当阀柱130处于其第二位置中且第二先导阀部分201处于其第二状态时,来自高压流体入口222的流体将与流体出口224流体连通。因此,先导式阀3(在图1中示出)将接纳与高压流体入口222流体连通的控制供给。因此,相比于当来自第二流体入口122的流体与流体出口224流体连通的情况,先导式阀将以较快的方式关闭或当先导式阀完全关闭时密封更好。
[0121] 如果满足了第二先导阀部分处于其第三状态(如上面解释的并在图7中示出的)的条件,则可移动的控制主体250移动至其次级位置且第二先导阀部分201的流体入口220、222均未允许与流体出口224流体连通。
[0122] 如果高压入口中的流体的静压力称为P0,来自第一隔室部分210a中的第二流体入口122的流体的静压力称为P1,第一弹簧260的弹簧力称为Fs,且接触主接触区域252的第一弹簧260的内径和外径分别称为d和D,且穿过先导式阀的流(在图1中示出)表示为Q,先导式阀的阀常数表示为Kv,且由于例如系统中的配件、管和热交换器引起的压降表示为Dp,适用以下关系:
[0123] P0LIMIT=P1+4*Fs/(pi*(D2-d2))+Dp
[0124] P0MAX=P1+Q2/Kv2
[0125] 其中,P0LIMIT是当第二先导阀处于其其三状态(即,在高压流体入口和流体出口之间没有流体连通)时流体出口中的流体的静压力,且P0MAX是从流体分配系统可获得的最大静压力且因此是在高压流体入口处的流体的静压力。因此,由于P0LIMIT和P0MAX之间的压力差,放大的先导式阀被阻止振动。
[0126] 在图8-10中,示出了用于为负载供应流体的不同的流体分配系统的示意图。
[0127] 在图8中,流体分配系统1000a包括负载1001a、控制单元1002a、用于为负载1001a供应流体的供应管线1003a、用于将流体从负载1001a输送至控制单元1002a的中间管线1005a、用于输送来自控制单元1002a的流体的流管线1007a。供应管线1003a中的流体的静压力比中间管线1005a中的流体的静压力高,且中间管线1005a中的流体的静压力比回流管线1007a中的流体的静压力高。
[0128] 如在图8中示出的,先导式阀1009a或主阀1009a与上述的(例如在图2b中标示为301)的先导阀装置1011a一起布置在供应管线1003a上,以用于引导主阀1009a。另外,先导阀装置1011a的第一流体入口(在图2-7中标示为120)流体地连接至回流管线1007a,且高压入口(在图2-7中标示为222)流体地连接至供应管线1003a。先导阀装置1011a的第二流体入口(在图2-7中标示为122)流体地连接至中间管线1005a。先导阀装置1011a通过允许来自供应管线1003a的高压供给至主阀而有利于保持控制单元1002a之上的恒定的压降且有利于主阀1009a的密封。
[0129] 通过参考上面的两个等式,在图8中,Dp表示负载1001a上的压降,Q表示在先导式阀1009a之上的供应管线1003a中的流,且Kv是先导式阀1009a的阀常数。
[0130] 在图9中,流体分配系统1000b包括负载1001b、控制单元1002b、用于为负载1001b供应流体的供应管线1003b、用于将流体从负载1001b输送至控制单元1002b的中间管线1005b、用于输送来自控制单元1002b的流体的回流管线1007b。供应管线1003b中的流体的静压力比中间管线1005b中的流体的静压力高,且中间管线1005b中的流体的静压力比回流管线1007b中的流体的静压力高。
[0131] 如在图9中示出的,先导式阀1009b或主阀1009b与先导阀1011b一起布置在回流管线1007b上,这里第二先导阀部分(在图2-7中标示为201)是没必要的,且先导阀或第一先导阀部分(在图1中标示为1且在图2-7中标示为101)足以用于控制主阀1009b。这里,先导阀1011b的第一流体入口(在图2-7中标示为120)流体地连接至回流管线1007b,且第二流体入口(在图2-7中标示为122)流体地连接至中间管线1005b。先导阀1011b有利于将在控制单元
1002b之上的压降保持为恒定。
[0132] 在图10中,流体分配系统1000c包括负载1001c、控制单元1002c、用于经由控制单元1002c为负载1001c供应流体的供应管线1003c、用于远离所述负载1001c输送流体的回流管线1007c、用于在供应管线1003c和回流管线1007c之间输送流体的旁路管线1005c。供应管线1003b中的流体的静压力高于回流管线1007b中的流体的静压力。
[0133] 如在图10中示出的,先导式阀1009c或主阀1009c与先导阀1011c一起布置在旁路管线1005c上,这里第二先导阀部分(在图2-7中标示为201)是没必要的,并且先导阀或第一先导阀部分(在图1中标示为1且在图2-7中标示为101)足以用于控制主阀1009c。这里,先导阀1011c的第一流体入口(在图2-7中标示为120)经由中间管线1005c流体地连接至回流管线1007c,且第二流体入口(在图2-7中标示为122)经由中间管线1005c流体地连接至供应管线1003c。先导阀有利于保持在主阀1009c上的恒定的压降。
[0134] 在图8-9中,主阀1009a、1009b常开的,且在图10中,主阀1009c常闭的。
[0135] 应指出的是,在图8-10中的每一个中的控制单元1002a-1002c是代表提供可控制的流体流的任何部件或部件的组合的象征性部件,例如,控制阀1002a-1002c、例如管线、管道、管的完整的分支1002a-1002c和/或热交换器和/或另一个负载1002a-1002c。
[0136] 根据至少一个示例性实施方案,先导弹簧可以是可调节的先导弹簧。据此,先导阀和先导式阀可以布置在流体分配系统中,其中,控制单元1002a-1002c上的压降变化。例如,第一先导弹簧可以在其中在控制单元1002a-1002c上的压降在10KPa和50KPa之间的流体分配系统中使用,第二先导弹簧可以在其中在控制单元1002a-1002c上的压降在30KPa和150KPa之间的流体分配系统中使用,且第三先导弹簧可以在其中在控制单元1002a-1002c上的压降在80KPa和400KPa之间的流体分配系统中使用。
[0137] 尽管先导阀、先导阀装置以及各种流体分配系统被示出为具有特定的构型,但是本领域的技术人员应认识到这样的先导阀、先导阀装置以及流体分配系统可以包括更多或更少的不同类型的部件。事实上,本领域的技术人员应认识到在图8-10中所图示的流体分配系统已经被构造为示出本发明构思的各个方面,且因此通过说明的方式而不是限制的方式呈现。例如,本发明构思并不限于如本文示出的供给至第一流体入口和第二流体入口以及高压流体入口的外部流体路径和内部流体路径的特别的布置,而是第一流体入口可以由先导式阀1009a-1009c的内部流供给,和/或第二流体入口和/或高压流体入口可以由来自流体分配系统的别的地方的外部管线供给。例如,外部流可以来源于流体分配系统中的更加上游的地方。
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