冷凝罐儀器模塊制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種冷凝罐系統(tǒng)。該冷凝罐系統(tǒng)包括一個(gè)入口、一個(gè)出口以及一個(gè)浮子（４２），同時(shí)入口（３０）與出口（３２）由一個(gè)孔（５４）間隔開(kāi)。該冷凝罐包括一個(gè)有效地聯(lián)結(jié)在浮子（４２）上并且設(shè)置于孔（５４）附近的插塞（５２），該插塞（５２）被設(shè)置成響應(yīng)所述浮子的運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)和關(guān)閉所述孔。一個(gè)儀器模塊（５８）包括一個(gè)被設(shè)置成用于檢測(cè)冷凝罐中壓力的壓力變送器（７０、７２），一個(gè)被設(shè)置成用于檢測(cè)冷凝罐內(nèi)部溫度的溫度變送器（７４、７６），以及一個(gè)被設(shè)置成用于檢測(cè)插塞（５２）運(yùn)動(dòng)的渦流探針（６８）。一個(gè)中央處理單元（６２）被工作性聯(lián)結(jié)在各個(gè)壓力變送器、溫度變送器以及渦流探針上，并且被設(shè)置成接收由它們發(fā)出的輸出信號(hào)，該中央處理單元被設(shè)置成對(duì)相應(yīng)的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，由此來(lái)確定出流過(guò)冷凝罐的總蒸汽流量和總冷凝劑流量。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)總體上涉及冷凝罐(steam trap)，更為具體地說(shuō)，涉及一種與冷凝罐一同使用的儀器模塊(an instrument module)，比如用于測(cè)定流過(guò)冷凝罐的總蒸汽流量和/或總冷凝劑流量，并且還可以被用來(lái)檢測(cè)冷凝罐的故障狀況。
技術(shù)介紹
在生產(chǎn)用蒸汽系統(tǒng)上使用的冷凝罐在本
是公知的。同樣公知的還有，許多冷凝罐易于發(fā)生故障。當(dāng)冷凝罐在閉合狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)，冷凝劑會(huì)滯留于系統(tǒng)之內(nèi)，由此導(dǎo)致工藝流體的流出溫度下降。這種溫度下降易于監(jiān)控和檢測(cè)，并且由此當(dāng)冷凝罐處于閉合狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)易于進(jìn)行檢測(cè)。但是，當(dāng)冷凝罐在敞開(kāi)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)通常不易于進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)冷凝罐在敞開(kāi)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)，新的蒸汽(live steam)可以通過(guò)排氣管道被直接排放至周圍環(huán)境。系統(tǒng)的效率將快速下降，但是這種故障通常不容易根據(jù)典型系統(tǒng)參數(shù)的變化進(jìn)行檢測(cè)。許多這種冷凝管會(huì)被置于遙遠(yuǎn)或者難以接近的位置處，并因此將在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)被檢測(cè)到。當(dāng)然，不斷排出新蒸汽的故障冷凝罐會(huì)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的總體工作效率造成負(fù)面影響。附圖說(shuō)明圖1是一個(gè)生產(chǎn)用蒸汽加熱系統(tǒng)的局部示意圖；圖2是一個(gè)冷凝罐的放大橫剖視圖，該冷凝罐具有一個(gè)按照本專利技術(shù)中的教導(dǎo)組裝而成的流量控制模塊；以及圖3是一個(gè)經(jīng)放大的局部視圖，示出了插塞與通往冷凝劑回路的孔之間的關(guān)系。具體實(shí)施例方式在此所描述的示例并非用于窮舉，或者并非用于將本專利技術(shù)的保護(hù)范圍限制成某種精確的形式或在此公開(kāi)的形式。相反，所選擇并進(jìn)行描述的下述示例性實(shí)施例是為了最好地解釋本專利技術(shù)的原理，并且使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解其中的技術(shù)方案。下面參照附圖，圖1是一個(gè)傳統(tǒng)生產(chǎn)用蒸汽系統(tǒng)10的示意圖，該系統(tǒng)10具有一條蒸汽管線12。蒸汽管線12包括一個(gè)輸入端14和一個(gè)出口或者冷凝劑回路16。生產(chǎn)用蒸汽系統(tǒng)10包括一個(gè)需求生產(chǎn)用蒸汽的裝置，在所公開(kāi)的示例中是一個(gè)熱交換器18。蒸汽系統(tǒng)10典型地將包括多個(gè)其它組件(未示出)，它們是一般能夠在蒸汽系統(tǒng)上找到的那種類型。這些典型的組件以及它們的工作過(guò)程對(duì)于本
中的人員來(lái)說(shuō)是已知的，因此無(wú)需進(jìn)行進(jìn)一步的討論。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，在此所討論的熱交換器18僅用于例證目的，而并非用于限制在此所描述的專利技術(shù)的保護(hù)范圍。蒸汽系統(tǒng)10也可以采用其它裝置來(lái)取代熱交換器18。蒸汽系統(tǒng)10包括一個(gè)按照本專利技術(shù)中的教導(dǎo)組裝而成的冷凝罐，并且通常由附圖標(biāo)記20來(lái)指示。蒸汽系統(tǒng)10包括一個(gè)在本
中通常采用的那種類型的控制閥22，和一個(gè)從控制閥22通往熱交換器18上的入口26的供送管道24。輸出管道28從熱交換器18通往冷凝罐20上的入口30，并且冷凝罐20上的出口32通往冷凝劑回路16。如所公知的，熱交換器18一般包括一個(gè)冷水入口34和一個(gè)熱水出口36。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，取代水，系統(tǒng)10可以使用任何其它適合的處理流體，這些也應(yīng)是公知的。但是，為了便于進(jìn)行解釋，下面的描述將僅涉及水，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，這里的技術(shù)方案也同樣適用于采用其它適當(dāng)流體的處理系統(tǒng)。下面參照?qǐng)D2，冷凝罐20包括一個(gè)本體38和一個(gè)端蓋40。本體38和端蓋40可以以一種傳統(tǒng)方式相互連接起來(lái)，并且優(yōu)選的是可以相互分離開(kāi)。本體38和端蓋40協(xié)同限定出一個(gè)容腔41。一個(gè)浮子42被設(shè)置在冷凝罐20的內(nèi)部，并且利用一個(gè)樞軸44安裝在安裝部分46上。于是，浮子42會(huì)沿著由箭頭A指示的大體上呈弧形路徑自由地上、下運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，響應(yīng)于在冷凝罐20內(nèi)部存在有流體、缺乏流體或者流體高度變化，浮子42將大體上沿著路徑A進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。作為替代實(shí)施例，應(yīng)會(huì)想到浮子可以用其它方式發(fā)生位移或者滑動(dòng)，比如沿著一個(gè)總體呈直線的路徑。在所示出的示例中，浮子42被連接在一根支臂43上，該支臂43具有一個(gè)外側(cè)端部45和一個(gè)內(nèi)側(cè)端部47。內(nèi)側(cè)端部45被安裝在樞軸44上。一對(duì)支臂48、50被安裝在支臂43的內(nèi)側(cè)端部45上。支臂48總體從樞軸44向上延伸來(lái)形成一個(gè)標(biāo)桿(target)49，而支臂50大體從樞軸44向下延伸。插塞52被安裝在下部支臂50上或者以其它方式由下部支臂50承載。在冷凝罐20的內(nèi)部限定出一個(gè)孔54，并且在出口32與本體38的內(nèi)部58之間設(shè)置一條通道56。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，插塞52將在浮子42下降時(shí)(比如當(dāng)冷凝罐20的本體38之內(nèi)沒(méi)有流體或者僅有少量流體時(shí))孔54將被關(guān)閉。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，插塞52將在浮子42向上移動(dòng)時(shí)(比如當(dāng)冷凝罐20的本體38中聚積有足夠多的流體時(shí))遠(yuǎn)離孔54，并且由此將孔54打開(kāi)。最后，孔54將具有公知尺寸，使得......。一個(gè)儀器模塊58被附連在冷凝罐20上。該儀器模塊58可以被安裝在端蓋40的安裝部分60上，或者被安裝在任何其它合適的精制表面或者區(qū)域上。優(yōu)選的是，在儀器模塊58與冷凝罐20的配重(balance)之間設(shè)置一個(gè)空間61，以便防止或者減小儀器模塊58可能的過(guò)熱。儀器模塊58包括一個(gè)中央處理單元或者CPU 62。該CPU 62可以是多種商用處理單元中的任何一種。儀器模塊58還包括一個(gè)壓力傳感系統(tǒng)64，一個(gè)溫度傳感系統(tǒng)66以及一個(gè)渦流探針68。壓力傳感系統(tǒng)64可以包括一對(duì)壓力變送器70、72。壓力變送器70可以被設(shè)置成大體與入口30相鄰，而壓力變送器72可以被設(shè)置成大體與出口32相鄰。所述溫度傳感系統(tǒng)可以包括一對(duì)溫度變送器74、76。溫度變送器74可以被設(shè)置在大體與入口30相鄰，而溫度變送器76可以被設(shè)置成大體與出口32相鄰。渦流探針68包括一個(gè)端部78，該端部78被設(shè)置成大體與支臂48相鄰。因此，浮子42的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致支臂48發(fā)生相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)會(huì)被渦流探針?biāo)兄瑢⒃谙旅鏁?huì)對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)地描述。各個(gè)渦流探針68、壓力變送器70、72以及溫度變送器74、76均以傳統(tǒng)的方式有效地(operatively)連接在CPU 62上。冷凝罐20還可以包括一個(gè)相態(tài)傳感系統(tǒng)80，其可以包括一對(duì)相態(tài)傳感器82、84。相態(tài)傳感器82可以被設(shè)置成大體與入口30相鄰，而相態(tài)傳感器84可以被設(shè)置成大體與出口32相鄰。相態(tài)傳感器82、84以傳統(tǒng)的方式有效地連接在CPU 62上。相態(tài)傳感器82、84比如可以是多種商用導(dǎo)電探針中的任何一種。各種壓力變送器70、72均可以是商用的壓力變送器。但是，這些壓力變送器的尺寸將取決于冷凝罐20的尺寸。適合的壓力變送器可以從MN州Chanhassen的Rosemount有限公司獲得。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是，其它類型的壓力傳感裝置也是合適的。類似地，各個(gè)溫度變送器74、76均可以是商用的溫度變送器，比如可以從Rosemount有限公司獲得。同樣，其它類型的溫度傳感裝置也是合適的。一種合適的渦流探針68可以從Bently Nevada公司獲得。在工作過(guò)程中，生產(chǎn)用蒸汽系統(tǒng)10以傳統(tǒng)方式進(jìn)行工作。來(lái)自于一個(gè)蒸汽發(fā)生源(未示出)的蒸汽以傳統(tǒng)方式穿過(guò)蒸汽管線12被送往熱交換器18或者其它裝置。蒸汽在入口26處進(jìn)入熱交換器。在熱交換器的內(nèi)部，由蒸汽放出的熱量被用于加熱通過(guò)冷水入口34進(jìn)入熱交換器18的冷水。加熱后的水經(jīng)由熱水出口36排出熱交換器18，并且可以最終被用于那些已知的加熱或者其它目的。所述熱交換器的工作過(guò)程屬于常規(guī)方式，并且也是已知的。在熱交換過(guò)程中，隨著蒸汽失去熱量并且相態(tài)變化回液態(tài)，至少一部分蒸汽將發(fā)生冷凝本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種冷凝罐系統(tǒng)，包括：　　　　一個(gè)冷凝罐，該冷凝罐包括一入口、一出口以及一浮子，所述入口與出口由一個(gè)孔間隔開(kāi)，該冷凝罐還包括一個(gè)有效地聯(lián)結(jié)在所述浮子上的插塞，該插塞設(shè)置所述孔附近，并且被設(shè)置成響應(yīng)所述浮子的運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)和關(guān)閉所述孔；　　　　一個(gè)安裝在所述冷凝罐上的儀器模塊，該儀器模塊包括一個(gè)中央處理單元，該中央處理單元有效地連接到入口壓力變送器、出口壓力變送器、溫度變送器以及渦流探針的每一個(gè)上；　　　　被設(shè)置成用于檢測(cè)冷凝罐入口處壓力的入口壓力變送器；　　　　被設(shè)置成用于檢測(cè)冷凝罐出口處壓力的出口壓力變送器；　　　　被設(shè)置成用于檢測(cè)冷凝罐內(nèi)部溫度的溫度變送器；　　　　被設(shè)置成用于檢測(cè)插塞運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的渦流探針；以及　　　　中央處理單元，用于接收來(lái)自入口壓力變送器、出口壓力變送器、溫度變送器以及渦流探針中每一個(gè)的輸出信號(hào)，該中央處理單元被設(shè)置成用于確定流過(guò)冷凝罐的總的蒸汽流量和總的冷凝劑流量。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蒂莫西R雷比克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：費(fèi)希爾控制國(guó)際公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：US[美國(guó)]