CN114062055B 用于对流体进行采样和调节的蒸馏探测器和方法 （通 用分析仪表有限公司）

US2018275024A1,2018.09.27US6485854B1,2002.用于对流体进行采样和调节的蒸馏探测器本发明涉及用于对流体进行采样和调节的括沿着挡板的径向外表面设置并轴向延伸穿过2第一凹部，所述第一凹部沿着所述挡板的所述径向外表面设一凹部具有最大径向深度D，通过相对于所述挡板的所述中心轴线从被设置在所述半径Rb处的所述挡板的所述凸形圆柱形表面的投影到所述挡板的所述凹形圆柱形表面的径向测33%;述导管的所述中心轴线在俯视图中每个挡板与每个轴向相邻的挡板的所述第一凹部部分多个冷却导管，所述多个冷却导管被安装到所述导径向外表面的所述凸形圆柱形表面相交的第一端延伸到与所述挡板的所述径向外表面的3圆柱形表面具有曲率半径Rs，所述曲率半径Rs小于对应的挡板的所述凸形圆柱形表面的所流体分离器组件，所述流体分离器组件包括导管和被设置在所述导管中的挡板组件，表面被设置在从所述挡板的所述中心轴线径向测量所述中心轴线从被设置在所述半径Rb处的所述挡板的所述径向外凸形圆柱形表面的投影到所述挡板的所述凹形圆柱形表面的径向测量而得到所述最大径向深其中，每个挡板的所述凹形流体流动凹部的所述最大径向深度D小于所对应挡板的所述半径Rb的33%;部围绕所述导管的所述中心轴线相对于每个轴向相邻的挡板的所述凹形流体流动凹部成多个冷却导管，所述多个冷却导管被安装到所述导4表面具有曲率半径Rs，所述曲率半径Rs小于对应的挡板的所述径向外凸形圆柱形表面的所5液体从碳氢化合物流体样品流中的气体中分离出来以调节气体从而用于后续分析的系统6概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计其它结构的基础，以实现本发明的相同目[0011]图1是用于对大量化学品或碳氢化合物流体流进行采样的系统的实施例的示意[0024]图14是用于对大量化学品或碳氢化合物流体流进行采样的系统的实施例的示意7[0040]现在参考图1，其中示出了用于对大量流体流12进行采样的系统10的实施例。通[0041]系统10从流体流12中抽取样品13。当样品13最初从过程流体流12中抽取出来将气体14从仪器馈送回到大量流体流12中。虽然图1中仅示出了一个系统10和相关联的调对来自碳氢化合物裂解操作的除焦流体样品进行采样和分析，以确定裂解操作期间乙烯8[0043]现在参考图2，其中示意性地示出了流体调节器100。调节器100包括流体分离器110和联接到分离器110的样品监视和控制系统190。图2中示出了流体分离器110的局部截面图，并且示意性地示出了样品监视和控制系统190。图1中示意性地示出了系统190的部[0044]流体分离器110将从大量流体流12获得的流体样品13分离成污染物15和经调节的[0045]样品监视和控制系统190测量与样品分离过程相关联的多个预定参数并控制分离件120之间的空间以及罩170和导管150之间的空间。绝热体180包裹在罩170周围并直接接9R123处128。下凸缘127将流体分离器110联接到相对于样品13流位于分离器110上游的(一个或多限定了分离器110的样品入口111和污染物出口112两者，并且端口126限定了分离器110的近下端121a定位的传感器端口129和对应的温度传感器148可以分别被称为下传感器端口在气体出口113之上并且在导管121的相对侧上。下传感器端口129被轴向定位在肩台123a顶板136的多个柔性缆索140以及用于维持顶板136和挡板131的间隔的多个间隔件145。如轴向相邻的挡板131之间的两个间隔件145具有相同的轴向高度，以确保挡板131保持在竖直的堆叠布置中。位于顶板136和最上部挡板131之间的两个间隔件145具有更大的轴向高度，因而，顶板136和最上部挡板131之间的距离大于任何一对轴向相邻挡板131之间的距被安装在导管121中或从导管121移除时定位和操纵挡板限制的应用中提供了优势。换句话说，挡板组件130弯曲和屈曲的能力显著减少了在导管130的柔性允许个别挡板131相对于彼此横向地移动有限程度，这可以增强个别挡板131和白，穿过挡板131的多个平行缆索140也在将挡板组件130安装在导管121期间和安装之后，限制和/或防止个别挡板131绕挡板组件130的中心纵向轴线相对用材料，其能够承受长时间暴露于由未经调节的样品13施加的相对恶劣的条件(例如，温[0059]现在参考图8至图11，其中示出了挡板组件130的三个示例性挡板131。每个挡板131都是圆形、扁平的盘或板，具有平面下表面132a、平行于表面132a定向的平面上表面厚度T131[0060]现在参考图8至图11，每个挡板131包括两个缆索孔134和至少两个流体孔口13每个挡板131中的缆索孔134沿周向均匀地隔开。由于在每个挡板131中设置有两个孔134，板组件130能够如前所述地充分屈曲，每个缆索140优选地具有大约1/16英寸到1/4英寸的十个流体孔口135；接下来的十个挡板131各自包括八个流体孔口135；接下来的十个挡板135的这种布置为流过导管121的通路124的流体[0064]如下文将更详细地描述的，流体孔口135允许导管121的通路124内的流体轴向地及在端部150a、150b之间延伸的内通孔或流动通路151的细长管。如下文将更详细地描述其上端150a处流入到每个盘管150的通路151中，并且在其下端150b处流出每个盘管150的流体153进入盘管150时对其进行冷却。由于导管121中相对热的样品13和相对冷的冷却流出口157。通常，每个冷却装置155可以包括能够降低冷却流体153的温度的任何合适的装可从美国俄亥俄州辛辛那提的ITW空气管理公司获得的1,000BTU(15SCFM空气)Vortex涡流冷却器和可从美国俄亥俄州厄巴纳的Rittal公司获得的涡流冷却器。为了使冷却流体153[0069]现在参考图4，导热层160围绕并封装盘管150并在导管121和保护罩170之间径向层160由可从美国明尼苏达州梅普尔伍德的3MTM获得的导热环氧树脂粘合剂TC_2810制成。导热环氧树脂粘合剂TC_2810的热膨胀系数在23℃下为62x10_6/℃,在120℃下为205x10到导管121的外表面122，使得导热环氧树脂的薄层被径向定位在盘管150和导管121之间。延伸的导热层160的部分的径向厚度(即，被设置在盘管150顶部上的层160的径向厚度)优与周围环境之间的热能传递，以促进导管121中的样品13和盘管150中的冷却流体153之间期间由系统190获取的信息通过硬线或以无线方式传达到计算机系统，在该计算机系统处的信息，计算机系统和/或工厂操作员可以经由控制阀和阀致动器对分离过程进行各种调测量并传达样品流体13的温度。温度传感器149测量冷却流体153的温度——入口156处的两个传感器149测量入口156处的冷却流体153的温度，并且出口157处的两个传感器149测[0076]系统190还包括用于每个冷却装置155的控制阀191和相关联口156处的冷却流体153的期望温度。冷却流体153由冷却装置155冷却并通过入口156流入过导管121向上迁移。在进入到导管121中时，未经调节的流体样品13接触导管121和挡板节的流体样品13固有地希望在通路124内流体样品13的速度逐渐降低，并且未经调节的流体样品13的压力随着其从入口111向出口这样的条件(流体样品13的温度降低并且压力升高)使未经调节的流体样品13中的分子靠重的液滴在重力作用下排流并沿着表面132a、132b向下流动并穿过挡板131中的孔口135。少量聚结的液体污染物15也可能通过孔134中的缆索140和挡板131之间的任何小通路滴地从未经调节的流体样品13中分离和去除。尽管流体样品13在移动穿过分离器组件120时处的冷却流体153的温度，这又允许系统190控制盘管150和出口157内的冷却流体153的温移通过分离器组件120时的温度是分离过程中的一个重要因素——如果未经调节的流体样品13的温度在分离器组件120中没有充分降低，则可能无法进行污染物15的充分分离和去经调节的流体样品13的可接受的温度(即，温度足够低以实现污染物15的期望分离和去由上部温度传感器148测量的上端121b处的经调节的气体14的温度足够高，使得分离和去除的污染物15的量不足，则系统190可以用致动器194将阀193致动到关闭位置，由此限制用于从碳氢化合物裂解操作中采样和分析除焦流体样品，以确定裂解操作期间乙烯和/或物(即具有六个或更多碳原子的碳氢化合物分子[0090]现在参考图15至图17，流体分离器210具有中心或纵向轴线215、第一端或下端器210包括分离器组件120、围绕分离器组件120设置的多个周向隔开的管状冷却导管250、管250和绝热体280被径向地定位在分离器组件120和罩270之间。罩270提供保护导管250、绝热体280和分离器组件120免受冲击和损坏的刚性屏蔽，以及提供用于安装系统190的牢隔隔开。每个冷却导管250具有第一端或上端250a以及与端部250a相对的第二端或下端端251b。中间段256沿周向定位在附接段254、255之间并且从上端251a轴向延伸到下端[0093]带251通过将附接段254、255直接固定到导管121的外表面122而联接到导管12个冷却导管250限定流动通路257，其中该流动通路257位于沿着中间段256的内表面252与歧管260包括多个端对端定位的周向段，这些周向段被围绕歧管260设置的环形软管夹(未[0100]与前述螺旋冷却盘管150类似，冷却导管250用于冷却导管121和其中的流体(例265进入歧管260，流过流动通路264到达出口端口266，然后流经出口端口266在冷却导管250的上端250a处进入到通路257中。冷却流体153从上端250a流经通路257而到达下端[0101]如前所述，冷却流体153在端部250a处进入通路257并且在端部250b处离开通路[0102]现在参考图15和图16，保护罩270围绕分离器组件120以及安装到分离器组件120供用于将样品监视和控制系统190固定到分离器2的热能传递，以促进导管121中的样品13和导管250中的冷却流体153之间的热能传递。通歧管260的每个入口265处的冷却流体153的温度。基于每个入口265处的冷却流体153的温污染物15在未经调节的流体样品13穿过分离器组件120迁移时与未经调节的流体样品13连的经调节的气体14出口温度。如果由温度传感器149间接测量的入口265处的冷却流体153温度传感器148测量的上端121b处的经调节的气体14的温度足够高，使得分离和去除的污板组件330被设置在导管121内时挡板331被定位在端口126下方。挡板组件330具有中心或件具有被焊接到最下方挡板341的开口端。引导件345的每个开口端与最下方挡板341中的[0114]间隔件350在每对相邻挡板331之间滑动地安装到缆索340。特别地，一个间隔件任何给定轴向相邻挡板331对之间的间隔件350对限定了该对相邻挡板131的竖直轴向间[0118]挡板331具有从轴线A331到外圆柱形表面333径向测量的外半径R331，和在表面个孔334的直径D334大于缆索340的直径或最大宽度，使得缆索340可以穿过任何给定的孔336向向内测量的最大径向深度D336。每个凹部336的最大径向深度D336小于挡板331的外半径R331的33％。在该实施例中，每个凹部336的最大径向深度D336是挡板331的外半径R331的[0127]现在参考图24，挡板331以螺旋布置安装到缆索340上，使得每个挡板331的凹部组件330的轴线335轴向地移动，每个挡板331都在相同方向(顺时针或逆时针)上相对于紧轴向相邻的挡板331力部分地阻挡并重叠，挡板331力的凹部336力被每个轴向相邻的挡板最下方挡板与仅仅一个另一个挡板331轴向相邻)之外，在俯视图中，组件330的每个挡板331中的凹部336被一对轴向紧邻的挡板331(即，正上方的轴向相邻挡板331和正下方的轴[0131]现在参考图19，通过使缆索340穿过与管状引导件345的一端对准的最下方挡板[0132]挡板组件330被安装在导管121中，从而以与前述挡板组件130相同的方式形成分以形成分离器。挡板组件330的重量通过挡板331和间隔件350传递到由肩台123a直接支撑述安装过程来实现从导管121移除挡板组件330弯曲和屈曲的能力显著降低了在导管121上方将挡板组件330安装到导管121和从导绕挡板组件330的中心纵向轴线335相对板组件330的部件优选地包括能够承受长时间暴露于由未经调节的样品13施加的相对恶劣板组件的实施例中，对挡板组件的清洁可以通过使蒸汽和/或其它气态清洁组分流过导管的一对径向相对的孔334与每个轴向相邻的挡板334中的一对径向相对的孔334同轴对准。周边和导管121的内表面123。每个缆索孔334的直径基本上等于或略大于缆索340的外径。[0138]通常，挡板组件330和相关联的分离器以与前述分离器110、210类似的方式起作些流体样品13可能流过未使用的开放缆索孔334，但由于孔334的截面面积与凹部336的相对大的截面面积相比相对较小，因此大部分未经调节的流体样品13沿着挡板组件330的外向或流向凹部336，因为相对较热的未经调节的流体样品13固有地希望在导管121的通路品13的速度逐渐降低，并且未经调节的流体样品13的压力随着其从入口(入口111)向出口相对较重的液滴在重力作用下排流并且沿着表面332a、332b向下流动并穿过挡板331中的品13(已通过去除一些污染物15而被至少部分地调节)继续向上迁移通过凹部336，到达分空隙包括凹部336。所有排流空隙的总截面面积和挡板的总截面面积均在垂直于挡板的中上表面332a)的水平距离影响，其中该水平距离是液体污染物为了到达每个轴向相邻的连体污染物的路径越不曲折并且通过挡板组件排流液体污染物的程度和速率越大。如前所凹形凹部336，轴向相邻的挡板331中的凹部336的角度间隔限定了液体污染物15为了到达在轴向相邻挡板331中的角度间隔越大，则液体污染物15为了到达每个轴向相邻的连续挡的流体样品13在导管121内流过挡板331时被冷却，由此促进液体污染物15沿着导管121的调节的流体样品13通常被强制沿着挡板331的相对较冷的径向外部并且沿着导管121的相径向内部引导的挡板相比，这提供了更快并且更高效地冷却未经调节的流体样品13的潜的、扁平盘或板，该挡板431具有：平面上表面432a；平行于表面432a定向的平面下表面心轴线A431。缆索孔334通过挡板431从上表面432a轴向(相对于轴线A431)延伸到下表面[0145]挡板431具有从轴线A431到外圆柱形表面433径向测量的外半径R431和在表面432a、选地为大约1/16英寸到大约1/4英寸。在该实施例中，外半径R431为1.13英寸，厚度T431为[0146]在俯视图中，每个孔334被设置在垂直于轴线A431到孔334的中心测量的相同半径的半径R334优选地小于或等于半径R431的50更优选地是半径R431的33％。在该实施例中，间的液体污染物15的水平行进距离之间权衡的净效果是：与挡板431的类似尺寸的实施例许高达每分钟约12升的样品流量，其中冷却流体体[0150]尽管在调节来自碳氢化合物裂解操作的除焦流体样品以确定乙烯和/或丙烯产率和/或它们的组合可能存在于未经调节的流体样品中并且需要在分析之前去除的情况。例