用于流体流中的污染物检测的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于流体流中的污染物检测的系统和方法。诸如用于检测油、碳氢化合物或供气、水处理或燃烧过程中出现的结垢的污染物检测系统具有流体路径。构造成检测流体的运行参数的计量仪和多个流体管道沿该流体路径放置。所述流体管道形成多个中间流体路径。每个流体路径都具有节流孔口(RO)、入口控制阀、和出口控制阀。此外，所述流体管道都具有控制管路和暴露管路。该控制管路构造成与流体隔离开持续一定的时间周期。该暴露管路构造成暴露于流体持续该时间周期。该系统构造成至少部分利用该运行参数和该时间周期来确定流体的污染物浓度。该控制管路和暴露管路允许执行差别的结垢检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开一种。诸如用于检测油、碳氢化合物或供气、水处理或燃烧过程中出现的结垢的污染物检测系统具有流体路径。构造成检测流体的运行参数的计量仪和多个流体管道沿该流体路径放置。所述流体管道形成多个中间流体路径。每个流体路径都具有节流孔口(RO)、入口控制阀、和出口控制阀。此外，所述流体管道都具有控制管路和暴露管路。该控制管路构造成与流体隔离开持续一定的时间周期。该暴露管路构造成暴露于流体持续该时间周期。该系统构造成至少部分利用该运行参数和该时间周期来确定流体的污染物浓度。该控制管路和暴露管路允许执行差别的结垢检测。【专利说明】
本说明书中公开的主题主要涉及检测杂质，并且更具体地涉及用于检测流体流内的污染物的系统和方法。
技术介绍
污染物(例如，元素硫和含硫化合物)可在多种应用中存在于流体流内，这多种应用例如为油或燃气产生系统的井口、油或燃气供应和分配系统的管线、或燃气涡轮机的燃烧室。在这些应用内可发生硫沉积，甚至是在含硫量是低的(例如，体积上每十亿中10份)时也是如此。例如，硫沉积可在燃料控制阀的喉部、管线中的弯头、和流体流动路径中的其它限制处形成限制。不幸地是，这些硫沉积会在这些应用中导致流体生产率降低、腐蚀率增大、和/或较高的过滤成本。硫检测、特别是对微量硫进行的硫检测会是困难而耗时的。
技术实现思路
在下文中概括了在范围上与原先要求保护的本专利技术相当的特定实施例。这些实施例并非意在限制所要求保护的本专利技术的范围，而是这些实施例旨在仅提供对于本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含可与下文中所阐述的实施例相似或不同的多种形式。 在本专利技术的第一实施例中，一种污染物检测系统包括构造成使包括污染物浓度的流体流动的流体路径。计量仪和多个流体管道沿该流体路径放置。该计量仪构造成检测流体的运行参数。这多个流体管道形成构造成使流体流动的多个中间流体路径。这多个流体管道中的每一个流体管道都包括节流孔口(RO)、A 口控制阀、和出口控制阀。该RO具有孔径并且构造成限制该流体的流动。该入口控制阀放置在该RO的上游，并且该出口控制阀放置在该RO的下游。此外，这多个流体管道具有控制管路和第一暴露管路。该控制管路构造成与该流体隔离开持续一定的时间周期。该第一暴露管路构造成暴露于该流体持续该时间周期。此外，该污染物检测系统构造成至少利用该运行参数和该时间周期来估算该污染物浓度。 在本专利技术的第二实施例中，一种方法包括利用控制器从多个流体管道中选择控制管路和暴露管路，以及利用计量仪检测用于该控制管路和该暴露管路的基准运行参数。该方法还包括利用一个或多个控制阀将该控制管路隔离开持续一定的时间周期，并利用该一个或多个控制阀使该暴露管路暴露持续该时间周期。此外，该方法包括利用该计量仪检测通过该控制管路的第一运行参数，利用该计量仪检测通过该暴露管路的第二运行参数，以及至少部分基于该第一运行参数、该第二运行参数、该基准运行参数、和该时间周期来确定流体的污染物浓度。 在本专利技术的第三实施例中，一种硫检测系统包括构造成使包括含硫量的流体流动的流体路径。流量计沿该流体路径放置并且构造成检测该流体的流量。控制管路限定第一中间流体路径。该控制管路具有构造成限制第一中间流体路径的第一节流孔口(RO)、放置在该第一 RO的上游的第一入口控制阀、和放置在该第一 RO的下游的第一出口控制阀。同样，该暴露管路限定第二中间流体路径。该暴露管路具有构造成限制该中间流体路径并构造成从该流体中捕获硫的第二节流孔口(RO)、放置在该第二 RO的上游的第二入口控制阀、和放置在该第二 RO的下游的第二出口控制阀。该硫检测系统还包括控制器，该控制器通信地联接至第一入口控制阀、第二入口控制阀、第一出口控制阀、和第二出口控制阀。该控制器构造成通过调整该第一入口控制阀、第二入口控制阀、第一出口控制阀、和第二出口控制阀选择性地隔离开或暴露出该控制管路和该暴露管路。此外，该控制管路构造成与该流体隔离开持续一定的时间周期，该暴露管路构造成暴露于该流体持续该时间周期，并且该控制器构造成至少部分基于该流量和该时间周期来确定该流体的硫浓度。 【专利附图】【附图说明】 当参照附图阅读下列详细说明时，本专利技术的这些和其它特征、方面、和优点将得到更好的理解，遍及附图，相同的附图标记表示相同的元件，其中: 图1是具有燃料源、燃料的终端用户、和放置在燃料源与燃料的终端用户之间的硫检测系统的系统的实施例的不意图； 图2是图1的硫检测系统的实施例的示意图； 图3是图2的硫检测系统的一部分的实施例的示意图； 图4是不出了用于图3的硫检测系统的随时间流逝的硫累积量的图形表不； 图5是用于图3的硫检测系统的随时间流逝的质量流量的图形表示；和 图6是用于检测流体流中的硫的方法的实施例的流程图。 【具体实施方式】 下面将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。在试图提供对于这些实施例作出的简要说明的过程中，可不在说明书中对实际实施方案的所有特征进行描述。应该了解的是，在任一这种实际实施方案的研发过程中，如在任一工程或设计方案中，必须作出多种为实施方案所特有的决定以实现研发者的具体目的，例如服从与系统相关并与商业相关的约束条件，这在实施方案之间可能是不同的。此外，应该了解的是，这种研发努力可能是复杂而耗时的，尽管如此，它对于受益于本专利技术的本领域技术人员而言会是一种设计、加工、和制造的常规任务。 当介绍本专利技术的多种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意欲意指存在元件中的一种或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”被规定成是包括在内的并且意指可能存在除所列元件之外的附加元件。此外，术语“硫”意在包括元件硫以及含硫化合物。 本专利技术涉及用于快速检测流体流(例如，气体流或液体流)内的污染物(例如，硫、金属氧化物等)的系统和方法。尽管随后的讨论涉及硫检测，但应该注意的是，本专利技术可应用于检测多种污染物且并不限于硫。此外，本专利技术可应用于气相流、液相流、或气液混合相流。在当前设想的实施例中，硫检测系统可通过将硫沉积引入到暴露管路中来检测流体流的含硫量。从流体流沉积的硫可改变该暴露管路的几何结构，从而导致了经过该暴露管路的流体的流量降低。此外，与该流体流隔离开的控制管路可形成用于与该暴露管路相比较的基准。例如，可通过将流过该控制管路与该暴露管路的流体的相应流量相比较来确定该气体流的含硫量。此外，现在认识到的是，与大型阀门或基础结构的几何结构相比，将较小几何结构用于该暴露管路有利地导致更为快速地检测持续相等暴露周期的硫沉积量以及随后的检测。即，与较大基础结构内的几何结构变化相比，该暴露管路内的几何结构变化是更易于检测到的。实际上，较为快速的检测可实现对于不合乎要求的运行状况的更为快速的响应。即，可响应于检测到的含硫量来调整上游或下游设备的运行参数，从而提高生产率并降低腐蚀率。例如，如果检测到的含硫量处于预定范围内(例如，超过阈值)，则可提高上游或下游设备的温度以减少硫沉积量。 现在转向视图，图1示出了具有燃料源12、燃料应用(例如，燃气涡轮机14)、和放置在其间的硫检测系统16的系统10。在特定实施例中，该燃料源12可供应气态或液态燃料，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污染物检测系统，包括：流体路径，所述流体路径构造成使包括污染物浓度的流体流动；计量仪，所述计量仪沿所述流体路径放置、并且构造成检测沿所述流体路径流动的所述流体的运行参数；和多个流体管道，所述多个流体管道沿所述流体路径放置、并且形成多个中间流体路径，所述多个中间流体路径构造成使所述流体流动，其中，所述多个流体管道中的每一个流体管道都包括：具有孔径的节流孔口，所述节流孔口构造成限制所述中间流动路径中的一个；入口控制阀，所述入口控制阀放置在所述节流孔口的上游；和出口控制阀，所述出口控制阀放置在所述节流孔口的下游；和其中，所述多个流体管道包括控制管路和第一暴露管路，所述控制管路构造成与所述流体隔离开持续一定的时间周期，所述第一暴露管路构造成暴露于所述流体持续所述时间周期，并且所述污染物检测系统构造成至少利用所述运行参数和所述时间周期对所述污染物浓度进行估算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：PE帕斯特基，J肖尔尼克，MM克纳茨克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US