冷凝罐仪器模块制造技术

本发明专利技术公开了一种冷凝罐系统。该冷凝罐系统包括一个入口、一个出口以及一个浮子（４２），同时入口（３０）与出口（３２）由一个孔（５４）间隔开。该冷凝罐包括一个有效地联结在浮子（４２）上并且设置于孔（５４）附近的插塞（５２），该插塞（５２）被设置成响应所述浮子的运动而打开和关闭所述孔。一个仪器模块（５８）包括一个被设置成用于检测冷凝罐中压力的压力变送器（７０、７２），一个被设置成用于检测冷凝罐内部温度的温度变送器（７４、７６），以及一个被设置成用于检测插塞（５２）运动的涡流探针（６８）。一个中央处理单元（６２）被工作性联结在各个压力变送器、温度变送器以及涡流探针上，并且被设置成接收由它们发出的输出信号，该中央处理单元被设置成对相应的输出信号进行处理，由此来确定出流过冷凝罐的总蒸汽流量和总冷凝剂流量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及冷凝罐(steam trap)，更为具体地说，涉及一种与冷凝罐一同使用的仪器模块(an instrument module)，比如用于测定流过冷凝罐的总蒸汽流量和/或总冷凝剂流量，并且还可以被用来检测冷凝罐的故障状况。
技术介绍
在生产用蒸汽系统上使用的冷凝罐在本
是公知的。同样公知的还有，许多冷凝罐易于发生故障。当冷凝罐在闭合状态下发生故障时，冷凝剂会滞留于系统之内，由此导致工艺流体的流出温度下降。这种温度下降易于监控和检测，并且由此当冷凝罐处于闭合状态下发生故障时相对来说易于进行检测。但是，当冷凝罐在敞开状态下发生故障时通常不易于进行检测。当冷凝罐在敞开状态下发生故障时，新的蒸汽(live steam)可以通过排气管道被直接排放至周围环境。系统的效率将快速下降，但是这种故障通常不容易根据典型系统参数的变化进行检测。许多这种冷凝管会被置于遥远或者难以接近的位置处，并因此将在一段时间内不会被检测到。当然，不断排出新蒸汽的故障冷凝罐会对生产系统的总体工作效率造成负面影响。附图说明图1是一个生产用蒸汽加热系统的局部示意图；图2是一个冷凝罐的放大横剖视图，该冷凝罐具有一个按照本专利技术中的教导组装而成的流量控制模块；以及图3是一个经放大的局部视图，示出了插塞与通往冷凝剂回路的孔之间的关系。具体实施例方式在此所描述的示例并非用于穷举，或者并非用于将本专利技术的保护范围限制成某种精确的形式或在此公开的形式。相反，所选择并进行描述的下述示例性实施例是为了最好地解释本专利技术的原理，并且使得本领域技术人员能够理解其中的技术方案。下面参照附图，图1是一个传统生产用蒸汽系统10的示意图，该系统10具有一条蒸汽管线12。蒸汽管线12包括一个输入端14和一个出口或者冷凝剂回路16。生产用蒸汽系统10包括一个需求生产用蒸汽的装置，在所公开的示例中是一个热交换器18。蒸汽系统10典型地将包括多个其它组件(未示出)，它们是一般能够在蒸汽系统上找到的那种类型。这些典型的组件以及它们的工作过程对于本
中的人员来说是已知的，因此无需进行进一步的讨论。应该认识到的是，在此所讨论的热交换器18仅用于例证目的，而并非用于限制在此所描述的专利技术的保护范围。蒸汽系统10也可以采用其它装置来取代热交换器18。蒸汽系统10包括一个按照本专利技术中的教导组装而成的冷凝罐，并且通常由附图标记20来指示。蒸汽系统10包括一个在本
中通常采用的那种类型的控制阀22，和一个从控制阀22通往热交换器18上的入口26的供送管道24。输出管道28从热交换器18通往冷凝罐20上的入口30，并且冷凝罐20上的出口32通往冷凝剂回路16。如所公知的，热交换器18一般包括一个冷水入口34和一个热水出口36。应该认识到的是，取代水，系统10可以使用任何其它适合的处理流体，这些也应是公知的。但是，为了便于进行解释，下面的描述将仅涉及水，应该认识到的是，这里的技术方案也同样适用于采用其它适当流体的处理系统。下面参照图2，冷凝罐20包括一个本体38和一个端盖40。本体38和端盖40可以以一种传统方式相互连接起来，并且优选的是可以相互分离开。本体38和端盖40协同限定出一个容腔41。一个浮子42被设置在冷凝罐20的内部，并且利用一个枢轴44安装在安装部分46上。于是，浮子42会沿着由箭头A指示的大体上呈弧形路径自由地上、下运动。应该认识到的是，响应于在冷凝罐20内部存在有流体、缺乏流体或者流体高度变化，浮子42将大体上沿着路径A进行运动。作为替代实施例，应会想到浮子可以用其它方式发生位移或者滑动，比如沿着一个总体呈直线的路径。在所示出的示例中，浮子42被连接在一根支臂43上，该支臂43具有一个外侧端部45和一个内侧端部47。内侧端部45被安装在枢轴44上。一对支臂48、50被安装在支臂43的内侧端部45上。支臂48总体从枢轴44向上延伸来形成一个标杆(target)49，而支臂50大体从枢轴44向下延伸。插塞52被安装在下部支臂50上或者以其它方式由下部支臂50承载。在冷凝罐20的内部限定出一个孔54，并且在出口32与本体38的内部58之间设置一条通道56。应该认识到的是，插塞52将在浮子42下降时(比如当冷凝罐20的本体38之内没有流体或者仅有少量流体时)孔54将被关闭。应该认识到的是，插塞52将在浮子42向上移动时(比如当冷凝罐20的本体38中聚积有足够多的流体时)远离孔54，并且由此将孔54打开。最后，孔54将具有公知尺寸，使得......。一个仪器模块58被附连在冷凝罐20上。该仪器模块58可以被安装在端盖40的安装部分60上，或者被安装在任何其它合适的精制表面或者区域上。优选的是，在仪器模块58与冷凝罐20的配重(balance)之间设置一个空间61，以便防止或者减小仪器模块58可能的过热。仪器模块58包括一个中央处理单元或者CPU 62。该CPU 62可以是多种商用处理单元中的任何一种。仪器模块58还包括一个压力传感系统64，一个温度传感系统66以及一个涡流探针68。压力传感系统64可以包括一对压力变送器70、72。压力变送器70可以被设置成大体与入口30相邻，而压力变送器72可以被设置成大体与出口32相邻。所述温度传感系统可以包括一对温度变送器74、76。温度变送器74可以被设置在大体与入口30相邻，而温度变送器76可以被设置成大体与出口32相邻。涡流探针68包括一个端部78，该端部78被设置成大体与支臂48相邻。因此，浮子42的运动会导致支臂48发生相应运动，这种运动会被涡流探针所感知，将在下面会对此进行详细地描述。各个涡流探针68、压力变送器70、72以及温度变送器74、76均以传统的方式有效地(operatively)连接在CPU 62上。冷凝罐20还可以包括一个相态传感系统80，其可以包括一对相态传感器82、84。相态传感器82可以被设置成大体与入口30相邻，而相态传感器84可以被设置成大体与出口32相邻。相态传感器82、84以传统的方式有效地连接在CPU 62上。相态传感器82、84比如可以是多种商用导电探针中的任何一种。各种压力变送器70、72均可以是商用的压力变送器。但是，这些压力变送器的尺寸将取决于冷凝罐20的尺寸。适合的压力变送器可以从MN州Chanhassen的Rosemount有限公司获得。应该认识到的是，其它类型的压力传感装置也是合适的。类似地，各个温度变送器74、76均可以是商用的温度变送器，比如可以从Rosemount有限公司获得。同样，其它类型的温度传感装置也是合适的。一种合适的涡流探针68可以从Bently Nevada公司获得。在工作过程中，生产用蒸汽系统10以传统方式进行工作。来自于一个蒸汽发生源(未示出)的蒸汽以传统方式穿过蒸汽管线12被送往热交换器18或者其它装置。蒸汽在入口26处进入热交换器。在热交换器的内部，由蒸汽放出的热量被用于加热通过冷水入口34进入热交换器18的冷水。加热后的水经由热水出口36排出热交换器18，并且可以最终被用于那些已知的加热或者其它目的。所述热交换器的工作过程属于常规方式，并且也是已知的。在热交换过程中，随着蒸汽失去热量并且相态变化回液态，至少一部分蒸汽将发生冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷凝罐系统，包括：　　　　一个冷凝罐，该冷凝罐包括一入口、一出口以及一浮子，所述入口与出口由一个孔间隔开，该冷凝罐还包括一个有效地联结在所述浮子上的插塞，该插塞设置所述孔附近，并且被设置成响应所述浮子的运动而打开和关闭所述孔；　　　　一个安装在所述冷凝罐上的仪器模块，该仪器模块包括一个中央处理单元，该中央处理单元有效地连接到入口压力变送器、出口压力变送器、温度变送器以及涡流探针的每一个上；　　　　被设置成用于检测冷凝罐入口处压力的入口压力变送器；　　　　被设置成用于检测冷凝罐出口处压力的出口压力变送器；　　　　被设置成用于检测冷凝罐内部温度的温度变送器；　　　　被设置成用于检测插塞运动状态的涡流探针；以及　　　　中央处理单元，用于接收来自入口压力变送器、出口压力变送器、温度变送器以及涡流探针中每一个的输出信号，该中央处理单元被设置成用于确定流过冷凝罐的总的蒸汽流量和总的冷凝剂流量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西R雷比克，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]