一种用于过程分析器的流体流选择阀歧管及其阀组件制造技术

一种过程分析器的流体流选择器。本发明专利技术的阀组件包括排泄阀和同时关闭或开启的第一及第二隔断阀。第一模式是隔断阀关闭而排泄阀开启；第二模式则相反；第三模式是所有阀开启以确保组件全排空。流体流选择阀歧管连接两个或多个阀组件来形成共同的出口通道及排泄通道以确保歧管全排空。隔断－排泄阀组件包含流体处置通道，使排泄室和外部区域连通，排泄室和处置通道中的压力等于或低于样品入口通道中的压力以防止样品流体或压缩气体瞬时喷射到外部。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体流选择器。更具体地说，本专利技术涉及对正在通往过程分析器的样品流的选择。采用一个单独的自动的过程分析器对多个样品流进行分析是一种常见的方法。此方法显著降低了石化厂、精炼厂和其它与过程有关的工厂中气体和液体过程流的分析成本。样品流通常通过管道(或称岐管)被输送到一个分析器附近。一个自动的阀岐管(通常以电子控制的方式)将各分立的样品流顺序地选择和导引到自动分析器处。通常将这种用阀调节流量的结构称为“流体流选择岐管”。特别重要的是不要发生样品流的交叉污染，即选用于分析的一个样品流不被另一个样品流所污染。最为可能的交叉污染源是来自流体流选择阀岐管中的“流体流选择阀”的泄漏。另一个常见的问题是选用于分析的流被前次样品流的残余流体所污染。这可能发生在阀岐管与分析器之间的共用通道上。阀岐管的设计采用的是或者具有“死空间”即不规则通道的方案，或者具有较大的内部空间，这样需要有较长的样品流动时间来清除来自一个在先选定的样品流的所有的剩余流体“难以清除”的内部阀岐管空间的一个共同的源是具有不规则内部表面的管附件。死空间的一个共同的源是“非选定”的流的隔断阀与通向一分析器的共同的样品流通道之间的空间。当需要较长的样品流清除周期时，会降低在一个给定的期间内一个分析器所完成的分析次数。这将因需要增加分析器或因需要对目前的分析法进行其它的负作用过程调整而增加分析成本。不过，最重要的问题是所清除的必须排出的样品材料体积的增大。这样还提高了成本，并且加大了污染环境的危险。用于流体流选择岐管中的阀的最重要部分是为常见的气动及液压流体输送的用途设计的。为了适合流体流选择管的要求，现在已对阀的设计做了某些改进。但是几乎很少有专为此用途而设计的阀，由于那些主要为流体流选择设计的阀具有单一的隔断阀的结构，而使即使出现轻微的泄漏时也易于发生交叉污染这样的问题。组合式阀岐管结构用途很广，是人所共知的。不过，这些岐管是为了便于加入或拆除各个阀，以及减少所需的管道和/或管附件的数目的目的而设计的。它们的主要目的是减少气动及液压的空间而不是减少分析用途中的空间。因此，很少考虑到减少内部体积和/或“死”(未清除的)空间，或者考虑到残余流体的交叉污染。即使有的话，也只有极少数具有能防止交叉污染的双向隔断及抽吸(DBB)功能。一些岐管/阀装置甚至允许岐管组件叠加以形成具有所需长度的一个岐管;不过，这些阀是一个分立的实体，并且接到岐管上。流体流选择阀的另一个常见的问题是样品流体的“瞬时喷射”。这种现象发生在阀杆密封失效的时候。通常用一个金属波纹管或金属膜来密封与阀的内密封机构相连的外启动连接部。这种结构对降低阀瞬时喷射非常有效，特别是与一个二级密封机构一同使用时更是如此。不过，金属波纹管或金属膜膜脆化(特别是在富氢的样品流装置中)以及重复动作所致的疲劳经常使柄密封件过早失效。此外，采用波纹管/膜密封件的阀价格昂贵，因此限制了其应用。另外，当波纹管/膜失效时，可使引起身体发炎的和/或有毒流体会突然释放到周围环境。总之，波纹管/膜阀杆密封装置在其正常使用期间非常有效，但却有严重的及潜在的不安全的失效问题。通常最好用气动装置代替电动装置用于有害的或需清除电干扰的环境中的阀。目前的阀装置一般采用多个分立的气动致动器，这些致动器通常装在阀的外部，其中有一个机械连接件穿过一个密封件而与内部的阀机构相连。这种结构使装置很笨重，占据了宝贵的面板空间的很大一部分。当考虑在一个典型的分析器内腔或环境中布设面板空间时，这是一个特别重要的因素。这种笨重的结构还妨碍了使内部的阀一岐管空间最小化所需的紧密连接。一般来说，本专利技术一方面提供了一种用于过程分析器的阀组件。所述的组件包括具有一个第一开口的一个第一隔断阀，具有一个第二开口的一个第二隔断阀，以及具有一个第二开口的一个排泄阀。设计和安装第一和第二隔断阀时应使二者同时关闭或同时开启。设计和安装隔断阀和排泄阀时应使在第一模式时，隔断阀关闭并且排泄阀开启，而在第二模式时，隔断阀开启而排泄阀开闭，并且在第三模式时，所有的阀都开启以保证组件处于完全排空状态。阀组件还包括平面密封件，通过把密封件压到一个平的密封表面，可以关闭阀，并且通过切断密封件与平的密封表面的接触，可以打开阀。第二方面，本专利技术提供了一种流体流选择阀岐管。阀岐管包括第一和第二阀组件并列组合在一起，形成一个共同的出口通道及一个共同的排泄通道。每个阀组件包括两个隔断阀及一个排泄阀。设计和安装这些隔断阀时应使二者同时关闭或同时开启。设计和安装这三个阀时应使在第一模式时，隔断阀关闭并且排泄阀开启，在第二模式时，隔断阀开启并且排泄阀关闭，而在第三模式时，所有的三个阀都开启以保证组件处于完全排空状态。每个阀组件还包括平面密封件，通过把密封件压到一个平的密封表面，可以关闭阀，并且通过切断密封件与平的密封表面的接触，打开阀。一个隔断阀与一个入口通道相通。另一个隔断阀与一个出口通道相通。排泄阀与一个排泄阀相通。无逆流部件使第一和第二阀组件保持为一种固定的结构，其中第一和第二阀组件的出口通道成一直线以形成一条通向并穿过无逆流保持部件的共同的出口通道，并且从第一和第二阀组件而出的排泄通道成一直线以形成一条共同的排泄通道从而保证岐管处于完全排空状态。第二，本专利技术提供了一种单一结构的隔断排泄阀组件。该组件包括一个隔断阀、一个样品流体室、一个排泄室、一个内部气动致动器、一个样品入口第一通道、一个样品出口第二通道、第三和第四通道、用于关闭隔断阀的第一偏移部件、用于开启阀的第二偏移部件，以及具有一个腔的一个主体，该腔用来容纳隔断阀、样品流体室、排泄室、气动致动器以及第一、第二、第三和第三通道。内部气动致动器包括一个气动活塞以及一个致动器室。设计和安装致动器室时应使之能从一个外部的源接受压缩气体。第一偏移部件通过使活塞沿一个第一方向移动而关闭隔断阀。包括压缩气体在内的第二偏移部件通过使活塞沿一个第二方向移动而开启隔断阀。设计和安装隔断阀时应使当阀关闭时，把流体的流动隔断在入口通道和样品流体室之间，当阀开启时，入口通道、样品流体室及出口通道都处于流体流动的范围之中。入口通道提供了一个用于使流体从外部环境流向样品流体室的部件。出口通道提供了一个用于使流体从样品流体室流向外部环境的部件。第三通道提供了一个用于将压缩气体引导进致动器室的部件。第四通道提供了一个用于把流体流动限制在排泄室和一个适于安全地处置容纳于阀组件之中的流体的外部区域之间的部件。排泄室和第四通道之中的压力通常保持在等于或低于样品流体室、样品入品通道，样品出口通道及致动器室内压力的水平上，以避免组件内的样品流体或压缩气体瞬时发射到外部环境的未受保护的区域。附图说明图1是根据本专利技术的原理所制成的用于一过程分析器的一个流体流选择阀岐管的第二实施例的示意图。图2是根据本专利技术原理制成的用于一个过程气相色谱仪的一个关阀门和大气基准排出口的示意图。图3是根据本专利技术的原理制成的用于一过程分析器的一个流体流选择阀岐管的第一实施例的示意图。图4是图3中所示意的流体流选择阀岐管的等角投影示意图。图5是图2中所示的一个起关闭和大气基准的出口的等角投影示意图。图6是图1中所示的用于一过程分析器的一个流体流选择阀岐管的第二实施例的示意图。图7是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔断排泄阀组件，包括：（ａ）一个具有一个第一孔的第一隔断阀；（ｂ）一个具有一个第二孔的第二隔断阀；设计和安装第一和第二隔断阀时应使二者能同时关闭或同时开启；（ｃ）一个具有一个第三孔的排泄阀，排泄阀构成了与第一和第二隔断阀 的连接，并且可相互连通；使隔断阀和排泄阀的构成和配置符合下述要求：在第一模式时，隔断阀关闭并且排泄阀开启；在第二模式时，隔断阀开启并且排泄阀关闭；并且在第三模式时，所有的阀都开启；（ｄ）平面密封部件，通过把密封部件压至一个平的密封面 ，该部件可关闭所述阀，并且通过切断密封部件与平的密封面之间的接触，该部件可开启所述阀；（ｅ）用于把密封部件抵到平的密封面以关闭阀的部件；以及（ｆ）用于切断密封部件与密封面之间的接触以开启阀的部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DP梅约，
申请(专利权)人：惠特利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]