冷凝物排出装置制造方法及图纸

一种冷凝物排出装置(200)包括：阀(202)，用于控制来自冷凝物排出装置(200)的冷凝物(250)的排放；收集室(206)，被配置为接收阀(202)上游的多相流体流，包括气相和冷凝相，收集室(206)限定收集容积(204)，用于收集有待通过阀(202)排出的冷凝物(250)；传感器设备，用于监测与阀(202)上游的流体的热力学性质有关的参数；控制器(230)，被配置为基于所监测的参数监测冷凝物的收集，并控制阀(202)的打开和关闭以调节阀(202)上游的冷凝物的收集；其中，控制器(230)还被配置以使用对于汽化液体的阻塞流的流率计算来确定从收集容积(204)排出的冷凝物的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷凝物排出装置
本专利技术涉及冷凝物排出装置。
技术介绍
冷凝物排出装置可用于允许排放流体的冷凝相，同时防止排放相同流体的气相。蒸汽系统的环境中的冷凝物排出装置的一个特定示例是蒸汽疏水阀。提供一种蒸汽设备，用于产生蒸汽形式的有用能量并将其分配到各种工业应用中的使用点，是众所周知的。通常不希望在主蒸汽设备中存在过量的冷凝物，因为它可能充当热传递的屏障并且还可能导致破坏性的“水锤”并且甚至可能导致管道的腐蚀。因此，优选将蒸汽保持在蒸汽设备中，使得其尽可能干燥。为实现此目的，冷凝物通常通过一个或多个排出管线从主设备管道的最低点排出。为了限制从设备的蒸汽损失，每个排出管线设置有相应的蒸汽疏水阀，其理想地操作以排出冷凝物，同时防止“新鲜的”蒸汽的逸出。虽然通常不希望主设备管道中存在冷凝物，但热的冷凝物仍然包含有用的能量，并且因此在典型的蒸汽设备中，排出管线和蒸汽疏水阀将形成较大的冷凝物回收系统的一部分，该冷凝物回收系统旨在将冷凝物(但理想地不是新鲜的蒸汽)从主设备排出，和通过下游的锅炉回收排出的冷凝物，用于后续在设备中使用。因此，每个排出管线通常将送入冷凝物返回管线，所述冷凝物返回管线进而供给一个或多个下游接收器罐。所述接收器罐用作排出的冷凝物的临时存储单元，然后通常根据需要将所述冷凝物从接收器罐泵送到下游锅炉的进料罐中。传统的蒸汽疏水阀通常是机械装置，其在某些状况下自动打开以排放冷凝物。例如，浮球式疏水阀基于蒸汽和冷凝物之间的密度差异进行操作。到达疏水阀的冷凝物将导致浮球升起，将阀从其阀座上抬起并释放冷凝物。然而，这种机械疏水阀不太适合在不同的压力范围内操作，而且不能提供关于正在排出的冷凝物的数据。
技术实现思路
本专利技术试图提供一种改进的冷凝物排出装置。根据本专利技术的第一方面，提供一种冷凝物排出装置，包括：阀，用于控制冷凝物从冷凝物排出装置的排放；收集室，被配置为接收包括气相和冷凝相的阀的上游的多相流体流，所述收集室限定收集容积，所述收集容积用于收集有待通过阀排放的冷凝物；传感器设备，用于监测与阀的上游的流体的热力学性质有关的参数；控制器，被配置以基于(传感器)监测的参数监测冷凝物的收集，并控制阀的打开和关闭，以调节阀的上游的冷凝物的收集；其中，控制器还被配置以使用对于汽化液体的阻塞流的流率计算来确定从收集容积排放的冷凝物的量。在一个示例中，冷凝物排出装置可以是蒸汽疏水阀。冷凝物排放装置可以具有用于接收多相流体流的入口，所述多相流体流可以是蒸汽和冷凝物。收集室可以连接到所述入口。阀可以设置在收集室的内壁中。传感器设备可包括第一传感器，所述第一传感器用于确定入口处的蒸汽温度。传感器设备可包括第二传感器，所述第二传感器用于确定收集容积内的冷凝物温度。控制器可以连接到第一传感器和第二传感器以及阀。控制器可以被配置以控制阀的打开和关闭，以保持入口处的蒸汽温度和收集容积中的冷凝物温度的温度差在一个预先确定的过冷值设置点，其中所述温度差是用第一传感器和第二传感器确定的。流体的热力学性质可以是例如，流体的相、温度或压力。与热力学参数有关的监测的参数可以是热力学性质的函数。例如，可以监测压力或温度以确定温度的热力学性质。在另一示例中，可以监测柔性构件的谐振频率以确定流体相的热力学性质。收集室可以被配置为以便在使用中在收集室中收集的冷凝物与上游气相之间可以存在界面。换句话说，收集室可以被限定为使得冷凝物收集在阀附近并且气相分离并且冷凝物在重力作用下被设置在阀的上游。上游至下游方向(即蒸汽方向或流体流动方向)可以是流体在冷凝物排出装置中被接收以流过收集室并通过阀被排放的方向。所述被排放的方向可以是从收集室到阀的方向。控制器可以使用公式或由其导出的公式确定从收集容积排放的冷凝物的量。阀可以是电磁阀，所述电磁阀具有打开位置和关闭位置。控制器可以控制电磁阀的工作时间以调节阀的上游的冷凝物的收集。传感器设备可以包括：相传感器，其被配置为确定相参数，所述相参数是在收集室中的感测位置处的流体相的函数；和/或液位传感器，其被配置为确定相参数，所述相参数是收集室中收集的冷凝物与流体的上游气相之间的界面位置的函数。控制器可以被配置以基于相参数控制阀的打开和关闭，使得在收集室中收集室和流体的上游气相之间的界面保持在预定范围内。例如，相传感器可以是电导式传感器、谐振密度传感器、电容式传感器或过冷监测传感器。示例的过冷监测传感器可具有第一传感器和第二传感器，其中所述第一传感器用于确定在收集室的第一上游位置(第一感测位置)的气相温度，所述第二传感器用于确定在收集室的第二下游位置(第二感测位置)处的、收集室中收集的冷凝物的温度。控制器可以被配置以控制阀的打开和关闭，以保持入口处的蒸汽温度和收集容积内的冷凝物温度的温度差在一个预先确定的过冷值设定点，其中温度差是使用第一传感器和第二传感器确定的。传感器设备可以被配置以监测与阀的上游的流体相有关的相参数。例如，所述相参数可以是在对应于传感器的位置(感测位置)处的流体的相的函数，或者可以是两个相之间的界面的位置的函数。传感器设备可以包括液位传感器，所述液位传感器被配置以监测与收集室中收集的冷凝物和流体的上游气相之间的界面的位置有关的相参数。所述相参数可以是收集室中收集的冷凝物和流体的上游气相之间的界面的位置的函数。界面的位置涉及界面的任一侧的位置处的流体的相。例如，基于界面的位置，可以确定界面位置下方的流体的相是液体，而界面位置上方的流体的相是气体。传感器设备可以包括在收集室中接纳的浮子和用以确定相参数的传感器，所述相参数是浮子的位置的函数。例如，浮子可以是金属室，并且传感器可以被配置以监测参数，所述参数是浮子在收集室中的位置的函数。例如，金属室可以包括永磁体，并且传感器可以是磁致伸缩传感器，其产生对应于浮子(或其永磁体)在传感器上的磁致伸缩效应的输出信号。传感器设备可以包括相传感器，所述相传感器被配置以监测相参数，所述相参数是在阀的上游的感测位置处的流体的相的函数。相传感器可以是电导式传感器，所述电导式传感器被配置以监测感测位置处的流体的电导式。相传感器可以是电容式传感器，所述电容式传感器被配置以监测与感测位置处的流体的介电特性有关的参数。相传感器可以是谐振密度传感器，所述谐振密度传感器被配置以监测感测位置处的流体密度。所述密度传感器可包括布置成在感测位置处接触流体的元件和用于驱动元件的振荡运动的致动器。所述密度传感器可以被配置以确定参数，所述参数是流体密度的函数，例如元件振荡的谐振频率。在一些示例中，可以有一个相传感器(例如，单个传感器)，所述相传感器设置在第一感测位置处，并且控制器可以被配置以基于是否相传感器指示第一感测位置处的流体是气相还是冷凝物，来控制阀的打开和关闭。例如，控制器可以被配置以确定流体在第一感测位置处是冷凝物时，打开阀或增加其占空比；并且可以被配置以在确定流体在第一感测位置处是气相时，关闭阀或减小其占空比。控制器可以在后续打开和关闭操作之间实现延迟。可以设置延迟以防止在阀随后被关闭之前打开时，所有冷凝物被排放。在这样的示例中，控制器可以控制阀的打开和关闭，以便将收集的冷凝相和气相之间的界面基本上保持在具有上限的范围内，所述具有上限的范围对应于第一感测位置。在确定流体在第一感测位置处是冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷凝物排出装置，包括：阀，用于控制冷凝物从所述冷凝物排出装置的排放；收集室，其被配置以接收所述阀的上游的多相流体流，所述多相流体流包括气相和冷凝相，所述收集室限定用于收集有待通过所述阀排出的冷凝物的收集容积；传感器设备，用于监测与所述阀的上游的流体的热力学性质有关的参数；控制器，其被配置以基于所监测的参数来监测所述冷凝物的收集，并控制所述阀的打开和关闭，以调节所述阀的上游的所述冷凝物的收集；其中所述控制器进一步被配置，以使用对于汽化液体的阻塞流的流率计算，来确定从所述收集容积排放的所述冷凝物的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 GB 1601632.11.一种冷凝物排出装置，包括：阀，用于控制冷凝物从所述冷凝物排出装置的排放；收集室，其被配置以接收所述阀的上游的多相流体流，所述多相流体流包括气相和冷凝相，所述收集室限定用于收集有待通过所述阀排出的冷凝物的收集容积；传感器设备，用于监测与所述阀的上游的流体的热力学性质有关的参数；控制器，其被配置以基于所监测的参数来监测所述冷凝物的收集，并控制所述阀的打开和关闭，以调节所述阀的上游的所述冷凝物的收集；其中所述控制器进一步被配置，以使用对于汽化液体的阻塞流的流率计算，来确定从所述收集容积排放的所述冷凝物的量。2.根据权利要求1所述的冷凝物排出装置，其中，所述控制器使用公式或由其导出的公式来确定从所述收集容积排放的所述冷凝物的量。3.根据权利要求1或2所述的冷凝物排出装置，其中所述阀是具有打开位置和关闭位置的电磁阀，其中所述控制器控制所述电磁阀的工作时间，以调节所述阀的上游的所述冷凝物的收集。4.根据前述任一项权利要求所述的冷凝物排出装置，其中所述传感器设备包括：相传感器，其被配置以监测相参数，所述相参数是所述收集室中的感测位置处的流体的相的函数；和/或液位传感器，其被配置以确定相参数，所述相参数是在所述收集室中收集的冷凝物与所述流体的上游气相之间的界面的位置的函数；其中所述控制器被配置以基于所述相参数来控制所述阀的打开和关闭，使得在所述收集室和所述流体的上游气相之间的所述界面被保持在所述收集室中的预定范围内。5.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝物排出装置，其中所述传感器设备还包括冷凝物温度传感器，用于确定所述收集容积中的所述冷凝物的温度。6.根据权利要求5所述的冷凝物排出装置，其中所述控制器被配置，以基于来自所述冷凝物温度传感器的上游的气相传感器的输出，来接收或确定上游气相温度；以及其中所述控制器被配置，以将过冷值确定为所述上游气相温度与所述收集容积中的所述冷凝物的温度之间的温度差。7.根据权利要求6所述的冷凝物排出装置，其中所述冷凝物排出装置被配置以连接到流体系统，所述流体系统包括所述气相传感器，并且被配置以从所述流体系统接收所述多相流体。8.根据权利要求6所述的冷凝物排出装置，其中所述冷凝物排出装置被配置以连接到流体系统以便接收所述多相流体，并且其中所述传感器设备还包括所述气相传感器，所述气相传感器用于安装在所述流体系统中的所述冷凝物温度传感器的上游。9.根据权利要求6所述的冷凝物排出装置，还包括用于接收所述多相流体流的入口；其中所述传感器设备包括所述冷凝物温度传感器的上游的所述气相传感器，并且其中所述气相传感器被配置以确定所述气相在所述入口、所述收集室、或所述入口和所述收集室之间之中的一个处的温度。10.根据权利要求6至9中任一项所述的冷凝物排出装置，其中所述控制器被配置以基于所述过冷值监测所述冷凝物的收集；和其中所述控制器被配置以控制所述阀的打开和关闭，以便将所述过冷值保持在过冷设定点，从而调节所述阀的上游的所述冷凝物的收集。11.当附属于权利要求2时，根据权利要求6至10中任一项所述的冷凝物排出装置，其中用于计算冷凝物的量的FLP值是基于所述占空比和所述过冷值。12.根据权利要求11所述的冷凝物排出装置，其中用于计算冷凝物的量的FLP值是基于所述占空比(DC)与所述过冷值(SC)的比率。13.根据权利要求12所述的冷凝物...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·米勒，D·奥利弗，P·亚瑟，
申请(专利权)人：斯普瑞斯萨克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB