凝結(jié)物排泄器的監(jiān)控的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控凝結(jié)物排泄器的方法、以及一種用于檢測(cè)引導(dǎo)介質(zhì)的管和/或配件、尤其凝結(jié)物排泄器中的流動(dòng)特性的流動(dòng)傳感器、以及一種用于監(jiān)控至少一個(gè)凝結(jié)物排泄器的監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]凝結(jié)物排泄器通常在化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)和能源技術(shù)工業(yè)的設(shè)施中使用，以便將在蒸汽管路或容器或造型工藝中形成的凝結(jié)物從設(shè)施中排泄。在此，排泄凝結(jié)物必須在特定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行，以便防止所謂的水沖擊并且以便用于有效的能源使用。這種水沖擊在下述情況下出現(xiàn):蒸汽被引入到具有較低溫的液體中或者在這種液體中出現(xiàn)。此外，凝結(jié)物排泄器針對(duì)不存在凝結(jié)物的情況應(yīng)防止蒸汽的流出。
[0003]在這種設(shè)施中，例如由于通過(guò)磁鐵礦形成造成的沖蝕，會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象、污染和/或沉積。由此，會(huì)出現(xiàn)在設(shè)施中使用的凝結(jié)物排泄器的泄漏或堵塞。從外部、即從設(shè)施或設(shè)施的管和/或凝結(jié)物排泄器之外，在此不能夠識(shí)別出，凝結(jié)物排泄器是否排泄。在用于監(jiān)控凝結(jié)物排泄器的方法中，應(yīng)檢查所使用的凝結(jié)物排泄器的功能性。在此，必須澄清的是，凝結(jié)物排泄器是否無(wú)故障地起作用或者在有故障的運(yùn)行中是否出現(xiàn)泄漏或堵塞。這是必要的，因?yàn)槔缍氯哪Y(jié)物排泄器會(huì)引起設(shè)施的功率的明顯減小并且不密封的凝結(jié)物排泄器造成蒸汽損失，所述蒸汽損失又為明顯的經(jīng)濟(jì)損失。此外，考慮凝結(jié)物網(wǎng)絡(luò)中的、即具有多個(gè)凝結(jié)物排泄器的系統(tǒng)中的壓力升高。由此造成的在排泄方面的困難因此在設(shè)施中的多個(gè)凝結(jié)物排泄器處會(huì)出現(xiàn)。此外，附加地會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)物堵塞，所述凝結(jié)物堵塞會(huì)造成水沖擊并且此外會(huì)引起蒸汽凝結(jié)物系統(tǒng)中的明顯損害。通常，在不具有規(guī)律檢查或維護(hù)的設(shè)施中考慮在15%至25%的數(shù)量級(jí)中的有故障的凝結(jié)物排泄器。通過(guò)規(guī)律的要執(zhí)行的檢查，能夠明顯地減少所述故障率。
[0004]為了監(jiān)控凝結(jié)物排泄器，已經(jīng)已知多種方法。凝結(jié)物排泄器例如能夠借助于觀察窗口、通過(guò)水平測(cè)量并且借助于聲測(cè)量來(lái)檢查。在所述方法中不利的是，凝結(jié)物排泄器的功能性僅能夠估計(jì)。
[0005]基于聲測(cè)量的方法以檢測(cè)固體聲為基礎(chǔ)，所述固體聲由凝結(jié)物排泄器的殼體表面放射。為了能夠評(píng)定凝結(jié)物排泄器的工作方式，將所檢測(cè)的固體聲的強(qiáng)度在顯示儀器上示出或者與之前記錄的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
[0006]在此，通常需要對(duì)每個(gè)單獨(dú)的凝結(jié)物排泄器進(jìn)行手工檢查，這在較大的設(shè)施中與大量耗費(fèi)相關(guān)聯(lián)。這可能引起相對(duì)大的檢查間隔，使得凝結(jié)物排泄器系統(tǒng)中的故障不能夠馬上被識(shí)別并且消除。
[0007]為了檢測(cè)固體聲，通常需要與所檢查的凝結(jié)物排泄器進(jìn)行機(jī)械接觸。測(cè)量結(jié)果因構(gòu)造相對(duì)強(qiáng)地與測(cè)量記錄器的壓緊力和壓緊角相關(guān)聯(lián)，使得所述參數(shù)之一的每次改變都會(huì)引起不準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。此外，接觸部位必須盡可能準(zhǔn)確地限定。
[0008]通過(guò)僅對(duì)超聲范圍中的聲強(qiáng)進(jìn)行評(píng)估，不能夠準(zhǔn)確地確定，凝結(jié)物排泄器是否恰好排泄或者由于損壞具有蒸汽沖透(Dampfdurchschlag)。在該情況下，不會(huì)得出對(duì)工作狀態(tài)的明確的確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的是，消除、至少減少上述缺點(diǎn)。尤其，應(yīng)為此提供一種用于監(jiān)控凝結(jié)物排泄器的方法或用于此的相應(yīng)的設(shè)備，所述凝結(jié)物排泄器或相應(yīng)的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)可靠地并且精確地確定凝結(jié)物排泄器的工作方式或介質(zhì)的不同特性。
[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明提出一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)控凝結(jié)物排泄器的方法。方法包括下述步驟:
[0011]a)設(shè)置流動(dòng)傳感器，以檢測(cè)引導(dǎo)介質(zhì)的管和/或配件中的流動(dòng)特性，其中介質(zhì)構(gòu)成為多相流，
[0012]b)在設(shè)置在流動(dòng)傳感器的振動(dòng)體上的測(cè)量部位上借助于振動(dòng)轉(zhuǎn)換器來(lái)探測(cè)振動(dòng)性能，
[0013]c)對(duì)振動(dòng)體的振動(dòng)性能進(jìn)行電子評(píng)估。
[0014]在此，在測(cè)量部位上記錄振動(dòng)體的至少部分地設(shè)置在介質(zhì)流中的第一區(qū)域和振動(dòng)體的設(shè)置在流之外的第二區(qū)域的振動(dòng)。振動(dòng)能夠在振動(dòng)體的第二區(qū)域上例如借助于壓電元件或激光振動(dòng)計(jì)或傳聲器來(lái)檢測(cè)。
[0015]在下文中，將凝結(jié)物排泄器也理解成自動(dòng)排放疏水器和/或調(diào)整配件，所述自動(dòng)排放疏水器和/或調(diào)整配件將在蒸汽管路或容器或造型工藝中形成的凝結(jié)物排泄。為了監(jiān)控這種凝結(jié)物排泄器，即檢查凝結(jié)物排泄器的功能性，設(shè)有流動(dòng)傳感器，以檢測(cè)引導(dǎo)介質(zhì)的管和/或配件中的流動(dòng)特性。介質(zhì)在此構(gòu)成為蒸汽、凝結(jié)物、水和/或空氣，尤其構(gòu)成為多相流。在此，振動(dòng)體至少部分地插入在由介質(zhì)穿流的管橫截面和/或配件橫截面中。振動(dòng)體在此由介質(zhì)環(huán)流或者所述振動(dòng)體在流附近、即設(shè)置在流表面上，使得所述振動(dòng)體至少部分地接觸流。通過(guò)介質(zhì)流，激發(fā)振動(dòng)體振動(dòng)。由此得到的振動(dòng)性能借助于振動(dòng)轉(zhuǎn)換器探測(cè)并且提供振動(dòng)性能的有代表性的信號(hào)。在此，所探測(cè)的振動(dòng)性能尤其包含探測(cè)振動(dòng)的振幅和頻率。振動(dòng)的這樣探測(cè)到的振幅和頻率經(jīng)由振動(dòng)轉(zhuǎn)換器的電信號(hào)輸出給測(cè)量部位。振動(dòng)轉(zhuǎn)換器在此例如能夠構(gòu)成為，將振動(dòng)由壓電傳感器、傳聲器或經(jīng)由激光振動(dòng)計(jì)來(lái)檢測(cè)。
[0016]優(yōu)選地，按照根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)改進(jìn)形式，在測(cè)量部位上記錄振動(dòng)體的兩個(gè)彼此耦聯(lián)的區(qū)域的共模振動(dòng)和差模振動(dòng)。振動(dòng)體的激發(fā)優(yōu)選地經(jīng)由振動(dòng)體的至少部分地伸入到介質(zhì)流中的第一區(qū)域進(jìn)行，其中不僅位于流中的第一區(qū)域、而且設(shè)置在流之外的第二區(qū)域被激發(fā)而振動(dòng)。由于振動(dòng)體的兩個(gè)區(qū)域彼此的和與流動(dòng)傳感器的基本體的彈性耦聯(lián)，振動(dòng)體的兩個(gè)區(qū)域引起共模振動(dòng)和差模振動(dòng)，也稱作為相同方向的和相反方向的振動(dòng)。在此，振動(dòng)體設(shè)計(jì)成，使得共模振動(dòng)和差模振動(dòng)同時(shí)以不同的頻率出現(xiàn)。從振動(dòng)體的兩個(gè)優(yōu)選沿相反的方向延伸的區(qū)域的連接區(qū)域開始，將兩個(gè)區(qū)域的相同方向的振動(dòng)或共模振動(dòng)理解成下述振動(dòng)，其中振動(dòng)體的兩個(gè)彼此耦聯(lián)的區(qū)域沿相同的方向運(yùn)動(dòng)。將差模振動(dòng)理解成兩個(gè)區(qū)域的下述振動(dòng)，其中所述振動(dòng)同樣從振動(dòng)體的兩個(gè)區(qū)域的連接區(qū)域開始沿相反的方向振動(dòng)。優(yōu)選地通過(guò)振動(dòng)體的振動(dòng)性能的也稱作為頻譜分析的頻率分析，優(yōu)選同時(shí)檢測(cè)共模振動(dòng)和差模振動(dòng)的兩個(gè)在振動(dòng)體中形成的諧振頻率和其振幅。
[0017]通過(guò)記錄和分析振動(dòng)體的振動(dòng)性能，檢測(cè)兩個(gè)諧振部位的振幅和頻率，所述振動(dòng)體由兩個(gè)彈性耦聯(lián)的區(qū)域構(gòu)成，所述區(qū)域優(yōu)選處于兩種不同的介質(zhì)中，其中振動(dòng)體的第一區(qū)域設(shè)置在多相流中并且第二區(qū)域優(yōu)選設(shè)置在環(huán)境空氣中。由此，可以檢測(cè)多相流的質(zhì)量傳遞過(guò)程，由此能夠確定凝結(jié)物水平和其流動(dòng)速度以及蒸汽的水平和其流動(dòng)速度。借助于所保存的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)組，能夠明確地確定凝結(jié)物排泄器的功能性、壓力級(jí)、凝結(jié)物量和蒸汽損耗量。不明確的結(jié)果通過(guò)兩個(gè)諧振部位的振幅和頻率的組合來(lái)排除。經(jīng)由流動(dòng)的所述組合或特性，可能的是，確定凝結(jié)物排泄器的功能性。
[0018]優(yōu)選地，流動(dòng)傳感器設(shè)置在管和凝結(jié)物排泄器之間，尤其借助于與管相關(guān)聯(lián)的第一法蘭和與凝結(jié)物排泄器相關(guān)聯(lián)的第二法蘭可松開地與管和凝結(jié)物排泄器連接。在將流動(dòng)傳感器設(shè)置在所述位置上時(shí)有利的是，在這種設(shè)施中出現(xiàn)的外部聲例如從凝結(jié)物排泄器開始小到使得其幾乎近似甚至不影響在所述部位上的測(cè)量。在此，流動(dòng)傳感器例如能夠夾入兩個(gè)法蘭之間并且將兩個(gè)法蘭彼此擰緊，使得流動(dòng)傳感器固定地設(shè)置在兩個(gè)法蘭之間。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，為了根據(jù)步驟c)對(duì)振動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估，執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)量和/或由此建立數(shù)據(jù)組，所述數(shù)據(jù)組用于與在測(cè)量部位上測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)組在此構(gòu)成為，使得為不同的工作狀態(tài)預(yù)設(shè)流的確定的特性，例如凝結(jié)物量、損耗量和流動(dòng)速度。因此，在測(cè)量振幅和頻率時(shí)并且在確定的凝結(jié)物量情況下水平和平均流動(dòng)速度確定時(shí)，能夠推斷出對(duì)所述區(qū)域已知的工作狀態(tài)并進(jìn)而推斷出凝結(jié)物排泄器的功能性。通過(guò)使用這種系統(tǒng)，與排泄器類型無(wú)關(guān)的功能檢查是可能的。因此，能夠與在下游接入的排泄器類型無(wú)關(guān)地通用用作排泄器診斷系統(tǒng)。
[0020]優(yōu)選地，在按照根據(jù)步驟c)對(duì)流動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估的一個(gè)實(shí)施例對(duì)凝結(jié)物排泄器進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，基于借助于之前進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)量建立的數(shù)據(jù)組，將在測(cè)量部位上測(cè)量的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)組進(jìn)行比較。由此，對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單的并且同時(shí)快速的評(píng)估以及經(jīng)由結(jié)合振動(dòng)體的振動(dòng)性能要確定的變量的可靠的確定是可能的，借助所述變量能夠得到關(guān)于凝結(jié)物排泄器的功能性的結(jié)論。在所測(cè)量的數(shù)據(jù)和之前建立的數(shù)據(jù)組之間的比較優(yōu)選地借助于電子評(píng)估裝置來(lái)進(jìn)行，在電子分析裝置中同時(shí)保存之前建立的數(shù)據(jù)組。
[0021]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)步驟c)的評(píng)估經(jīng)由電子評(píng)估裝置進(jìn)行，例如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(KNN)、模糊邏輯、通道關(guān)系法、主成分分析(PCA)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)改進(jìn)方案提出，為了借助于電子評(píng)估裝置根據(jù)步驟c)對(duì)流動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估，確定振動(dòng)體的優(yōu)選兩個(gè)區(qū)域的所檢測(cè)的共模振動(dòng)和差模振動(dòng)的振幅和諧振頻率。根據(jù)振幅的大小并且根據(jù)通過(guò)振動(dòng)體上的共模振動(dòng)和差模振動(dòng)形成的不同的諧振頻率，通過(guò)與已經(jīng)確定的數(shù)據(jù)組的比較能夠進(jìn)行評(píng)估，經(jīng)由所述評(píng)估能夠得到關(guān)于確定的反映凝結(jié)物排泄器的工作狀態(tài)的變量、例如凝結(jié)物排泄器的功能性、凝結(jié)物量、壓力級(jí)以及蒸汽損耗量的結(jié)論。
[0023]優(yōu)選地，為了根據(jù)步驟c)對(duì)流動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估，經(jīng)由頻率分析、優(yōu)選傅里葉分析來(lái)確定振動(dòng)體的兩個(gè)區(qū)域的所檢測(cè)的共模振動(dòng)和差模振動(dòng)的振幅和其諧振頻率。所述類型的頻率和振幅確定引起簡(jiǎn)單可能性來(lái)描繪通過(guò)流動(dòng)激發(fā)的振動(dòng)體的出現(xiàn)的振動(dòng)。借助于傅里葉分析，尤其能夠有利地確定各個(gè)振動(dòng)的頻率和其振幅。
[0024]優(yōu)選地，在根據(jù)步驟c)進(jìn)行評(píng)估