SE2030277A1 - Provtagningsanordning för flödande substans - Google Patents

Abstract

Provtagningsanordning för strömmande substansSammandragFöreliggande uppfinning avser dels ett förfarande att från ett rör (25) med strömmande substans, vanligtvis under högt tryck och temperatur via ett uttag (26), överföra en given mängd substans via rör (28) till en kylare (24), nedkyla provmängden i kylaren till önskat tryck och temperatur, överföra provmängden via rör (4) till en provburk (12) fylla, försluta och renspola provburken i en sluten provtagare (23) dels en anordning för utförande av förfarandet.

Description

Provtagningsanordning för strömmande substans Inom kemisk industri tas regelbundet flera prov i tät följd av substanser i olika positioner fråntillverkningen. Proven analyseras och resultaten verifierar om processtyrningen är riktig eller inte.Anordning för uttagande av tjocklut omnämns i den svenska patentskriften SE 513 792 som möjliggöruttag av provsubstans med en temperatur 135-145°C och tryck 1000 kPa. Provsubstansen nedkyls tillen temperatur på 40-50° C, slutligen tappas den uttagna provmängden i ett öppet uppsamlingskärl.

Brännskador orsakas av att vävnad utsätts för temperaturer över 42C°, men även annan typ av energiän värmeenergi kan leda till samma typ av skada på vävnaden till exempel i kontakt med olika typerav kemikalier och exponering av skadliga gaser.

Föreliggande uppfinning erbjuder i första hand ett utökat skydd för operatören under provtagning.

Andra fördelar är att provsubstansens tryck och temperatur endast behöver sänkas till en nivå dåflashing upphör, vanligtvis något under 100° C. Därmed minskar risken att provets kemiska ochfysikaliska egenskaper förändras.

En känd anordning för provtagning visas i den tyska patentskriften DE 10 2005 022 966 som uppvisaren provkammare med lucka som försluts med 4 stycken vred. Provburken fylls och försluts iprovkammaren med ett gängat lock som trycks och vrids på via en vertikal axel av operatören genomett vred utanför provkammaren och uppfyller på så sätt antiseptiska krav.

Provburken iföreliggande uppfinning kan mycket väl förslutas på ovanstående sätt, med skruvat lock,men kan också ersättas med annan typ av lock som enbart trycks på plats. Ytterligare enutföringsform är att ersätta provburken med en påse, av engångstyp. Ämnet förslagsvis av plastförvarad i en rulle från vilken påsen avdelas och placeras i en anpassad provburkshållare.

I provningsutrymmet efter fyllningen, sker förslutning av påsen med en svetsfog. En etablerad metodgenom elektriskt uppvärmda svetsbackar som åstadkommer tryck och värme.

Provtagningsprocedur Figur 1a och 1b Provtagare (23), ingående delar Från ett rör (1) med strömmande substans vars temperatur förträdesvis är under 100° C, via ett uttag(2) och ventil (3) som möjliggör tillförsel av provsubstans genom rör (4) till ett provtagningsutrymmebegränsat av lock (5) och underdel (17).

Rör (6) för gasevakuering av provtagningsutrymmet (21).

Rör (7) och spolmunstycken (8) som finfördelar spolvatten för rengöring.

Axeln (9) vars övre ände är försett med ett handtag (10), nedre ände utgörs av provburkshållare (11)som är anpassad till provburk (12). Figur 1c visar provburkshållarens tre olika positioner läge ”A ochB" i det slutna provtagningsutrymmet (21) och läge ”C” i öppet provtagningsutrymme (22).

Provburk (12) består av lock (13) försedd med en öppning (14) som försluts med en invändig lucka(15) upphängd i en axel (16) som via en förspänd fjäder (ej visad) strävar stänga luckan. När den frånrör (4) utströmmande substansen träffar lucka (15) övervinns fjäderkraften, luckan öppnar för attåter stänga när provburken är fylld och strålen av substans upphör. Funktionen kan liknas vid enbackventil.

Underdelen (17) bestående av ett cylindriskt rör, där nedre delen är utformat som en tratt medutlopp (18) kopplat till avlopp (ej visat).

Underdelen (17) tillverkas helt eller delvis av borosilikatglas eller annat transperent material.

- Lock (5) och underdel (17) kan sammanpressas längs tätningsytan (19) då erhålls ett slutetprovtagningsutrymme (21) enligt figur 1a.

- Lock (5) och underdel (17) kan separeras genom rörelsen (20) då erhålls ett öppetprovtagningsutrymme (22) enligt figur 1b.

Figur 1b och 1c Provtagare (23) förbereds Lock (5) och underdel (17) separeras (20), provtagningsutrymmet öppnas (22). Genom att vrida påhandtaget (10), via axel (9) så blir provburkshållaren (11) åtkomlig, läge ”C” enligt figur 1c.Provburken (12) med lock (13) placeras manuellt i provburkshållaren (11).

Omvänt vrids handtaget (10), via axel (9), provburkshållaren (11) med provburk (12) ochprovburkslock (13) till läge ”A” enligt figur 1c.

Figur 2b Provtagare (23) klar för provtagningProvtagningsutrymmet sluts (21) genom att sammanpressa lock (5) mot underdel (17).

Figur 2a Kylare (24) förbereds för provtagning Från rör (25) med strömmande substans som kräver nedkylning under tryck för att motverka flashingunder fyllningen av provburken (12), strömmar lämplig mängd provsubstans, via ett uttag (26),ventilen (27), via rör (28) till kylare (24) som består av ett cylindrisk rör (29) med två gavlar (30 och31) sammanfogade med fästelement (32). lnvändigt det cylindriska röret (29) löper en rörlig kolv (33) försedd med tätning (34) som skapar tvåseparata kammare, nedre (35) och övre (36). Övre kammaren (36) fylls med luft under tryck via rör (37) genom att öppna ventil (38) mot rör (39).Nedre kammaren (35) dräneras på luft till det fria genom att öppna ventil (40) via rör (4) och rör (6)gasevakuering. Kolv (33) pressas nedåt mot gavel (30). Samtliga ventiler stängs.

Figur 3a och 3b Provtagning inleds Ventil (27) öppnas och provsubstans från rör (25), via uttag (26) trycks via rör (28) utfyller nedrekammare (35) och vidare ut genom den delvis öppna ventilen (40) och mynnar genom rör (4) därflashing uppstår. Gas evakueras ut från den slutna provkammaren (21) genom rör (6) och vätskagenom utlopp (18). När det är säkerställt att innehållet i flödet av provsubstans är representativt,vilket operatören avgör okulärt genom den transperenta underdelen (17), då stängs ventil (40).

Figur 4a och 4b Fyllning och nedkylning i kylare (24) Nedre kammare (35), fyllningen fullföljs med substans under tryck via rör (28) genom att ventil (41)öppnas försiktigt vilket medger dränering av luft till det fria via rör (37 och 42). När trycket i nedrekammare (35) överstiger trycket i övre kammare (36) börjar kolven (33) röra sig uppåt och når gaveln(31). När kammare (35) är fylld med substans, då stängs ventilerna (27 och 41). Det cylindriska röretsutsida (29) är omgiven av ett svep (43) som bildar en sluten mantel fylld med genomströmmandekylvätska via rör (44 och 45). En ej visad komplettering med en konventionell utrustning för styrningoch regleringen av substansens temperatur, underlättar regleringen av nedkylningen.

Figur 5a Fyllning av provburk (12) När substansen blivit nerkyld till önskad temperatur då öppnas ventil (38) mot rör (39), övrekammaren (36) fylls med luft under tryck via rör (37). Nedre kammaren (35) töms på substans genomatt öppna ventil (40) och via rör (4). Kolv (33) pressas nedåt mot gavel (30). Flödet genom rör (4)kontrolleras okulärt genom den transperanta underdelen (17) av operatören. När strålen från rör (4)bedöms som representativt fylls provburken (12) genom att vrida handtaget (10), via axel (9), viaprovburkshållaren (11) till läge "B". När provburken är fylld, vrids handtaget (10) åter, via axel (9),provburkshållaren (11) med provburk (12) till läge ”A” och ventil (40) stängs.

Figur 6 Provburken (12) renspolas.Den fyllda provburken (12) rengörs med via rör (7) och munstycke (8) med finfördelat spolvatten(ventil ej visad).

Figur 7 Provburken (12) klar Lock (5) och underdel (17) separeras (20), provtagningsutrymmet (22) öppnas. Handtaget (10) vrids,via axel (9), provburkshållaren (11) med provburk (12) till läge "C".

Den fyllda, förslutna och rengjorda provburken (12) lyfts manuellt ur provburkshållare (11).

Upphängningarna av provtagarens lock (5) och underdel (17) med tillhörande detaljer är ej visat, menolika varianter av infästningar mot vägg eller golv är möjliga.

Provtagarens vertikala rörelse (20), i första hand underdel (17) kräver mekanisk styrning i form avlinjärdon som kan variera, men måste uppfylla viss mått av precision och stabilitet för att uppnåönskad effekt i tätningsytan (19). Detsamma gäller sättet att åstadkomma rörelsen (20), genomhandkraft eventuellt kompletterat med en spiralfjäder för utbalansering. Möjligheten att användapneumatik, hydraulik eller elektrisk drivning finns också.

Tätningen (34) är visad som en O-ring och kolven (33) tillverkad i ett stycke. Underförstått att bådadetaljerna anpassas till den substans och temperatur som är aktuell. Viktigt är att någon överföringav substans inte förekommer via kolv (33) mellan nedre (35) och övre (36) kammare. Kolven (33) kangöras delbar vilket möjliggör användning av andra typer av tätningar (34) som kan bestå av flera olikadelar och material. Anslutningar av vatten för renspolning invändigt av kylare (24) är ej visat.

Ytterligare utföringsform av uppfinningen är att samtliga steg av provningscykeln, eller delar där avautomatiseras genom att installera elektriskt- eller pneumatiskt styrda ventiler, temperatur-, tryck-,lägesgivare och servomotorer. Sekvenserna lagras i och styrs av ett programmerbart styrsystem en såkallad PLC.

Figur 1a, det är möjligt att tillföra substans från ett flertal rör (1) var och en med sitt uttag (2) ochventil (3) anslutna genom förgrening av rör (4) till provningsanordningen.

Claims (9)

1. Förfarande för att från ett rör (25) med strömmande substans under högt tryck och högtemperatur överföra lämplig mängd kyld provsubstans till en provburk, varvid förfarandetinnefattar att medelst en kylare (24) sänka provsubstansens tryck och temperatur; att via ettrör (4), överföra provsubstansen från kylaren (24) till provtagare (23) fylla provburken (12);medelst en förslutningsanordning (15) tillsluta provburken (12); medelst spolvatten rengöraden fyllda och tillslutna provburken utvändigt kännetecknat av att provburken underfyllning, förslutning och renspolning befinner sig i ett slutet provtagningsutrymme (21).

2. Anordning för provtagning (23) med lock (5) försett med rör (4) tillförsel av substans, försettmed rör (6) för gasevakuering, försett med rör (7) tillförsel av spolvatten, försett med axeln(9) vars övre ände är försett med ett handtag (10) och nedre ände utgörs av provburkshållare(11), som kan vrida provburk (12) via axel (13) till olika positioner, kännetecknat av ett slutetprovtagningsutrymme (22) bestående av lock (5) och underdel (17) som är vertikalt rörligamellan två ändlägen, sluten provkammare (21) och öppen provkammare (22).

3. Anordning för provtagning (23) enligt patentkrav 2, kännetecknat av att när strålen från rör(4) öppnar provburkslocket (15), fyller provburken (12) genom att vrida handtaget (10), viaaxel (9), via provburkshållaren (11) till läge "B", när provburken är fylld, vrida handtaget (10)åter, via axel (9), provburkshållaren (11) med provburk (12) till läge ”A” och ventil (40)stängs.

4. Anordning för provtagning (23) enligt patentkrav 2, kännetecknat av att rengöra denförslutna provburken via rör (7) och munstycke (8) med spolvatten.

5. Anordning för kylning (24) som består av ett cylindrisk rör (29) med två gavlar (30 och 31),insidan av det cylindriska röret (29), finns en rörlig kolv (33) som skapar två täta separatakammare, nedre (35) och övre (36) , kännetecknat av det cylindriska rörets utsida (29),omgiven av ett svep (43) som bildar en sluten mantel fylld med genomströmmande kylvätskavia rör (44 och 45).

6. Anordning för kylning (24) enligt patentkrav 5, kännetecknat av där övre kammaren (36) fyllsmed luft under tryck via rör (37) genom att öppna ventil (38) mot rör (39), samtidigt somnedre kammaren (35) dräneras på luft till det fria genom att öppna ventil (40) via rör (4) ochrör (6), varvid kolv (33) når gavel (30).

7. Anordning för kylning (24) enligt patentkrav 5, kännetecknat av, då ventil (27) öppnas ochprovsubstans från rör (25) trycks via rör (28) utfyller nedre kammare (35) och vidare utgenom den delvis öppna ventilen (40) och mynnar genom rör (4) där flashing uppstår ochgasen evakueras ut från provkammaren genom rör (6) och vätska genom utlopp (18), dåstängs ventil (40).

8. Anordning för kylning (24) enligt patentkrav 5, kännetecknat av nedre kammare (35),fyllningen fullföljs med substans under tryck via rör (28) genom att ventil (41) öppnas vilketmedger dränering av luft till det fria via rör (37 och 42), när trycket i nedre kammare (35)överstiger trycket i övre kammare (36) börjar kolven (33) röra sig uppåt, når gaveln (31), dåär kammare (35) fylld med substans, då stängs ventilerna (27 och 41), ventil (40) öppnas,flödet leds via rör (4), vidare till provtagare (23).

9. Anordning för kylning (24) enligt patentkrav 5, kännetecknat av att när substansen blivitnerkyld i nedre kammare (35) till önskad temperatur och tryck, då öppnas ventil (38) mot rör(39), övre kammaren (36) fylls med luft under tryck via rör (37). Nedre kammaren (35) tömspå substans genom att öppna ventil (40) via rör (4), kolv (33) pressas nedåt mot gavel (30)provburken(12) fylls genom att vrida handtaget (10), via axel (9), via provburkshållaren (11)till läge "B", handtaget (10) vrids åter, via axel (9), provburkshållaren (11) med provburk (12)till läge ”A” och ventil (40) stängs.