CN103889531A - 用于流体的降压的工艺及适于流体的降压的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的装置使得在不具有横截面积减小或不具有运动部件的情况下降低某些流体的压力。通过使待降压的流体顺次通过多对阻流件获得压力降低。在每对阻流件的第一阻流件中，流体的部分压力能被转化为重力势能；在第二阻流件中，重力势能被转化成热能，从而防止重力势能再被转化为压力能。

Description

用于流体的降压的工艺及适于流体的降压的装置

技术领域

本发明涉及一种用于流体的降压工艺及适用于该目的的装置。

具体地，本发明涉及一种用于流体（包括气相的液体或液体混合物）的降压的工艺，该流体能够载送固定颗粒或聚结物。本发明还涉及装置及其相关使用。

本发明的目的的工艺所用的装置可以有利地用来降低包含固体部分或包含受到摩擦力或过大剪切应力时将发生改变的材料的流体的压力；或用来降低危险流体或在维修介入与断裂的可能性必须降低到最少的高可靠性工艺中运行的流体的压力；或用来降低由于工艺或产品原因以低速前进的流体的压力。

特别地，当被输送的流体包括可以偶然具有非常大的尺寸的固体（例如，尺寸可以与输送管路的直径相比的聚集体）时，本发明的目的的装置是有效的。

例如，在切割热塑性聚合物时可以形成这些聚集体。熔融状态的聚合物典型地穿过位于模具中的多个孔。连续旋转且具有与模具的表面对应的刀片的一系列刀具保证聚合物的粒化。

将这样获得的颗粒通过热调节流体冷却与移除。不同粒化工序已为已知的，例如，如在以下专利与专利申请中所描述：WO03/106544、WO03/053650、WO2007/087001、WO2007/089497。更具体地，本发明中的装置可以应用到如专利WO03/053650中描述的、水下水环或喷水切割设备。

在这些申请中，被输送的流体由热矢量流体（一般为水）与粒化的热塑性聚合物构成。

本发明可应用到的热塑性聚合物中，有任选地可膨胀的乙烯基与乙烯基芳香族聚合物。更具体地，本发明可应用于由聚苯乙烯、可膨胀聚苯乙烯及其合金的粒化所产生的流体的降压。

本发明装置并不限于特定的压力范围。装置的入口压力通常是离开制粒机的流体的压力，但是出口的压力为大气压力。事实上，在出口处典型地具有用于分离热矢量流体的装置，可能是用于产品筛析与尺寸分类的装置，或者干燥器。所有这些装置通常在大气压力下操作。

甚至更具体地，入口的压力的范围通常是100相对kPa到2相对MPa（1和20相对巴），但是出口处的压力为大气压力或较入口稍高的压力。在本发明的说明书与下文的权利要求书中，参考压力为相对压力（规格）。

虽然操作温度并不限于特定值，其通常为被输送的流体的温度。对于上述应用，温度范围通常在0℃至100℃范围内。

背景技术

降压装置典型地通过摩擦实现压力降低，即，通过将流体的机械能转化为热能。例如EP410.081中所描述的层叠控制阀形成这一类型的一部分。更一般地讲，通过降低流体的横截面积而增大了其速度和因此的摩擦的装置属于这一类型（例如，WO2010/080037）；或者通过由待降压的流体增大湿面（例如通过插入格子）而引起的摩擦所导致的压力降低的装置也属于这一类型（参见，例如，WO2007/126863）。

当流体中出现固体聚结物或其他橡胶或甚至粘性材料（以某种方式阻挡了靠近颈部的流体的横截面）时，这些装置并不适用。

第二类降压装置设想了运动单元的使用，该运动单元将压力能转化成了单元自身的机械运动。涡轮或反向泵形成这一类型的一部分，其中流体作为推进流体且这样获得的机械功被转化成了电能，或被再次使用用于压缩或抽吸另一种流体，或被简单消散成热能（参见，例如，专利申请USA2009/108480）。使用能来对流体进行降压的装置属于这一类型，例如，倒置离心泵，即，抽吸口在被降压的一侧，且排放口在待降压的一侧（参见，例如，WO2007/131613）。

其他装置使用运动的部件用于机械地将高压区域与低压区域分割开来，同时将可包含固体部分的流体从一个区域输送到另一个区域。这一类型的例子以恒星阀和更通常的装置（通过驱动本体旋转形成与低压区域或高压区域联通的空间或渠道）（参见，例如，JP2007/268406）。

由于这些装置具有运动部件，这些部件经过磨损且具有差的可靠性。此外，所输送固体的最大尺寸通常要小于管道的尺寸，且通常很高的剪切速率防止精密流体存在时装置的使用。

上述装置中，特别是基于流体摩擦力的装置（例如调节阀）中，得到的压力降低很大程度上取决于待降压的流体的流量。这限制了应用范围并且可能导致入口处流量重大波动之后的不稳定性。

第三类包括单一气压柱装置，这种装置使用竖直管道和用于势能的随后消散的工具，在竖直管中待降压的流体（还可能包括气相）向上通过从而将压力能转化为重力势能，该用于势能的消散的工具例如，例如使用其中建立了渠道运动的下降渠道。为了获得后面的效果，使用具有足够宽的截面的管道并操作在大气压力下与下降槽道起始端相连接的虹吸管，以使下降管中的气相（在大气压力下相当多）形成连续的相。

即使这些装置还可以应用于包括固体微粒的流体的用途，当需要显著的降低压力时，这些装置通常不是特别有效。地球重力实际上被限制在9.8m/s²，并且该工艺的流体通常为水。因此，保证10巴（1MPa）的相对压力所需的管道的高度超过了100米。支撑结构的需要将是极为重要的，且可证明为由于其他限制条件（例如地形与环境影响，而不可实行）的存在是不可行的。

此外，用于流体（包括液相与气相）的降压的装置通常受限于不稳定性的问题，不稳定性由装置本身得到的压力降低的短暂波动所导致。这种不稳定性对位于装置本身上游的设备（比如，例如上述热塑性聚合物的制粒机）的运行可能不利例如。

最后，这些装置的使用不允许对压力降低进行调节，因为压力降低的值仅实质性与静液高度相关连。因此，不可能动态地改变压力降低的值以将其调节到期望值。

发明内容

构成本说明书一部分的所附权利要求中更好的描述的，在不降低横截面积且不需要运动元件、且没有前面所述的装置的限制的情况下，本发明的装置使得可能包括气相与固体颗粒的某些流体（例如，水）的压力降低。

通过使待降压的流体顺次通过多个阻流件（step）获得压力降低，所述多个阻流件相互串联布置且通过第一连接器或下部接头（例如U形接头）相连接，每个阻流件包括一对竖直管，所述一对竖直管通过第二连接器或上部接头（例如U形接头）彼此相连，所述一对竖直管中的第一管上升而第二管下降。根据流体的运动，阻流件的下部连接器位于一对管中的下降管与后续相邻的一对管中的上升管之间。

在每个阻流件的第一管中，流体的部分压力能被转化成重力势能；在第二管内重力势能被转化成热能，从而防止重力势能再次被转化为压力能。

与背景技术中的许多装置不同，在本发明的装置中，由于流体在装置上的摩擦所导致的压力降低本身可以忽略不计。

本发明的装置中，上面指出的能量转化典型地通过竖直定位且流体在其中由下向上通过的第一管以及相对于第一管具有更大直径且流体在其中由上向下通过的第二管获得。阻流件可以重复设置，直到达到所期望的压力。每一阻流件的第一管与第二管之间可以调节气体（如，空气或氮气）的引入或去除，从而稳定地获得所期望的气压。

特别地，如果待降压流体不包括气体，就必须引入气体。引入可以在第一阻流件的第二管之前的任意点实现。有利地，引入在第一阻流件的第一管与第二管之间进行。引入通常调节为：在入口压力下测得的气体的体积流量相对于液体的体积流量的比小于2。

对于高于0.01的气体与液体之间的体积比，从主流，或在任何情况下相对于主流中存在的气体的量富含气体的相中抽取一定量的气体是有用的。在调节阀的帮助下，可以有利地控制被抽取的所述流的流量。

特别地，当一定量的气相存在于主流中，气相相对于液相的体积比高于0.01时，在装置产生的压力降低中就可以观测到强烈的短暂波动。

在这些条件下，意外的是，富含来自主流的气体的流的抽取消除了这些波动，从而稳定了装置产生的压力降低。

下降管的截面相对于上升管的截面的面积比通常小于30，更优选小于10，甚至更优选小于5。

每个管的截面可以具有任意形状，例如，管可以具有圆形、椭圆形或多边形的截面，例如方形或矩形截面。

管对的数目通常在2至500的范围内；优选在2至50的范围内；甚至更优选的在2至10的范围内。

因此，这样获得的降压装置可以有利地用于包含固体部分的液体流体或液-气混合流体的压力降低。某些情况下，这些固体部分可以达到相当大的尺寸（例如，聚结物或聚集体），即，这些固体部分由此阻塞了普遍用于流体降压的装置（例如阀门，或更常见的是具有减小了横截面积的管）的横截面。可选地，本发明装置可以用于包含如果受到过大摩擦力或剪切应力时将改变（典型是在层叠装置中）的材料的流体；也可用于危险流体和高可靠性工艺，这类工艺中，维修介入与断裂概率必须降低到最小。

更具体地，本发明装置可以应用到用于热塑性聚合物的制粒机的下游，粒化隔腔的压力必须维持在高于大气压力的压力。离开制粒机的流体通常由液相（水）构成的工艺流体，外加由聚合物颗粒构成的固相与任选的气相构成。某些情况下，特别是在起始时，流体还包含聚合物的固体聚结物。

在热塑性聚合物制粒机中，被浸没的切割制粒机（例如水下制粒机）尤其重要，其中在充满工艺液体（典型为水）的环境中实现聚合物的切割。另一类特别适用于本申请的制粒机是水喷嘴制粒机，例如，在专利7,320,585中所描述的装置。

在热塑性聚合物中，芳族烯烃聚合物（例如聚苯乙烯）与其各种合金（例如苯乙烯-丙烯腈（SAN）、丙烯腈-亚丁烯基-苯乙烯（ABS），聚苯乙烯-聚乙烯合金都特别重要。这些聚合物可任选地包含膨胀剂，例如，异戊烷与正戊烷的混合物，以便在适当热源出现的情况下可膨胀。可膨的胀聚苯乙烯（EPS）在可膨胀聚合物中尤其重要。

如果与之前所述类似装置相比较，例如单一气压柱装置，意外的是利用本发明装置，在没有暂时波动的情况下可以维持压力损失。

此外，当再次与上述的单一柱装置相比较时，本发明的目的装置使得压力降低动态改变。因此在不修改装置本身或不中断的情况下将，降压设定为一个随时间可能发生变化的期望值是可能的。

通过相对于流体本身，或优选地相对于下降管道的上下端之间的压差反馈地调节富含气相的抽取阀的开口来获得控制。

通过这种方式，可以设定用于第一阻流件之后的压力损失值，压力损失值的范围是在每一阻流件中可得到的静压高度的20%至80%。

此外，意外的是，本发明装置大体上对入口处流体的流量的变化并不敏感。这与动态改变压力损失值的可能性一起，使得本发明装置特别灵活，并因此适用于上述应用。

具体实施方式

本发明的工艺的装置使得某些流体的压力降低，并维持压差大体稳定且大体上与流体的流量无关。

通过使待降压的流体顺次通过多对阻流件获得压力降低。在每对阻流件的第一阻流件中，流体的部分压力能被转化为重力势能；在第二阻流件中，重力势能被转化为热能，从而防止重力势能被再转化为压力能。

参考附图，现在描述本发明的一些实施例，这些实施例不能认为限制了本发明的工艺/装置的范围，且不能认为限制于参考附图的技术方案，因为这些实施例可以应用到任何通常的情形。

图1示出了本发明的装置的第一实施例（以下称之为“M1”）。当待降压的流体不包括气相，或在入口压力下测得的气相与液体流量之间的体积比小于2、优选小于0.5、甚至更优选小于0.2时，可应用第一实施例。参考图1，本发明装置包括高压流体入口（31），该高压流体入口（31）与竖直定位且顺次相连的多对管（12、13、14、15、16…17、18、19）相连。每一对管的第一管（12、14、16…18）中，流体由下向上通过，而在第二管（13、15、17…19）中，流体由上向下通过。可以重复设置成对的管，直到达到所期望的压力。任选地，气态流体（33）被引入到第一阻流件的第一管与第二管之间，该气态流体的流量可以通过阀（23）调节。另外，在第一阻流件和/或第二阻流件和/或第二阻流件下游的另一阻流件中，在每个阻流件的管之间的中间位置，气态流体（34）的一部分（如果存在的话）可以通过使用调节阀（25）调节其流量而被减去。

在第一模式的一个优选变型中，上升管（12、14、16…18）相对于下降管（13、15、17…19），具有更小的流体横截面积。通常，下降管的截面相对于上升管的截面之间的面积比小于30，更优选小于10，甚至更优选小于5。在特定的情况下，上升管可以具有与下降管相同的截面。相反，典型为圆锥形的连接元件（22、24）被插在每个管（上升或下降）的下游。

管道的母体可以具有任意形式。例如，管道可以是螺旋形缠绕的，或者相对于竖直方向倾斜的。管道优选为竖直的。

沿着管可以有截面变化，例如，变窄或加宽。有利的是典型地在弯曲的部分保持更大截面，以便于可能的固体聚结物的通过。

在上升与下降管（26）之间以及下降与上升管（27）之间的连接可以是弧形管，优选地，弧形管由具有宽半径的曲线部分构成，以避免可能的大尺寸的聚结物在曲线部分内堵塞。

气体（33）的引入可以使用例如由压缩机供应的高压源实现。气体的剂量例如通过旋转式流量计或调节阀来实现，旋转式流量计或调节阀相对于气体流量计的反作用被调节，例如，通过校准嘴的质量计或压力降低计（“DP-Cell”）。

被抽取的气体（34）也可包括在入口（31）处的部分液相和可能的固相，被抽取的流（34）还可能具有与进入的流体（31）具有同样的成分，并且在液体物质、气体物质和可能的固体物质之间维持相同的比率。

管对（阻流件12-13、阻流件14-15等）的数目通常的范围是2至500；优选是2至50；更优选地是2至10。

管对的数目也可以基于将得到的压力降低来限定。更具体地，一对管的整体效率产量可以定义为上升柱的流体静压头（因此，等于重力加速度乘以液相或液相加上固相的密度与上升管的顶端与底端之间的限额差的乘积）。根据这一标准，上升管的所需数目由将获得的压力降低与由效率整体效率产量之间的比率除以效率给出。效率典型的范围为0.2至1.1。

意外的是，例如通过调节抽取阀（25）或注射阀（23）的开口改变被抽取的流体（34）的流量可以改变效率。结果是，不同于由流体柱的重量大体给出其压差的流体静液柱，在本发明装置中，这些控制允许对将获得的压力降低进行调节。

如果供给的流体（31）包括气相，对富含气体（34）的相的抽取对于避免流不稳定性是基本的，流不稳定性使通过装置获得的压差产生强烈波动。

相对于压力信号或压力水平反作用地控制抽取阀（25）是有利的。例如，相对于紧随气体的抽取由下降管的首末端之间的流体所记录的压差来控制每个抽取阀（25）是可能的。

以抽取阀（25）的反作用的正确控制通常会使流更稳定，防止上述不稳定性，尤其是当在入口（31）处的流发生流量或成分变化的时候。

上升管和下降管可以具有不同的长度，特别是如果连接在进入流体（31）的上游的装置与连接在流出流体（32）的下游的装置的高度的不同是方便的时候。

图2示出了本发明装置的一个实施例（以下称之为“M2”）。当待降压的流体包括气相时可以应用这种模式。而且，当在入口压力下所测的气相流量与液相流量的体积比大于0.05、优选是大于0.15、甚至更优选大于0.3时，可以应用此模式。

模式“M2”与模式“M1”的不同之处在于，还在上升和下降管之间的连接处的第一部分抽取气体（34）。该抽取可与实施例M1中已经说明的内容类似地实现。

模式“M1”与模式“M2”可以结合，因为在同一个装置中既有气体的抽取又有气体的引入。以这种方式，在同一装置中，可以降低包含或不包含气相的流体的压力。

为了防止包含在被抽取气体中的固体材料堵塞抽取管路，特别是与可能的调节装置（25）相关的，过滤元件可以插在抽取管的入口处，这防止大于一定尺寸的颗粒的通过。

为了防止过滤元件本身被堵塞，可以方便地将过滤元件安装在管（26）内部，从而工艺流体本身可以实现对过滤器的清洁；或实现冲洗流体（优选使用相同的工艺流体），这将使过滤器保持清洁。冲洗可以连续也可以不连续，可以应用在工艺，从而相对于过滤方向同向或反向。

过滤元件可以根据已知技术生产。有效的过滤元件例如由金属网组成，金属网的孔距足够小，从而防止在过滤器下游的设备阻塞，例如孔距不大于最小横截面积的一半。反之亦然，极小的网引起高的压差以及被工艺流体中存在的部分颗粒阻塞过滤器本身的阻塞的可能性。

从抽取中收集的气体可以与工艺流体分离，例如，用于再次使用或大气净化，或被再次插入工艺流体内。

气体的去除可以直接实现或通过在下降管的起始端之前插入相分离器实现。

相分离器为适于使液相与气相至少部分分离的任意装置。本领域已知的相分离器有的非限制性实例有：搅拌罐与非搅拌罐、水平管（即与重力方向垂直）或相对于垂直方向倾斜的管、旋风器、离心机。

更通常地，其中在重力方向上流体流的速度低于在与重力方向相反的方向上气相的上升速度（由流动静液推力确定）的装置是适合于此目的的相分离器。

另一类型的相分离器使用离心力，可选地或联合地与重力结合，以将液体流体与气相分离。离心力可以由流体本身产生，例如通过施加螺旋运动；这种装置的一个例子是旋风器。可选地，离心力也可以由外部源产生；这种装置的一个例子以离心机为代表。

图3示出的本发明的实施例“M3”，M3使用了所述分离装置。参考图3，本发明的装置包括高压流体进口（31），如已经描述的实施例，进口（31）与竖直定位的多对管连接且顺次相连。在每对管的第一管中，流体由下向上通过，而在第二管中，流体由上向下通过。可以重复设置成对的阻流件，直到达到所期望的压力。任选地，在第一阻流件的第一管与第二管之间引入气态流体（33），气态流体（33）的流量可能由阀（23）调节。所述相分离器装置（40）可以插在每对管的第一管与第二管之间。然后，可能由阀（25）调节的部分气相被抽取（34），以如以上所描述地被后续处理。

本发明的装置的效率还可以通过改变供给的气相（31）的流量来调节。

没有必要在所有成对的管中插入分离装置。

提供一些本发明的非限制性示例以说明上述实施例。

示例A1

图4与图5说明了上述实施例“M3”所用的相分离器的一个示例。

来自于连接器（26，图3）的流通过将流体引入相分离器（65）的凸缘（61）而被输送到伸缩管（66）。

相分离器（65）由直径（D2）比入口管道（66）的直径（D1）大得多的一段管道构成。通常，D2与D1之间的比至少为1.2。优选D2与D1之间的比在1.5至10的范围内；甚至更优选地，D2与D1之间的比在2至5的范围内。

流出物（H2）的高度典型低于相分离器（H1）的圆柱形部分的高度，从而使气相的分离最大化。由此除气后的流体通过凸缘（62）进入到下降管（13，图3）。除气器与伸缩管（66）及下降管（62）的连接处的角度（A1）与（A2）可以是0至90°之间的任意值。更优选地，A1与A2必须大于10°而小于80°。

富含更多气相的流体从位于除气器上部的嘴（63）处被收集。插入用于引入相分离器的清洁流体或用于引入预定气体流量的另一个嘴（64）是任选可能的。嘴（64）例如对于在防止启动阶段或工艺异常过程中防止除气器的溢出是有用的。

清洁喷嘴可以任选地安装在除气器的内部以清洁除气器的内壁。与从凸缘（61）供给的液相相同的液体可以有利地用作清洁液体。

伸缩管（66）可任选地终止于用于流体动力性地改进气体分离的装置，例如，安装的曲线部分（67），从而流出流体沿与相分离器（65）的壁相切的方向被导向，如图5所示。

示例A2

参考上述实施例，更加富含气相（34）的流可以从上升管（12、14、16…）与下降管（13、15、17…）的上部区域或连接部分（26）抽取。可选地，该流可以从连接在两个管之间的分离装置（40）抽取，如上述实施例“M3”所示。

过滤对于防止更加富含气相的所述流的非气相组分产生堵塞或所述流下游的设备的故障是有用的，所述设备例如为安装用于调节与控制流出流的阀（25）。

过滤元件可以有利地位于上述分离装置或元件的内部或壁上。可选地，过滤元件也可以沿着富含气相的流的流出管应用。在后一种的情况下，该过滤元件优选地与管的起始端相邻定位，且因此与该流体被抽取其中的装置相邻定位。

图6示出了所述过滤如何实现的示例。

富含气相（63）的流通过沿着管（78）定位的过滤器（74），从装置或管（65）除去的所述流体流（63）通过管（78）。

过滤器可应用为装置或管（65）的嘴（72）与抽取管（78）之间的“夹层结构”。这一模式中，通过凸缘（71）与相对凸缘（72）的关闭，过滤器保持堵塞。根据已知领域的实践，可使用可能的垫圈以保证密封性。

为了防止聚结物或其它固相堵塞过滤器（74），使用冲洗流体（69）可能是方便的。冲洗流体（69）可以通过注射装置（73）来输送，注射装置（73）通过合适的连接部件（75）与冲洗管相连，并随后通过合适的元件（76）与过滤元件（74）例如在与富含气体（63）的流的运动方向相反的方向上对齐。

有利地可使用将冲洗的压力能转化成动能的喷嘴（77）。以这种方式，有利于过滤器的清洗。

元件（73）也可以夹层地插入到凸缘（71）与凸缘（72）之间，且可以定位在过滤元件（74）之前或之后。

图7是过滤元件的实施例的一个例子。过滤元件由环形钢板（74）组成，环形钢板（74）上焊有4个臂，4个臂由适当固定至环形板（例如通过焊接）的钢杆（75）构成。

过滤器以夹层方式应用在两个凸缘之间。当凸缘上的螺钉被紧固时，应用在环形板的两侧的垫圈形成密封。

现在提供上述实施例的一些实际的示意性示例。

示例1

根据上述实施例M2构建用于流体的降压的装置。

在降压器入口的流体（31）由以每小时7吨的流量供给的水以及以每小时1,500标准升的流量供给的空气的混合物构成。

以下描述第一对管。上升管（12）由标称直径为3英寸（按照目录，内径为77.83mm）、长度为3,000mm的、竖直定位的钢管道构成。截面变化由从3英寸（7.62cm）到4英寸（10.16cm）（标称值）的商业减小构成。弯曲段（26）由被200mm的直的水平段间隔开的均为4英寸（10.16cm）的两个90°的商业弯曲部构成，在弯曲段（26）上插有与球阀相连的嘴。球阀的另一端朝大气开口。下降段（13）的标称直径为4英寸（10.16cm）（按照目录，内径为102.3mm），且长度为3,000mm。截面变化（24）也由从3英寸（7.62cm）到4英寸（10.16cm）的商业减少构成。弯曲段（27）由200mm的直的水平段间隔开的标称直径均为3英寸的两个90°的弯曲部构成。

该方案再重复另外的三次，因此获得4对上升/下降管道。离开最后的管道的流从上倒入到保持在大气压力下的罐。

在这个示例中，富含气体（25）的相的抽取阀保持关闭。

由位于降压装置入口处的流体上的压力计测得的压力显示为1.05相对巴（1.05barg等同于105相对kPa）。压力证明为是稳定的。在最后的管道的出口处的压力计显示大气压力。

对比例1

将与示例1相同的装置旋转90°，从而使管（12、13…）不再竖直（即与地球的重力轴线对齐）而为水平的（且因此正交于重力轴线）。

降压器的入口的流体（31）包括水与空气的混合物，混合物的比例及流量与示例1相同。

由位于降压装置（31）的入口处的流体上的压力计测得的压力平均数显示为低于最小阈值，且因此低于0.15相对巴（0.15barg等同于15相对kPa）。位于最后的管道出口处的压力计显示大气压力。

示例2

使用与示例1相同的装置，采用入口流体（31）为流量为每小时19.5吨的水以及每小时10,500标准升的空气。位于装置的入口处的气压计测得的气压显示为非恒定气压，该气压在少于1分钟的时间段内由0.5巴变为0.9巴。

富含气体（25）的相的抽取阀被打开。此刻，气压计测得的气压是恒定的且为0.8巴。

示例3

根据上述实施例“M3”构建用于流体的降压的装置。

使用3对管。第一上升管（12）直径为150mm，且长度为25米，竖直地安装。弯曲段（26）由被300mm直的段间隔开的4个45°的商业弯曲部构成。通过在相分离器中应用喷嘴来实现注射气体。

相分离器根据示例A1中描述的模式生产。使用根据示例A2的装置来过滤流出气流，使用加压水作为冲洗流体。

第二根上升管高30米，且第三根上升管高35米。下降管由直径为400mm的管道构成。流出流体（32）的压力为大气压力。

将来自熔融的可膨胀聚合物的粒化的水、加压氮气以及可膨胀的聚苯乙烯颗粒所形成的流供给至降压装置，如专利US7,320,585所描述的。

所供给的水的流量范围是10,000kg/h至150,000kg/h；氮气的流量范围是0至200Nm3/h，可膨胀聚合物颗粒的流量范围是1,000至10.000kg/h，平均粒径范围是0.7mm至2.0mm，且聚结物的平均尺寸低于100mm。

示例4

将60000kg/h的水与12Nm3/h的氮气形成的流供给至根据示例3的降压装置。

气体注射的调节阀（23）与抽取阀（25）保持关闭。

在装置的入口处所测得的压力稳定在7.3bar（730kpa）。

示例5

将60,000kg/h的水与50Nm3/h的氮气形成的流供给至根据示例3的降压装置。

气体注射的调节阀（23）保持关闭。在第一阻流件与第二阻流件中，所抽取的富含气体（25）的流的各个调节阀为相对于同一阻流件的分离器与随后阻流件的分离器之间所记录的压差反作用地被控制。因此，第一阻流件的分离器（40）的抽取阀（25）相对于第一阻流件的相分离器与第二阻流件的分离器所记录的压差成反作用，而第二阻流件的分离器的抽取阀相对于第二阻流件的分离器与第三阻流件的相分离器所记录的压差成反作用。另一方面，位于第三阻流件的分离器的阀（25）为完全打开的。

上述三个阀（25）全部与第三阻流件的下降管的下端相连。

在第一阻流件的调节阀设定的压差等于2.2bar（220kPa），而在第二阻流件的调节阀建立的压差等于2.6bar（260kPa）。在装置入口处测得的压力稳定在6.8bar（680kPa）。

示例6

重复示例5，不同之处在于在第一阻流件和第二阻流件的调节阀设定的压差相同且等于0.7bar（70kPa）。在装置的入口处测得的压力稳定在3.4bar（340kPa）。

示例7

根据上述实施例“M2”构建用于流体的降压的装置，然而，其中没有用于流体（34）的中间抽取的系统。

降压器入口处的流体（31）由以每小时0.8kg的流量供给的液态戊烷以及以每小时0.04标准升的流量供给的氮气的混合物构成。

上升管由内径为6mm、长度为500mm、竖直安装的管道构成。下降管由内径为20mm、长度为500mm的管道构成。

上升管与下降管对的总数等于100。

所得的压力降低等于1.8巴（180kPa）。

Claims (20)

1.一种用于降低流体的压力的工艺，所述流体包含至少一种液相，所述工艺包括：使待降压的所述流体顺次通过多个阻流件，多个所述阻流件通过第一下部连接器串联，每个阻流件由上部通过第二上部连接器连接的一对竖直管构成，其中所述流体从下向上通过每个阻流件的第一管，且从上向下通过每个阻流件的第二管，在每个阻流件的所述第一管中，所述流体的部分压力能被转化为重力势能，而在所述第二管中，部分重力势能被转化成热能。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中包含气相的流体的引入或除去在每个阻流件的所述第一管与第二管之间被调节。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中所述待降压的流体还包含固相。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的工艺，其中所述待降压的流体还包含气相，在所述入口压力下测得的气相流量与液相流量之间的体积比大于0.01。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的工艺，其中在入口压力下，所述气相流量与所述液相流量之间的体积比在0至2的范围内，且在所述第一阻流件的所述第一管与所述第二管之间引入气流。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的工艺，其中在至少一个阻流件的所述第一管与所述第二管之间抽取流，所述流的气态组分的体积流量为被抽取的流量的至少50%。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中所述流体抽取在位于所述阻流件的所述第一管与所述第二管之间的相分离器中实现。

8.根据权利要求6或7所述的工艺，其中所述流抽取相对于压差反馈地被调节，所述压差是在实现所述抽取的同一阻流件的所述第二管的下端与上端之间测量的。

9.根据权利要求7所述的工艺，其中所述流抽取相对于在实现所述抽取的同一阻流件的所述相分离器与后续阻流件的所述相分离器之间测量的压差反馈地被调节。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的工艺，其中所供给流体来自于用于热塑性聚合物的制粒机。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的工艺，其中所述第二管相对于所述第一管具有更大的直径。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的工艺，其中所述阻流件的数目在2至500的范围内。

13.根据权利要求12所述的工艺，其中所述阻流件的数目在2至50的范围内。

14.根据权利要求13所述的工艺，其中所述阻流件的数目在2至10的范围内。

15.一种根据前述权利要求中任一项所述的工艺的用于流体降压的装置，所述装置包括通过第一下部连接器串联连接的多个阻流件，每个阻流件由上部通过第二连接器相连的一对竖直管构成，其中所述流体由下向上通过每个阻流件的所述第一管，且由上向下通过每个阻流件的所述第二管。

16.根据权利要求15所述的装置，进一步包括一个或多个气体的插入工具和/或一个或多个流体的抽取工具，所述插入工具和/或抽取工具位于至少一个阻流件的两个管之间。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述流体抽取在位于所述阻流件的第一管与第二管之间的相分离器中实现。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述相分离器由至少两个相邻本体和可能的中间本体构成，所述至少两个相邻本体中的第一本体中，所述流体的横截面积相对于所述阻流件的所述第一管的横截面积增加至少50%，所述至少两个相邻本体中的第二本体中，所述流体的横截面积恢复到所述阻流件的所述第二管的横截面积，所述中间本体与所述第一本体和第二本体连接，其中所述流体抽取通过位于所述分离器的外壁上的喷嘴获得。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述流体通过伸缩管供给到所述分离器，所述伸缩管将所述流体直接输送到所述中间本体内。

20.根据权利要求19所述的装置，其中离开所述伸缩管的所述流体相对于所述分离器的内壁沿切线方向供给到所述分离器。

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