CN107824062A - 用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法,包括以下步骤:提供经计量的第一运载气体流并且在运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额需要设定成零的情况下作为运载气体/蒸汽混合气流;提供经计量的第二运载气体流,提供经计量的蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流,混合二者以提供第一气体状混合气流并且在运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额需要设定得相对较低的情况下作为运载气体/蒸汽混合气流;提供经计量的液体流并输送给蒸发/混合装置以蒸发液体并且与第一气体状混合气流混合从而提供第二气体状混合气流,并且在运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额需要设定得相对较高的情况下作为运载气体/蒸汽混合气流。
Description
技术领域
本发明涉及用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法和设备,该运载气体/蒸汽混合气流包含份额可调节的(一方面)运载气体和(另一方面)液体的蒸汽。
背景技术
这种方法和设备已由现有技术得知并且尤其能够应用在预先确定的环境条件以及必要时预先确定的环境条件可改变的情况下对材料特性的研究中。对此的示例是对材料样品的吸附能力、(例如热)线性膨胀、刚性、晶体结构等的研究,该材料样品布置在被运载气体/蒸汽混合气流流经的样品室中。
运载气体可尤其为惰性气体(例如氮气、氦气、氩气等或稀有气体的混合物)。蒸汽状成分或液体(其蒸汽包含在运载气体/蒸汽混合气流中)大多为水,但是已知也有包括有机化合物、例如乙醇的蒸汽的混合物。
在现有技术中提出以下的用于产生运载气体/蒸汽混合物的方法以实现产生预先确定的蒸汽浓度(等效于运载气体和蒸汽的预先确定的份额):
-蒸发液体并且提供运载气体,接下来使两种成分以气态计量/混合。
-蒸发之前计量的液体流并且混入经计量的运载气体流(所谓的“直接蒸发法”)。
-混合蒸汽状成分饱和的运载气体流以及纯的运载气体流。
-产生蒸汽状成分饱和的运载气体流并且使多余蒸汽在热交换器表面上有针对性的冷凝。
所有成分以气态计量具有很大的技术难点,因为必须进行质量流测量以避免在温度提高时的再凝结。在水作为蒸汽成分的情况下,温度例如必须大于100℃。由此多种可商业获得的质量流测量仪都被排除或必须为高的介质温度选择昂贵的特殊方案。
在直接蒸发的方法中,由于液体成分的计量精确性限制了在达到蒸汽的目标浓度时的精确性。通常,例如液体质量流如此小,以致于该液体质量流不能足够精确地(“流动缓慢”)被计量和/或不能均匀地蒸发。直接蒸发的另一缺点是在经计量的液体量在零和不等于零的目标值之间变化时蒸汽浓度提升时间以及尤其下降时间比较长(通常在几分钟的范围中)。
首先制造蒸汽状成分饱和的运载气体流的方法是不利的,因为基于运载气体的必要参与不会实现纯的蒸汽气氛(蒸汽浓度100%),也不会实现几乎100%的浓度。
将饱和的和无蒸汽的运载气体流混合的方法基本被限制在使用水作为蒸汽状成分,因为仅针对这种情况能够特别简单地确保对蒸汽浓度的测量(例如借助商业上可用的用于空气湿度的探测器)。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点并且提供用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法以及设备,借助其可以很小的延迟以及高的精确性在宽泛的范围中设定蒸汽成分的浓度。
根据本发明,该目的通过根据权利要求1的方法或根据权利要求4的设备实现。从属权利要求涉及本发明的有利改进方案。
本发明的基本思想在于:
-在蒸汽成分的目标浓度为零时,使用特别为此提供的“经计量的第一运载气体流”作为待产生的运载气体/蒸汽混合气流;
-在蒸汽成分的目标浓度相对较小时使用混合法(混合“经计量的第二运载气体流”与“经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流”);以及
-在蒸汽成分的目标浓度相对较高的情况下使用直接蒸发法(在使用“经计量的液体流”的情况下,该液体流被蒸发并且与第一气体状混合气流混合,以便获得“第二气体状混合气流”)。
蒸汽状成分或液体(其蒸汽包含在运载气体/蒸汽混合气流中)尤其例如可为水。
概念“相对较低”可尤其例如意味着,虽然浓度大于零,但是小于(可替代地:小于等于)预先规定的、例如预先规定为不变的第一阈值。
概念“相对较高”可尤其例如意味着,浓度大于等于(可替代地:大于)第二阈值,第二阈值例如可等于第一阈值。可替代地,第二阈值可设置成大于第一阈值。
在一个实施方式中,使用预先规定在10-50%的范围中的第一阈值,和/或使用预先规定在30-70%的范围中的第二阈值。
在需要将运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额设定得相对较低的情况下,“第一气体状混合气流”用作运载气体/蒸汽混合气流,其中,在该运行模式下,可以宽泛的范围调节蒸汽份额,即,从几乎为零(近似零)直至蒸汽饱和的运载气体的蒸汽份额。蒸汽份额的这种变化可通过相应地改变饱和的运载气体/蒸汽混合气流的剂量和/或改变经计量的第二运载气体流的剂量来确保。
而在需要将运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额设定得相对较高的情况下,“第二气体状混合气流”用作运载气体/蒸汽混合气流,其中,在该运行模式下,原则上有两种实现方案用于改变蒸汽份额,这两种实现方案可单独地或彼此结合地使用:首先有这种方案,即,如已经阐述地那样改变第一气体状混合气流的组成。此外存在这种方案,即,改变液体流的剂量。
在此为蒸汽成分的目标浓度所规定的所有百分比是“摩尔的蒸汽浓度”,即,运载气体/蒸汽混合气流的蒸汽量(物质量/颗粒数或标准化的体积)与总量(物质量/颗粒数或标准化的体积)的比例。
借助本发明产生的运载气体/蒸汽混合气流的流速(每时间单位的质量或体积)优选是可调节的(通过相应地操控剂量)并且尤其例如可在从零至最大值的范围中调节,其中,该最大值例如可在50至5000ml/min的范围中。
在一个实施方式中,用约1bar(约大气压)的压力制造运载气体/蒸汽混合气流。在一个实施方式中,用超压制造运载气体/蒸汽混合气流。也可考虑,该压力可在预先确定的范围中调节。该压力的产生和调节在此例如也可间接地通过以下方式实现,即,直接地产生或调节运载气体/蒸汽混合气流的确定的流量,并且之后根据流动阻力或在后置的构件(“目标系统”)上的压力损失得出该压力。
在一个实施方式中规定,借助阀装置来实现使用经计量的第一运载气体、第一气体状混合气流或第二气体状混合气流作为运载气体/蒸汽混合气流,该阀装置为此被切换,使得在阀装置的有效出口处提供气流中的当前待使用的气流,而至少使气流中的当前无需使用的气流在阀装置的排气口处流出。代替排放到例如大气中,可规定,收集“废气”以便回收利用,例如从中回收运载气体(可用于再次应用于该设备中或其他目的)。
在一个实施方式中规定,提供经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流包括以下步骤:
-提供经计量的第三运载气体流;
-提供经计量的另一液体流;
-将经计量的第三运载气体流和经计量的另一液体流输送给蒸发/饱和装置以用于蒸发液体并且与经计量的第三运载气体流混合。这里使用的概念“蒸发”应理解为从液态到气态的每一种过渡,即,尤其也理解为在通过绝对压力确定的沸点之下的温度中的“气化”。
蒸发/饱和装置可以多种方式实现,例如作为泡罩塔、涤气器(例如“洗气瓶”)或润湿器。
在根据本发明的提供的经计量的第一运载气体流、经计量的第二运载气体流和必要时的经计量的第三运载气体流中的每一个尤其可为经计量的惰性气体流(例如,空气、氮气、氦气、氩气等或例如稀有气体的混合物)。例如可使用热流量控制器(MFC)、科里奥利流量控制器或比例阀来进行计量。在本发明中“惰性的”首先且非常普遍地是指,与蒸汽不反应。但是,根据本发明使用的惰性气体流尤其也可为“在化学意义中的惰性”。
在最简单的情况下,在混合腔中混合经计量的第二运载气体流和经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流,在相应的入口处将所述气流输送给混合腔并且在出口处使得到的第一气体状混合气流从混合腔中排出。
可以多种方式提供经计量的液体流以及必要时设置的经计量的另一液体流,例如在使用热流量控制器、比例阀、注射泵或隔膜泵的情况下。但是特别是对于“经计量的另一液体流”计量要求比在所供给的“蒸发/饱和装置”的普通结构形式的情况下更低,在此仅必须确保,例如液体在饱和器(如洗气瓶等)中的填充量没有离开预先规定的工作范围。这例如也可间断性地进行,例如通过根据需要、例如在低于填充量的下限时补充液体。就此而言在许多情况下,对于经计量的另一液体流原则上经操控的打开/关闭阀与用于“计量”的填充量测量结合也就足够。
可以最简单的方式在使用经加热的管件的情况下对经计量的液体流进行蒸发并且与第一气体状混合气流混合,该管件具有用于输入或排走相应气流的接口。如果力求尽可能均匀的、无脉动的蒸发,则对此也可使用在技术上较复杂的实现方案。
对于提供经计量的液体流所需的液体例如可从用于贮存液体的容器中获取(并且输送给用于计量液体介质的设备)。适宜地,该容器可构造成耐压的且不可扩散的,从而抑制不期望的气体状成分的溶解。借助后置的用于液体计量的设备可使液体以连续的质量流输送给蒸发/混合装置。
在本发明的改进方案中使用湿度传感器,以便检测第一气体状混合气流的实际蒸汽浓度,这具有以下优点,基于检测结果例如能调控地作用到(一方面)经计量的第二运载气体流的质量流上以及(另一方面)经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流的质量流上。这种湿度传感器可以多种方式实施,例如作为湿度敏感的板式电容器、露点湿度计等。
作为提及的用于检测第一气体状混合气流的蒸汽浓度的湿度传感器的替代或补充,可使用一个或多个湿度传感器来检测在本发明中设置的其他气流的蒸汽浓度。尤其有利的是,使用一个湿度传感器来检测产生的运载气体/蒸汽混合气流的实际蒸汽浓度。该湿度传感器和/或其他的湿度传感器和/或流量测量仪的传感器信号可有利地尤其用于调控在产生的运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额。
在根据本发明的设备中可规定,用于提供经计量的第一运载气体流的器件和/或用于提供经计量的第二运载气体流的器件具有:
-运载气流输送接口或运载气流贮存器;
-可控制的用于气体计量的计量装置。
类似地,对用于提供必要时设置的经计量的第三运载气体流的器件也是如此。
在一个实施方式中规定,用于提供经计量的、蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流的器件具有:
-用于提供经计量的第三运载气体流的器件;
-用于提供经计量的另一液体流的器件;
-用于使经计量的另一液体流的液体蒸发并且用于与经计量的第三运载气体流混合的蒸发/饱和装置。
在一个实施方式中规定,用于提供经计量的液体流的器件具有:
-液体输送接口或液体贮存器;
-可控制的用于液体计量的计量装置。
在一个实施方式中规定,用于选择需要用作运载气体/蒸汽混合气流的气流的器件由阀装置形成,阀装置构造成可通过控制进行切换,使得在阀装置的有效出口处提供气流中的当前待使用的气流,而至少在阀装置的排气口处使气流中的当前未被使用的气流流出。
在该实施方式的改进方案中,阀装置具有二位四通阀,
-其具有用于输送经计量的第一运载气体流的第一阀接口;
-其具有用于输送第二或第三气体状混合气流的第二阀接口;
-其具有用于提供运载气体/蒸汽混合气流的第三阀接口,作为“有效接口”;以及
-其具有用于使未使用的气流排走的第四阀接口,作为“排气接口”;
其中,在阀的第一切换位置中,第一阀接口与第三阀接口连接并且第二阀接口与第四阀接口连接;
并且其中,在阀的第二切换位置中,第一阀接口与第四阀接口连接并且第二阀接口与第三阀接口连接。
在本发明中优选地使用例如中央控制装置(例如微型控制器),从而根据蒸汽状成分的预先规定的目标浓度操控用于气体或液体计量的装置以及用于选择相关气流作为运载气体/蒸汽混合气流的装置(例如二位四通阀)。
在操控至少一个、尤其多个或所有被操控的计量装置时可尤其通过使用相应的传感器装置测量相关的实际质量流来实现调控,将传感器装置的传感器信号输送给提及的控制装置以实现相应的控制回路。
根据一个实施方式,控制装置构造成,存储可由用户输入的“浓度程序”(运载气体和蒸汽的期望份额或蒸汽成分的期望的目标浓度与时间相关的曲线),然后通过可操控的装置的相应操控自动运行。
附图说明
下面根据参考附图的实施例进一步描述本发明。示出:
图1示出了根据本发明的用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法的实施例的流程图;
图2示出了用于在实施例中提供饱和的运载气体/蒸汽混合气流的方法的流程图;
图3示出了用于实施根据本发明的方法的设备的实施例的方框图;以及
图4示出了用于清楚表示蒸汽状成分和在此一方面是第一气体状混合气流以及另一方面是第二气体状混合气流的所达到的份额的目标浓度在时间上的变化的示例性时间曲线图。
具体实施方式
图1示出了用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的方法的主要步骤。
在步骤S1中定义蒸汽状成分(在运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额)的目标浓度,这例如可由用户直接规定或在自动运行“浓度程序”中定义,该浓度程序确定目标浓度的与时间相关(提前通过用户输入)的曲线。优选地,在步骤S1中也能够定义运载气体/蒸汽混合气流的总流速(例如每时间单位上的质量或每时间单位上的体积),或等效地定义运载气体份额和蒸汽份额的质量流速。后者流速的大小同样可例如通过所述的浓度程序预先规定。
在步骤S2中,判断当前预先规定的目标浓度,看该目标浓度是否为零、或相对较低、或相对较高。
概念“相对较低”例如可意味着,虽然浓度大于零,但是小于预先规定的不变的阈值,概念“相对较高”在此例如可意味着,浓度大于该阈值。
如果在步骤S2中判断出,需要将蒸汽份额设定成零,由此将处理前进到步骤S3,在该步骤S3中使用经计量的第一运载气体流作为待产生的运载气体/蒸汽混合气流。
如果在步骤S2中判断出,待设定的蒸汽份额相对较低,则将处理前进到步骤S4,而在该步骤S4中使用第一气体状混合气流,该第一气体状混合气流通过以下方式产生,即,将经计量的第二运载气体流与提供的经计量的蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流混合。
如果在步骤S2中判断出,待设定的蒸汽份额相对较高,则将处理前进到步骤S5,在该步骤S5中使用第二气体状混合气体,第二气体状混合气体通过以下方式产生,即,提供经计量的液体流、将该液体流输送给蒸发/混合装置以蒸发液体并且与第一气体状混合气流混合。
然后使处理再次回到步骤S1。
在实施步骤S4和S5时,还分别根据在步骤S1中定义的目标浓度(以及必要时根据该目标浓度在时间上的发展或需要将来设定的目标浓度)设定各相关剂量。
这在实施步骤S4时,涉及到经计量的第二运载气体的剂量和蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流的剂量。
在实施步骤S5时,设定(与在步骤S4中)相同的上述剂量,但是还额外地有液体流的剂量,该液体流被蒸发且与第一气体状混合气流混合。
图2清楚示出了在所述实施例中所使用的用于提供经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流的方式。
对此,在步骤S6中提供经计量的第三运载气体流,并且在步骤S7中提供经计量的另一液体流。
在步骤S8中,将经计量的第三运载气体流和经计量的另一液体流输送给蒸发/饱和装置,以便蒸发液体并且与经计量的第三运载气体流混合。
图3示出了根据所述实施例设置的用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流的设备10。
设备10包括进气口12-1、12-2和12-3以输送运载气体(在此例如是氦)。运载气体例如由共同地用于进气口12-1至12-3的储存瓶提供。
进气口12-1至12-3将运载气体如所示出地分别引导至对应的可控制的气体计量装置14-1、14-2或14-3,以提供经计量的第一运载气体流tg1、经计量的第二运载气体流tg2和经计量的第三运载气体流tg3。设备10还包括中央控制装置(在此:微型控制器),中央控制装置尤其操控气体计量装置14-1至14-3,以实现每个运载气体流tg1、tg2和tg3的在运行的控制程序的范围中分别预先规定的流量。通过控制装置16为此输出的控制信号在图3中用a14-1、a14-2和a14-3表示。
如果根据控制程序预先规定,在待产生的运载气体/蒸汽混合气流S中的蒸汽份额应设定成零,则根据“第一运行模式”借助控制装置16操控二位四通阀18,使得阀18的用于输送经计量的第一运载气体流tg1的第一接口18-1与提供期望的运载气体/蒸汽混合气流S的第三接口18-3连接(但是在这种情况下蒸汽份额为零)。
但是,如果控制装置16确定,需要将蒸汽浓度设定成大于零并且小于或等于20%,则控制装置16根据“第二运行模式”操控二位四通阀18,使得阀18的第二接口18-2与阀18的第三接口18-3连接(如在图3中所示)。
在该运行模式中,在混合装置20的出口20-3处提供的“第一气体状混合气流”ms1到达阀18的用作有效接口的第三接口18-3,这通过以下方式实现,即,在第一入口20-1处输送的经计量的第二运载气体流tg2与在第二入口20-2处输送的经计量的蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流gtgd混合。
通过一方面经计量的第二运载气体流tg2以及另一方面饱和的运载气体/蒸汽混合气流gtgd的合适剂量,能够以期望的方式设定第一气体状混合气流ms1的总流速和其中包含的蒸汽份额的浓度。
在所示实施例中,气流ms1被引导经过湿度传感器22以测量当前的实际蒸汽浓度,从而控制装置16可根据其由湿度传感器22输送的传感器信号s22来调控气流ms1中的蒸汽浓度。
在湿度传感器22的下游,气流ms1经由蒸发/混合装置24被引导至阀18的第二接口18-2,但是在该运行模式(需要将蒸汽份额设定成相对较低)中或者至少在需要将蒸汽份额设定成非常低的情况下使蒸发/混合装置几乎不工作。在入口24-1处输送的气流ms1没有进一步变化地在出口24-3处再次离开。
在所示实施例中,在蒸发/饱和装置26的出口26-3处提供经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流gtgd,以便(在所示示例中:以热的方式运行)蒸发在入口26-1处输送的经计量的液体f,并且将其与在入口26-2处输送的经计量的第三运载气体流tg3混合。
在所示示例中,液体f来自用作液体储存器的容器28,液体f从该容器经由第一液体计量装置30-1输送给蒸发/饱和装置26的第一入口26-1。
从容器28开始,液体f还经由第二液体计量装置30-2被输送给蒸发/混合装置24的第二入口24-2,这实现了设备10的“第三运行模式”,在需要将运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额设定成相对较高的情况下(例如大于20%)选择该第三运行模式,该第三运行模式特征在于,如在第二运行模式中,控制装置16操控阀18来连接第二阀接口18-2与第三阀接口18-3,但是同时也操控第二液体计量装置30-2以将液体f以适当计量的方式输送给第二入口24-2。
对于第三运行模式重要的是,借助液体计量装置30-2加入液体,其中,为了改变最终期望的蒸汽份额可使该液体剂量改变。作为改变液体剂量的替代或补充,在第三运行模式中至少在一定的范围中也可通过在计量装置14-2和/或14-3上改变剂量来以期望的方式改变最终获得的蒸汽份额。
设备10的有包含蒸汽的气流(气流ms1、ms2、gtgd)的流动的区域应被加热,以避免蒸汽冷凝。因此,在所描述的示例中,在图3中用虚线示出的区域32被加热(例如在水蒸气的情况下加热到至少100℃)。
综上所述,所述设备10允许在二位四通阀18的用作“有效接口”的接口18-3处产生连续的运载气体/蒸汽混合气流,其中包含的蒸汽(例如水蒸气)的浓度能够可变地、没有较大延迟地并且精确地在宽泛的范围(例如0至100%)中设定。
优选地,在控制装置16中存储“浓度程序”,该浓度程序提前由用户输入或定义,并且接下来通过控制装置16进行运行。优选地,在运行这种程序时,在考虑当前以及“不久将来”期望的总流速以及蒸汽浓度的情况下,连续地运行不同的计量装置。
这尤其意味着,例如在当前蒸汽的目标浓度为零(第一运行模式)但是在时间进程中应提升(第二运行模式)的情况下,用于提供第一气体状混合气流ms1所需的所有设备构件都已经运行,然后应使蒸汽浓度实际上大于零。只要还不需要,就将气流ms1经由阀18引导至“排气接口”18-4,直至气流ms1确实被需要,因此相应地切换阀18。
如果从该第二运行模式开始出现随着进入第三运行模式而进一步增大的目标浓度,则借助计量装置30-2开始不等于零的剂量。如果在第三运行模式期间应出现更进一步增大的目标浓度,则为此可有利的是,例如在通过装置16降低饱和的气流gtgd的剂量的同时连续地提高由计量装置30-2计量的液体量。
相反地,如果例如从第三运行模式开始应出现随着最终进入第二运行模式而减小的目标浓度,则可通过装置16例如操控,使得增大饱和的气流gtgd的剂量,然后将经计量装置30-2计量的液体量降低为零(液体量降低为零意味着从第三运行模式过渡到第二运行模式)。
图4示出了可用设备10运行的浓度程序的示例,即在运载气体/蒸汽混合气流中蒸汽成分的目标浓度c与时间t的相关性。
在所示示例中,在0至7s的时间范围中将目标浓度设定为c=0,而对于接下来的7至117s的时间范围应使目标浓度c线性地提高直至100%。
与此相应地,设备10在第一运行模式中工作直至时间点t=7s,在其中,经计量的第一运载气体流tg1用作运载气体/蒸汽混合气流。
从时间点t=7s开始,切换阀18,使得利用第一气体状混合气流ms1,其中,通过相应地操控计量装置14-2、14-3和30-1,直至时间点t=29s(在此相应于目标浓度c=20%)蒸汽份额仅通过相应产生的气流ms1来实现。
在时间点t=29s,从第二运行模式过渡到第三运行模式中。
在第三运行模式期间持续直至时间点t=50s(相应于目标浓度c=40%)的时间段中,通过气流ms1提供的部分降低,并且通过气流ms2(或通过计量装置30-2引起的液体流)达到的对期望的目标浓度c的份额(Beitrag)提高。
从时间点t=50s开始,设备10在第三运行模式中工作,但是计量装置14-3和30-1不工作。
在程序的进一步时间进程中,在应使总流量保持恒定时,通过相应地提高由计量装置30-2加入的液体f以及必要时同时减少运载气体流tg2来设定进一步提升的目标浓度c。
在所述设备10中,二位四通阀18用于或者将通过气流ms1或(在通过计量装置30-2加入液体的情况下)气流ms2提供的具有按预先确定设定的蒸汽成分的混合物输送给连接在阀接口18-3上的目标系统,或者将纯的运载气体(气流tg1)输送给该目标系统。以这种方式能够有利地实现在用于目标系统的含蒸汽的和不含蒸汽的气氛之间的快速切换。特别有利地,在所述设计方案中,可设定目标浓度,即,可建立参与质量流的合适的混合比例,然后通过相应的阀切换用混合物加载目标系统。相对于在使预先确定的目标浓度从零切换到不等于零时使混合比例改变,以这种方式明显缩短了控制或调控时间。此外,通过切换阀18可靠地抑制了蒸汽分子从蒸发/饱和装置26或蒸发/混合装置24的区域扩散,但是没有中断到目标系统的气体流。目标系统可以这种方式通过良好的无蒸汽的运载气体吹扫(gespültwerden),直至阀状态被相应切换。
至于设备10的经加热的区域32,其在有利的设计方案中实现为实心的、受调控加热的块,在其中相关的构件以及连接构件的管路或者直接集成,或者至少部分地与块良好导热地连接。
Claims (9)
1.用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流(S)的方法,所述运载气体/蒸汽混合气流包含份额能调节的运载气体、尤其惰性气体;和液体、尤其水的蒸汽,所述方法包括以下步骤:
-提供经计量的第一运载气体流(tg1),并且在所述运载气体/蒸汽混合气流(S)中的蒸汽份额需要设定成零的情况下使用所述第一运载气体流作为运载气体/蒸汽混合气流(S);
-提供经计量的第二运载气体流(tg2);
-提供经计量的、蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd);
-混合所述经计量的第二运载气体流(tg2)与经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd)以提供第一气体状混合气流(ms1),并且在所述运载气体/蒸汽混合气流(S)中的蒸汽份额需要设定得相对较低的情况下使用所述第一气体状混合气流作为运载气体/蒸汽混合气流(S);
-提供经计量的液体流(f)并且将其输送给蒸发/混合装置(24)以蒸发液体并且与所述第一气体状混合气流(ms1)混合从而提供第二气体状混合气流(ms2),并且在所述运载气体/蒸汽混合气流(S)中的蒸汽份额需要设定得相对较高的情况下使用所述第二气体状混合气流作为运载气体/蒸汽混合气流(S)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助阀装置(18)实现使用所述经计量的第一运载气体(tg1)、所述第一气体状混合气流(ms1)或所述第二气体状混合气流(ms2)作为运载气体/蒸汽混合气流(S),所述阀装置为此被切换,使得在所述阀装置(18)的有效出口(18-3)处提供气流中的当前待使用的气流,而使气流中的当前无需使用的气流在所述阀装置(18)的排气口(18-4)处流出。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,提供经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd)包括以下步骤:
-提供经计量的第三运载气体流(tg3),
-提供经计量的另一液体流(f),
-将所述经计量的第三运载气体流(tg3)和所述经计量的另一液体流(f)输送给蒸发/饱和装置(26)以用于蒸发液体(f)并且与经计量的第三运载气体流(tg3)混合。
4.用于产生连续的运载气体/蒸汽混合气流(S)的设备(10),所述运载气体/蒸汽混合气流包含份额能调节的运载气体、尤其惰性气体;和液体、尤其水的蒸汽,所述设备包括:
-用于提供经计量的第一运载气体流(tg1)的器件(12-1、14-1);
-用于提供经计量的第二运载气体流(tg2)的器件(12-2、14-2);
-用于提供经计量的蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd)的器件(14-3、28、30-1、26);
-用于使经计量的第二运载气体流(tg2)与经计量的饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd)混合的器件(20),从而提供第一气体状混合气流(ms1);
-用于提供经计量的液体流(f)的器件(28、30-2);
-蒸发/混合装置(24),其用于使经计量的液体流(f)的液体蒸发并且与所述第一气体状混合气流(ms1)混合,从而提供第二气体状混合气流(ms2);
-用于在所述运载气体/蒸汽混合气流中的蒸汽份额需要设定成零的情况下选择经计量的第一运载气体(tg1)作为运载气体/蒸汽混合气流、在所述运载气体/蒸汽混合气流(S)中的蒸汽份额需要设定得相对较低的情况下选择第一气体状混合气流(ms1)作为运载气体/蒸汽混合气流、或在所述运载气体/蒸汽混合气流(S)中的蒸汽份额需要设定得相对较高的情况下选择第二气体状混合气流(ms2)作为运载气体/蒸汽混合气流(S)的器件(18)。
5.根据权利要求4所述的设备(10),其特征在于,用于提供经计量的第一运载气体流(tg1)的器件(12-1、14-1)和/或用于提供经计量的第二运载气体流(tg2)的器件(12-2、14-2)具有:
-运载气流输送接口(12-1、12-2)或运载气流贮存器;
-能控制的用于气体计量的计量装置(14-1、14-2)。
6.根据权利要求4或5所述的设备(10),其特征在于,用于提供经计量的蒸汽饱和的运载气体/蒸汽混合气流(gtgd)的器件(14-3、28、30、26)具有:
-用于提供经计量的第三运载气体流(tg3)的器件(12-3、14-3);
-用于提供经计量的另一液体流(f)的器件(28、30-2);
-用于使经计量的另一液体流(f)的液体蒸发并且用于与经计量的第三运载气体流(tg3)混合的蒸发/饱和装置(26)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备(10),其特征在于,用于提供经计量的液体流(f)的器件(28、30-1)具有:
-液体输送接口或液体贮存器(28);
-能控制的用于液体计量的计量装置(30-1)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备(10),其特征在于,用于选择需要用作运载气体/蒸汽混合气流(S)的气流的器件(18)由阀装置(18)形成,所述阀装置构造成能通过控制进行切换,使得在所述阀装置(18)的有效出口(18-3)处提供气流中的当前待使用的气流,而至少在所述阀装置(18)的排气口(18-4)处使气流中的当前未被使用的气流流出。
9.根据权利要求8所述的设备(10),其特征在于,所述阀装置(18)具有二位四通阀,
-其具有用于输送经计量的第一运载气体流(tg1)的第一阀接口(18-1);
-其具有用于输送第二或第三气体状混合气流(ms1、ms2)的第二阀接口(18-2);
-其具有用于提供运载气体/蒸汽混合气流(S)的第三阀接口(18-3),作为“有效接口”;以及
-其具有用于使未使用的气流排走的第四阀接口(18-4),作为“排气接口”;
其中,在阀(18)的第一切换位置中,所述第一阀接口(18-1)与第三阀接口(18-3)连接并且所述第二阀接口(18-2)与第四阀接口(18-4)连接;
并且其中,在阀(18)的第二切换位置中,所述第一阀接口(18-1)与第四阀接口(18-4)连接并且所述第二阀接口(18-2)与第三阀接口(18-3)连接。
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