DD234293A1

DD234293A1 - METHOD FOR REMOVING FLUID SAMPLES FROM PIPES, PANELS AND A. PRINTING SYSTEMS

Info

Publication number: DD234293A1
Application number: DD27286685A
Authority: DD
Inventors: Klaus-Peter Gemeinhardt; Hans-Peter Bauer; Sieghard Rennert; Rainer Preiss; Andreas Geisenheiner; Rolf Hedler
Original assignee: Rosenthal Zellstoff & Papier
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1986-03-26
Also published as: DD234293B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Fluessigkeitsproben aus Rohrleitungen, Behaeltern u. a. Drucksystemen. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine repraesentative Probenahme aus feststoffbeladenen Medien, die unter hoher Temperatur und hohem Druck stehen, ermoeglicht. Die Loesung dieser Aufgabe ist fuer die sichere Beherrschung des vollchemischen Holzaufschlusses von besonderer Bedeutung; eignet sich aber auch fuer andere Bereiche der chemischen Industrie sowie Wasser- und Bergbautechnik, in welchen feststoffbeladene Medien auftreten und analysiert werden sollen. Das Wesen der Erfindung beruht darin, dass im wartungsfreundlichen Drucksystem nur eine Abscheidung von Grobstoffen erfolgt, die Rueckspuelung der Grobfilterpatrone ohne Hilfsmedium durch das Prinzip des hydropneumatischen Stosses realisiert wird und die Abscheidung von Feinstoffen in der wartungsfreundlichen drucklosen Systemseite erfolgt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ueber ein Grobfilter und geeignete Entspannungsarmatur ein quasi kontinuierlicher Entspannungsprozess fuer eine frei waehlbare Probemenge stattfindet, die Traegheit des Mediums mit Hilfe eines vor der Entspannungsarmatur angebrachten Windkessels zur Erzeugung einer Rueckstroemung zur Grob-Filterreinigung ausgenutzt wird und nach der Entspannung in einem Auffanggefaess durch die Kombination Sedimentation/Feinfilterung eine repraesentative, feststofffreie Probe einer Auswerteeinheit zur Verfuegung gestellt werden kann.The invention relates to a method for taking Fluüssigkeitsproben from pipelines, containers u. a. Printing systems. It has set itself the task of developing a method which allows a representative sample of solids-laden media which are under high temperature and high pressure. The solution of this task is for the safe mastery of the fully chemical wood pulping of particular importance; However, it is also suitable for other areas of the chemical industry as well as for water and mining engineering in which solid-laden media should occur and be analyzed. The essence of the invention is based on the fact that only a separation of coarse material takes place in the maintenance-friendly printing system, the backwashing of the coarse filter cartridge without auxiliary medium is realized by the principle of the hydropneumatic impact and the separation of fines in the maintenance-friendly pressure-free system side takes place. According to the invention, the object is achieved by the fact that a quasi-continuous expansion process for a freely selectable sample quantity takes place via a coarse filter and suitable expansion fitting, the medium's sluggishness is utilized by means of a wind box mounted in front of the expansion fitting to generate a return flow for coarse filter cleaning and after Relaxation in a collecting vessel by the combination sedimentation / fine filtering a repraesentative, solids-free sample an evaluation unit can be provided.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeitsproben aus Rohrleitungen, Behältern u.a. Drucksystemen, deren Medien sich durch eine Feststoffbeladung, hohe Temperatur und hohen Druck auszeichnen, zum vorrangigen Zweck der Bestimmung physiko-chemischer Parameter. Es ist z. B. zur Entnahme von Ablaugenproben aus Zellstoffkochern oder anderen Systemen mitfeststoffbeladenem Medium in der chemischen Industrie geeignet.The invention relates to a method for the removal of liquid samples from pipelines, containers u.a. Pressure systems, whose media are characterized by a solids loading, high temperature and high pressure, for the primary purpose of determining physico-chemical parameters. It is Z. B. suitable for the extraction of waste liquor samples from Zellstoffkochern or other systems with solids-laden medium in the chemical industry.

Characteristic of the known technical solutions

Die Entnahme repräsentativer Flüssigkeitsproben aus druckführenden, feststoffbeladenen Systemen ist unbedingte Voraussetzung für die reproduzierbare Messung physiko-chemischer Kennwerte bzw. stellt den begrenzenden Faktor für die Sinnfälligkeit der Analysenwerte dar. Mit zunehmenden Einsatz automatischer Meß- und Analysentechnik steigen die Forderungen an eine entsprechende Konditionierung der Probe weiter anThe removal of representative liquid samples from pressurized, solids-laden systems is an unconditional prerequisite for the reproducible measurement of physico-chemical characteristics or represents the limiting factor for the meaningfulness of the analysis values. With increasing use of automatic measurement and analysis, the demands on a corresponding conditioning of the sample increase continue on

Die Forderungen lauten in der Regel: Normaltemperatur The requirements are usually: normal temperature

Normaldrucknormal pressure

Feststoff-FreiheitSolid-freedom

Die bekannten technischen Lösungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Probennahme über eine Entspannungsarmatur, ein ein- oder mehrstufiges Filter und —falls erforderlich — über einen Kühler erfolgt.The known technical solutions are characterized in that the sampling takes place via a flash valve, a single or multi-stage filter and-if necessary - via a cooler.

Der Entnahmevorgang selbst kann manuell oder programmgesteuert, kontinuierlich oder diskret vorgenommen werden. Der unvermeidlichen Versetzung der Filtereinheit(en) wird durch hydromechanische Überlegungen, wie zentrisch angeordnete Einbringung einer Filterpatrone in eine tangential durchströmte ringförmige Kammer, oder durch eineZwan.gsrückspülung mit einem Hilfsmedium höheren Druckes entgegengewirkt.The removal process itself can be done manually or programmatically, continuously or discreetly. The inevitable dislocation of the filter unit (s) is counteracted by hydromechanical considerations, such as centrally placing a filter cartridge in a tangentially perfused annular chamber, or by a backwash with a higher pressure auxiliary medium.

Die Nachteile dieser technischen Lösungen sind in der Literatur beschrieben und auch aus der Praxis hinreichend bekannt. Sie begrenzen in der Regel die on-line-Nutzung vorhandener Meß- und Analysentechnik bzw. gewährleisten die Reproduzierbarkeit der Messung physiko-chemischer Parameter nicht. Nachteilig wirkt sich bei Systemen ohne Zwangsrückspülung der hohe Wertungsaufwand sowie die hohe Ausfallquote aus. Bei Systemlösungen mit zwangsweiser Rückspülung muß ein hoher Installationsaufwand getrieben werden, wobei das Einbringen eines prozeßfremden Spülmediums in das Reaktionssystem oftmals mit ungünstigen Auswirkungen auf die Prozeßführung, die Probenqualität und damit auf die Analysengenauigkeit verbunden ist.The disadvantages of these technical solutions are described in the literature and also well known in practice. They usually limit the on-line use of existing measuring and analysis technology or do not guarantee the reproducibility of the measurement of physico-chemical parameters. The disadvantage of systems without forced backwashing is the high evaluation effort and the high failure rate. In system solutions with forced backwashing a high installation effort must be driven, with the introduction of a process-external flushing medium in the reaction system is often associated with unfavorable effects on the process control, the sample quality and thus on the accuracy of analysis.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine repräsentative Probenahme aus feststoffbeladenen Medien, die unter hoher Temperatur und hohem Druck stehen, ermöglicht.The aim of the invention is to develop a method which allows a representative sampling of solids laden media which are under high temperature and high pressure.

Das Verfahren soll sich durch hohe Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und geringen Installationsaufwand auszeichnen.The process should be characterized by high reliability, ease of maintenance and low installation costs.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches die Entnahme von Flüssigkeitsproben, die eine Feststoffbeladung besitzen und unter Druck und Temperatur stehen, ermöglicht, ohne daß beim eigentlichen Meßvorgang eine Beeinträchtigung des Meßergebnisses oder der Apparatur durch Feststoffe oder Gasblasen erfolgt.The invention has for its object to develop a method which allows the removal of liquid samples which have a solids loading and are under pressure and temperature, without any impairment of the measurement result or the apparatus by solids or gas bubbles occurs during the actual measurement.

Das System soll selbstreinigend ausgelegt sein, eine vollständige Abtrennung des Feststoffanteiles gewährleisten, eine Alarmierung für Störungen besitzen, das Prinzip der Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit beinhalten und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.The system should be designed to be self-cleaning, ensure complete separation of the solid content, have an alarm for malfunctions, include the principle of maintenance and repair friendliness and have a high reliability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Nutzung des anlagenspezifischen Systemdruckes über Grobfilterung und eine gepiqnete Entspannungsarmatur ein quasi kontinuierlicher, stoßweiser Entspannungsprozeß für eine frei wählbare Probemenge eingeleitet wird, in dessen Verlauf eine Selbstreinigung des Entspar.'ungssystems wie folgt stattfindet:This object is achieved in that a quasi-continuous, intermittent relaxation process for a freely selectable sample amount is initiated using the system-specific system pressure on coarse filtration and a purge plotted purge, in the course of which a self-cleaning of Entspar.'ungssystems takes place as follows:

Bei schlagartiger Vollöffnung der Entspannungsarmatur strömt das Medium infolge des Systemdruckes mit hoher Geschwindigkeit durch das Probenahmesystem und wird tangential in ein Auffanggefäß eingeleitet, wobei grobkörnige Feststoffe an einem Grobfilter zurückgehalten werden und ein Ausspülen der im System abgesetzten Feinstoffe des letzten Probenahmezyklus erfolgt. Bei schlagartiger Schließung der Entspannungsarmaturwird in einem vor derEntspannungsarmatur abzweigenden Windkessel infolge der Trägheit der Flüssigkeit ein Überdruck erzeugt, welcher zu einer den Grobfilter reinigenden Rückströmung führt.In the event of a sudden full opening of the expansion valve, the medium flows through the sampling system at high speed as a result of the system pressure and is introduced tangentially into a collecting vessel, wherein coarse-grained solids are retained on a coarse filter and the fines of the last sampling cycle settled in the system are rinsed out. In the event of sudden closure of the expansion valve, a positive pressure is generated in a wind boiler branched off before the tension armature due to the inertia of the liquid, which leads to a backflow cleaning the coarse filter.

Feinstoffe, die den Grobfilter passieren, werden durch Sedimentations- und Feinfiltration im drucklosen Auffanggefäß abgetrennt.Fines that pass through the coarse filter are separated by sedimentation and fine filtration in the pressureless collecting vessel.

Die Vo. ieile der vorgeschlagenen Lösung liegen darin, daß im wartungsfreundlichen Drucksystem nur eine Abscheidung von Grobstoffen erfolgt, die Rückspülung der Grobfilterpatrone ohne Hilfsmedium durch das Prinzip des hydro-pneumatischen Stoßes realisiert wird, die meist wartungsaufwendige Abscheidung von Feinstoffen in das wartungsarme drucklose Auffanggefäß unter Kopplung von Sedimentation und Filtration verlegt wird sowie durch Messung der Temperatur im Auffanggefäß eine wirkungsvolle Alarmierung für Störungen im Gesamtsystem zur Verfügung steht.The Vo. ieile of the proposed solution are that the maintenance-friendly pressure system only a separation of coarse material, the backwashing of the coarse filter cartridge without auxiliary medium is realized by the principle of hydro-pneumatic shock, the most maintenance-consuming separation of fines in the low-maintenance pressure-free container with coupling of sedimentation and filtration is located as well as by measuring the temperature in the collecting vessel an effective alarm for disturbances in the overall system is available.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand des nachstehenden Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the following embodiment.

Das Gesamtsystem wurde zu diesem Zweck in Fig. 1 anschaulich dargestellt.The overall system has been illustrated illustratively for this purpose in FIG.

Das Medium 3 gelangt durch den systemspezifischen Druck über ein Probenahmeventil 4 in einen Siebtopf 6 mit Grobfilterpatrone 7.The medium 3 passes through the system-specific pressure via a sampling valve 4 in a sieve pot 6 with coarse filter cartridge. 7

Eine weitere Verbindung Medium-Siebtopf wird so angebracht, daß bei Öffnung des Ventiles 5 durch Ausnutzung eines systemimmanenten Druckabfalles (z. B. Ventil, Rohrkrümmung o. ä.) eine Zwangszirkulation des Mediums durch den Siebtopf stattfindet.A further connection medium-sieve pot is mounted so that upon opening of the valve 5 by utilizing a system immanent pressure drop (eg., Valve, pipe bend o. Ä.) A forced circulation of the medium takes place through the sieve pot.

Die Filterpatrone 7 ist so ausgelegt, daß eine Abscheidung des Grobstoffes erfolgt. Die Patrone ist auswechselbar, Form und Siebweite können dem Charakter des Mediums angepaßt werden.The filter cartridge 7 is designed so that a deposition of the coarse material takes place. The cartridge is replaceable, shape and mesh size can be adapted to the character of the medium.

Das Medium wird aus der Filterpatrone über Probenahmeleitungen 11, Kühler 8 einem Entspannungsventil 10 zugeführt. Dieses Ventil trennt die Hochdruckseite 1 des Gesamtsystems von der Normaldruckseite 2.The medium is supplied from the filter cartridge via sampling lines 11, cooler 8 to an expansion valve 10. This valve separates the high-pressure side 1 of the entire system from the normal pressure side 2.

Vordem Entspannungsventil 10 ist ein Windkessel 9 angebracht. Bei voller Öffnung des Ventiles 10 strömt das Medium mit hoher Geschwindigkeit durch die Probenahmeleitungen, reinigt das System von Ablagerungen und wird in ein Auffanggefäß 13 eingeleitet. Bei schlagartiger Schließung des Ventiles 10 erfolgt auf Grund der Trägheit des Mediumseine Druckerhöhung im Windkessel 9 aufwerte, die den eigentlichen Systemdruck weit überschreiten.Before the expansion valve 10, a windkettle 9 is attached. At full opening of the valve 10, the medium flows at high speed through the sampling lines, cleans the system of deposits and is introduced into a collecting vessel 13. In the case of sudden closure of the valve 10, due to the inertia of the medium, an increase in pressure in the air chamber 9 takes place, which far exceeds the actual system pressure.

Durch Entspannung dieses Überdruckes auf Systemdruck erfolgt eine Rückströmung des Mediums in Richtung Siebtopf 6.By relaxing this overpressure to system pressure, a backflow of the medium takes place in the direction of the sieve pot. 6

Dadurch wird ein Freispülen der Filterpatrone 7 erreicht.As a result, a flushing of the filter cartridge 7 is achieved.

Das Entspannungsventil 10 ist mit einer Zeitsteuerung gekoppelt, welche die Öffnungs- und Schließzyklen des Ventils 10 — entsprechend der gewünschten Probemenge — realisiert.The expansion valve 10 is coupled to a timer, which realizes the opening and closing cycles of the valve 10 - according to the desired sample amount.

Die Einleitung des Probemediums in das Auffanggefäß 13 erfolgt tangential, um den gewünschten Sedimentationseffekt gegenüber der zentrisch angebrachten Feinfilterpatrone zu verstärken.The introduction of the sample medium into the collecting vessel 13 is tangential to enhance the desired sedimentation effect against the centrically mounted fine filter cartridge.

Im Auffanggefäß befindet sich eine Sedimentationszone 16für Feinstoff, eine Feinfilterpatrone 15 und eine TemperaturmessungThe collecting vessel contains a sedimentation zone 16 for fines, a fine filter cartridge 15 and a temperature measurement

Die Größe der Sedimentationszone kann durch die entsprechende Höhenverstellung der Feinfilterpatrone 15 und des am Gefäß angebrachten Syphon 17 variieren und so sich dem Mediencharakter anpassen.The size of the sedimentation zone can vary as a result of the corresponding height adjustment of the fine filter cartridge 15 and of the siphon 17 attached to the vessel and thus adapt to the media character.

Die Probenahmezyklen durch die Zeitsteuerung 12 sind so gewählt, daß über die Feinfilterpatrone 15 ständig eine aktuelle vollkommen gereinigte Probe 18 der Auswerteeinheit zugeführt werden kann.The sampling cycles by the timing controller 12 are chosen so that over the fine filter cartridge 15 constantly a current fully purified sample 18 of the evaluation can be supplied.

Die Temperaturmessung 14 im Gefäß stellt einen Indikator für Störungen (z. B. Ausfall des Kühlers, Verstopfungen im System o.a.) dar und wird für die Alarmierung genutzt.The temperature measurement 14 in the vessel is an indicator of faults (eg failure of the radiator, blockages in the system, etc.) and is used for alarming.

Claims

Invention claim:

1. A method for taking liquid samples from pipelines, containers u.a. Printing systems, which have a solids loading, high temperature and pressure, characterized in that a quasi-continuous bursty relaxation process for a freely selectable amount of sample is initiated using the system-specific system pressure on coarse filtration (6) / (7) and a suitable expansion valve (10), in the course of which a self-cleaning of the expansion system takes place so that at sudden full opening of the expansion valve, the medium flows due to the system pressure at high speed through the sampling system and is introduced tangentially into a collecting vessel (13), wherein coarse-grained solids are retained on a coarse filter (7) and unwinding of settled in the system fines of the last sampling cycle takes place.

2. A method for taking liquid samples according to item 1, characterized in that the backwashing of the sampling system without auxiliary media and auxiliary energy by applying the hydropneumatic shock takes place.

For this 1 page drawing