ES2399944T3

ES2399944T3 - Analizador de presión de vapor Reid con un saturador de aire

Info

Publication number: ES2399944T3
Application number: ES08794954T
Authority: ES
Inventors: Thomas J. Thomas; Davis L. Terry
Original assignee: ABB Inc; ABB Inc USA
Current assignee: ABB Inc; ABB Inc USA
Priority date: 2007-08-15
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2011504998A; JP5410429B2; US20090188306A1; EP2183567B1; US7997122B2; EP2183567A2; CA2696283C; WO2009023096A2; WO2009023096A3; CA2696283A1

Abstract

Analizador (10) para medir la presión de vapor de un líquido de hidrocarburo, el analizador (10) comprendiendo: un sistema de medición de presión comprendiendo: una célula de medición (66) para la retención del líquido de hidrocarburo; y un sensor de presión (68) para medir la presión en la célula de medición (66); y un sistema de saturación de aire (98,200) conectado al sistema de medición de presión y accionable para proporcionar el líquido de hidrocarburo a la célula de medición (66), dicho analizador (10) caracterizado por el hecho de que el sistema de saturación de aire (98,200) comprende: una cámara de circulación (102,208) con primeras y segundas extremidades opuestas, la cámara de circulación con una primera abertura dispuesta hacia la primera extremidad y una segunda abertura dispuesta hacia la segunda extremidad; un sistema de tuberías (104, 156, 158; 217, 218) que conecta las primeras y segundas aberturas entre sí; una bomba (106) accionable para mover líquido de hidrocarburo a través del sistema de tuberías (104, 156, 158; 217, 218) desde la primera abertura a la segunda para saturar el líquido de hidrocarburo con aire.

Description

Analizador de presion de vapor Reid con un saturador de aire.

Antecedentes de la invencion

[0001] La presente invencion se dirige a analizadores para medir la presion de vapor y mas particularmente a un saturador de aire para un analizador que mide la presion de vapor Reid de liquidos volatiles.

[0002] La presion de vapor de un liquido o solido es la presion ejercida cuando el liquido o solido esta en equilibrio con su propio vapor. Como tal, la presion de vapor es una medida de la tendencia de una sustancia para vaporizar y, asi, proporciona una indicacion de la volatibilidad de la sustancia. La volatibilidad de combustible liquido, tal como la gasolina, es importante tanto por cuestiones medioambientales como de rendimiento. El vapor de combustible es un contribuyente importante para la contaminacion del aire, que ha incitado a la agencia de proteccion ambiental (EPA) a promulgar normas para limitar las perdidas de combustibles vaporizables. Ademas, si un combustible es demasiado volatil y se vaporiza demasiado rapido, el flujo de combustible dentro de un vehiculo se puede impactar contrariamente para causar un brusco funcionamiento o detencion del motor. Por otro lado, si el combustible para un vehiculo no es suficientemente volatil, el combustible puede causar un inicio duro y calentamiento pobre del vehiculo, al igual que distribucion de combustible desigual entre los cilindros del motor del vehiculo. Para las cuestiones precedentes, es importante para las refinerias de combustible producir combustible con una volatibilidad que proporcione un rendimiento de vehiculo optimo y cumpla las normas medioambientales. Para ello, las refinerias de combustible deben ser capaces de medir con precision la presion de vapor, mas especificamente, la presion de vapor Reid del combustible que estan produciendo. La presion de vapor Reid es la presion de equilibrio a 37.S°C (100°F) de un liquido con un punto de ebullicion inicial por encima de 0°C (32°F).

[0003] Puesto que la presion de vapor Reid de una mezcla liquida con presiones de vapor de componente diferentes depende de varios factores, como la temperatura, la proporcion de espacio de vapor a volumen de liquido en el contenedor de liquido y la cantidad de aire disuelto en la mezcla liquida, metodos de prueba estandar para medir la presion de vapor Reid han sido establecidos para reducir variaciones de medicion debido a estos factores. Un tal metodo de prueba estandar ha sido establecido por la sociedad americana de evaluacion de materiales (ASTM) y se designa como ASTM 0-323. Para reducir variaciones en la medicion de presion de vapor Reid debido a variaciones en la saturacion de aire, ASTM 0-323 requiere saturacion constante de una muestra de prueba con aire disuelto a una temperatura entre 32°F y 40°F. Puesto que ASTM 0-323 se adapta para el uso en un laboratorio, ASTM 0-323 especifica que la saturacion de aire de una muestra de prueba se realiza por agitacion manual de un contenedor conteniendo la muestra de prueba.

[0004] Para la mayoria de las refinerias de combustible es poco practico realizar continuamente pruebas manuales en las muestras de combustible en un laboratorio. Por lo tanto, refinerias de combustible tipicamente miden la presion de vapor Reid en una base continua usando analizadores de presion de vapor Reid (RVP). Analizadores de RVP convencionales no saturan una muestra de prueba con aire de acuerdo con ASTM 0-3232. En cambio, analizadores de RVP convencionales hacen correcciones para compensar la presion parcial de aire disuelto que puede estar presente en las muestras evaluadas. Estas correcciones no son siempre precisas y pueden llevar a resultados imprecisos.

[0005] La patente EE.UU. No. 3,037,375 divulga un aparato para medir la presion de vapor de un gas disuelto que contiene liquido, donde el liquido se satura con gas en una camara de saturacion.

[0006] Basado en lo precedente, hay una necesidad de un analizador RVP con un saturador de aire que sature muestras de prueba con aire a una temperatura entre 32°F y 40°F. La presente invencion se refiere a un analizador RVP de este tipo con un saturador de aire.

Resumen de la invencion

[0007] Conforme a la presente invencion, se preve un analizador para medir la presion de vapor de un liquido de hidrocarburo. El analizador incluye un sistema de medicion de la presion y un sistema de saturacion de aire. El sistema de medicion de presion incluye una celula de medicion para la retencion del liquido de hidrocarburo y un sensor de presion para medir la presion en la celula de medicion. El sistema de saturacion de aire se conecta al sistema de medicion de presion y es accionable para proporcionar el liquido de hidrocarburo a la celula de medicion. El sistema de saturacion de aire incluye una camara de circulacion con una primera y segunda extremidades opuestas. La camara de circulacion tiene una primera abertura dispuesta hacia la primera extremidad y una segunda abertura dispuesta hacia la segunda extremidad. Un sistema de tuberias conecta las primera y segunda aberturas entre si. Una bomba es accionable para mover el liquido de hidrocarburo a traves del sistema de tuberias desde la primera abertura hasta la segunda abertura para saturar el liquido de hidrocarburo con aire.

Breve descripcion de los dibujos

[000S] Las caracteristicas, aspectos, y ventajas de la presente invencion seran mejor entendidos con respecto a la siguiente descripcion, reivindicaciones anexas, y dibujos anexos donde:

[0009] La Fig. 1 es una vista alzada frontal de un analizador de presion de vapor realizado conforme a la presente invencion;

[0010] La Fig. 2 es una vista esquematica de un sistema de prueba del analizador de presion de vapor;

[0011] La Fig. 3 es una vista esquematica de una unidad de presion de vapor Reid del analizador de presion de vapor;

[0012] La Fig. 4 es una vista esquematica de una primera forma de realizacion de una unidad de saturacion de aire del analizador de presion de vapor;

[0013] La Fig. 5 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una primera fase de funcionamiento;

[0014] La Fig. 6 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una segunda fase de funcionamiento;

[0015] La Fig. 7 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una tercera fase de funcionamiento;

[0016] La Fig. S es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una cuarta fase de funcionamiento;

[0017] La Fig. 9 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire al final de la cuarta fase de funcionamiento;

[001S] La Fig. 10 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una quinta fase de funcionamiento;

[0019] La Fig. 11 es una vista esquematica funcional de una parte de la primera forma de realizacion de la unidad de saturacion de aire durante una sexta fase de funcionamiento; y

[0020] La Fig. 12 es una vista esquematica de una segunda forma de realizacion de una unidad de saturacion de aire del analizador de presion de vapor.

0escripcion detallada de formas de realizacion ilustrativas

[0021] Cabe indicar que en la descripcion detallada que sigue, los componentes identicos tienen los mismos numeros de referencia, independientemente de si se muestran en diferentes formas de realizacion de la presente invencion. 0eberia asimismo indicarse que para describir clara y concisamente la presente invencion, los dibujos pueden no estar necesariamente a escala y se pueden mostrar en cierta forma esquematica ciertas caracteristicas de la invencion.

[0022] Haciendo referencia ahora a la Fig. 1 se muestra un analizador de presion de vapor Raid (RVP) 10 realizado conforme a la presente invencion. Generalmente, el analizador RVP 10 comprende un sistema de muestra 12, un ensamblaje de electronica de saturacion de aire 14, un ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16, un ensamblaje de electronica RVP 1S y un ensamblaje de proceso RVP 20. El analizador RVP 10 se puede montar en una pared, una cremallera, o un pie de suelo 22 (como se muestra).

[0023] En referencia ahora a Fig. 2, el sistema de muestra 12 incluye un conducto de entrada de aire 24 para la conexion a una fuente de aire presurizado y un conducto de entrada de prueba 26 para la conexion a un conducto de tratamiento 2S que lleva un liquido de hidrocarburo que tendra su presion de vapor Reid medida. Una valvula de cierre de muestra accionada por solenoide 30, un regulador de presion 32 con un indicador y un filtro de derivacion 34 se conectan en el conducto de entrada de muestra 26. Una valvula de cierre de aire accionada por solenoide 36, una valvula de control 40 y un regulador de presion 42 con un indicador se conectan en el conducto de entrada de aire 24. El conducto de proceso 2S proporciona el liquido de hidrocarburo (liquido de muestra) al conducto de entrada de muestra 26 a una presion de aproximadamente 60 psig, mientras la fuente de aire presurizado proporciona aire al conducto de entrada de aire 24 tambien a una presion de aproximadamente 60 psig. El regulador de presion 32 reduce la presion del liquido de muestra hasta aproximadamente 40 psig, y el regulador de presion 42 tambien reduce la presion del aire hasta aproximadamente 40 psig. El conducto de entrada de muestra 26 se conecta al ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16, mientras el conducto de entrada de aire 24 se conecta tanto al ensamblaje de proceso RVP 20 como al ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16.

[0024] Volviendo a hacer referencia a la Fig. 1, el ensamblaje de electronica de saturacion de aire 14 tiene un alojamiento a prueba de explosiones 44 que incluye un suministro de potencia de refrigerador (no mostrado) y uno o mas cuadros de circuito (no mostrado) que contiene uno o mas microprocesadores de saturacion de aire (AS) 46 (mostrado en la Fig. 4) con memoria asociada 47 para controlar el funcionamiento del ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16. Una interfaz operadora 4S se instala en una puerta 50 del alojamiento 44 e incluye una pantalla LC0 e interruptores de pulsadores. Las placas de circuito impreso y el(los) microprocesador(es) AS 46 montados sobre el mismo se conectan por cableado al ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16 para comunicacion con este.

[0025] El ensamblaje de electronica RVP 1S tiene un alojamiento a prueba de explosiones 54 que incluye uno o mas cuadros de circuito (no mostrado) conteniendo memoria y uno o mas microprocesadores RVP 56 (mostrado en Fig. 3) para controlar el funcionamiento del ensamblaje de proceso RVP 20. Una interfaz operadora 5S se instala en una puerta 60 del alojamiento 54 e incluye una pantalla LC0 e interruptores de pulsadores. Los cuadros de circuito y el(los) microprocesador(es) RVP 56 montado(s) sobre el mismo se conectan por cableado al ensamblaje de proceso RVP 20 para comunicacion con este.

[0026] El ensamblaje de proceso RVP 20 tiene un alojamiento a prueba de explosiones 62 que incluye una unidad RVP 64 con una celula de medicion 66, que se muestran en Fig. 3. Se preve un sensor de presion 6S para la medicion de la presion dentro de la celula de medicion 66 y un sensor de nivel (no mostrado) esta provisto para determinar cuando el nivel de liquido de muestra dentro de la celula de medicion 66 alcanza un nivel de llenado predeterminado. Un calefactor de resistencia electrica 69 tambien se proporciona y es accionable para calentar la unidad RVP 64. Un conducto de drenaje 70, un conducto de entrada de muestra 72 y un conducto de purga de aire 74 se conectan a la celula de medicion 66. El conducto de purga de aire 74 se conecta al conducto de entrada de aire 24 del sistema de muestra 12, mientras que el conducto de entrada de muestra 72 se conecta al ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16. Una valvula de drenaje accionada por solenoide 76 y un respiradero resistente al fuego 7S se conectan en el conducto de drenaje 70. Un respiradero resistente al fuego S2, un filtro S4, un orificio S6 y una valvula de muestra accionada por solenoide SS se conectan en el conducto de entrada de muestra 72. Un orificio seleccionado 90, un respiradero resistente al fuego 92 y una valvula de purga accionada por solenoide 94 se conectan en el conducto de purga de aire

74. El conducto de purga de aire 74 se conecta al conducto de entrada de muestra 72, que, sucesivamente, se conecta a una abertura en una parte superior de la celula de medicion 66. La valvula de drenaje 76, la valvula de muestra SS y la valvula de purga 94 se conectan al microprocesador RVP 56. Una rutina de soft�are almacenada en la memoria se ejecuta por el microprocesador RVP 56 para desempe�ar un proceso de analisis en la celula de medicion RVP 66.

[0027] El proceso de analisis se inicia con el calefactor siendo activado para calentar la celula de medicion 66 a una temperatura de 100°F. Cuando la celula de medicion 66 alcanza 100°F, una prueba diagnostica se realiza para asegurar que el sensor de nivel esta funcionando debidamente. 0espues de una prueba diagnostica exitosa, la valvula de purga 94 y la valvula de drenaje 76 se abren durante un periodo de tiempo breve, tal como 20 segundos, de modo que el aire presurizado desde el conducto de purga de aire 74 purga la celula de medicion 66 y el conducto de drenaje 70. El microprocesador RVP 56 tambien envia una se�al de solicitud de llenado al microprocesador AS 46 para proporcionar liquido de muestra desde el ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16. La valvula de purga 94 y la valvula de drenaje 76 luego se cierra. La valvula de muestra SS luego se abre de modo que 2,5 ml de liquido de muestra del ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16 se mueve a traves del conducto de entrada de muestra 72 y en la celula de medicion 66. Cuando el liquido de muestra alcanza el nivel de llenado, como se determina por el sensor de nivel, la valvula de muestra SS se cierra y la valvula de drenaje 76 se abre para vaciar la celula de medicion 66. Este �falso llenado� enjuaga la celula de medicion 66 y tuberias asociadas con liquido de muestra nuevo, asi eliminando cualquier residuo de la muestra precedente. 0espues del falso llenado, la valvula de drenaje 76 permanece abierta y la valvula de purga 94 se abre durante otro periodo de tiempo breve, tal como 20 segundos, de modo que el aire presurizado del conducto de purga de aire 74 purga la celula de medicion 66 y el conducto de drenaje 70. El falso llenado precedente y purga de aire posterior se repite otras dos veces, durante un total de tres falsos llenados y cuatro purgas de aire.

[002S] 0espues de la ultima purga de aire, la valvula de drenaje 76 permanece abierta y la temperatura de la celula de medicion 66 se deja alcanzar 100°F nuevamente. A este respecto, debe ser notado que los falsos llenados y la purga de aire tienden a provocar que la temperatura de la celula de medicion 66 caiga por debajo de 100°F. Cuando la celula de medicion 66 alcanza 100°F, la presion en la celula de medicion 66, como se mide por el sensor de presion 6S, se registra y almacena como una medicion de presion cero. La valvula de drenaje 76 luego se cierra y la valvula de muestra SS se abre de modo que 2,5 ml de liquido de muestra del ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16 se mueve a traves del conducto de entrada de muestra 72 y en la celula de medicion 66. Cuando el liquido de muestra llena la celula de medicion 66, el calentador calienta la celula de medicion 66 para contrarrestar el efecto de enfriamiento del liquido de muestra enfriado y asi mantiene la temperatura de la celula de medicion 66 a 100°F. Cuando el liquido de muestra alcanza el nivel de llenado, la valvula de muestra SS es cerrada. 0espues comienza la medicion de un periodo de tiempo de equilibrio de aproximadamente 4.5 minutos. Cuando expira el periodo de tiempo de equilibrio, la presion en la celula de medicion 66 se registra y se almacena como la medicion de presion de la muestra. Usando la medicion de presion de la muestra, la medicion de presion cero y la elevacion de sitio, el microprocesador RVP 56 calcula la presion de vapor Reid del liquido de muestra. Esta medicion de presion de vapor Reid se visualiza en la pantalla LC0 de la interfaz operadora 5S y se almacena en memoria.

[0029] Haciendo ahora referencia a la Fig. 4, el ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16 incluye una unidad de saturacion de aire 9S que generalmente comprende un refrigerador 100, una camara de circulacion 102, una camara de ventilacion 104 y un ensamblaje de bomba 106. La unidad de saturacion de aire 9S se incluye en un alojamiento a prueba de explosiones 10S con una abertura aumentada que se cierra por una puerta pivotable 110. La camara de circulacion 102, la camara de ventilacion 104 y una camara de bomba 11S del ensamblaje de bomba 106 se puede formar en unas estructuras metalicas. Por ejemplo, la camara de circulacion 102, la camara de ventilacion 104 y la camara de bomba 11S se pueden formar en tres estructuras de metal interconectadas.

[0030] El refrigerador 100 puede ser un refrigerador termoelectrico, que es un dispositivo que usa el efecto de Peltier para crear un flujo de calor entre la conjuncion de dos diferentes tipos de materiales. Un refrigerador tipico termoelectrico es un sand�ich formado por dos placas ceramicas con un conjunto de cubos de bismuto Telluride peque�os (�parejas�) entremedias. Cuando una corriente 0C es aplicada, el calor se mueve de un lado del refrigerador al otro, donde se disipa por un disipador termico. El lado �frio� del refrigerador 100 se dispone dentro de la unidad de saturacion de aire 9S, mientras que el disipador termico del refrigerador 100 se dispone fuera de la unidad de saturacion de aire 9S. El refrigerador 100 se conecta al microprocesador AS 46, que controla el refrigerador 100 para mantener la temperatura dentro de la unidad de saturacion de aire 9S a una temperatura en un rango de 32°F a aproximadamente 40°F, mas especificamente a una temperatura de aproximadamente 33°F.

[0031] La camara de circulacion 102 es capaz de retener 10 ml de liquido de muestra y se define por una superficie lateral cilindrica 112, una superficie superior conica 114 y una superficie inferior conica 116.

[0032] El ensamblaje de bomba 106 incluye generalmente la camara de piston 11S, un piston cilindrico 120, un eje 122 y un embolo 126. La camara de piston 11S se localiza por debajo de la camara de circulacion 102 y se define por una superficie lateral cilindrica 12S, una superficie de extremidad superior 130 y una superficie de extremidad inferior 132. El eje 122 se extiende a traves de la camara de piston 11S y en la camara de circulacion 102. Una extremidad superior del eje 122 se fija a un embolo 126 dispuesto en la camara de circulacion 102. Una parte inferior del eje 122 se extiende a traves de, y es fijamente fijada a, el piston 120, que es dispuesta de forma movible dentro de la camara de piston 11S. Una extremidad inferior del eje 122 se dispone por debajo de la camara de piston 11S. El embolo 126 tiene una superficie conica superior 136 que se adapta a la superficie superior 114 de la camara de circulacion 102 y una superficie conica inferior 13S que se adapta a la superficie inferior 116 de la camara de circulacion 102. El embolo 126 se mueve entre una posicion superior, donde la superficie superior 136 se une a la superficie superior 114 de la camara de circulacion 102, y una posicion inferior, donde la superficie inferior 13S se une a la superficie inferior 116 de la camara de circulacion 102. La adaptacion del embolo 126 a las superficies de las partes superior e inferior 11S,120 de la camara de circulacion 102 (como se ha descrito anteriormente) ayuda a expeler aire de la camara de circulacion 102 cuando el embolo 126 se mueve hacia la posicion superior o inferior.

[0033] La camara de ventilacion 104 se define por una superficie de lado cilindrico 142, una superficie superior 144 y superficie inferior conica 146. Una abertura de salida de aire se forma en la superficie superior 144 y se conecta a un conducto de salida de aire 14S. Un protector contra salpicaduras 150 se extiende hacia abajo a un angulo oblicuo desde la superficie superior 144 y se situa por debajo del respiradero. El protector contra salpicaduras 150 se dimensiona para cubrir (como se ve desde la superficie inferior 146) una parte sustancial de la superficie superior 144 dispuesta alrededor de la abertura de salida de aire. 0e esta manera, el protector contra salpicaduras 150 impide que el liquido de muestra salpique la abertura de ventilacion cuando el liquido de muestra es circulado, como se describira de forma mas completa a continuacion. Un sensor de nivel 154 es dispuesto dentro de la camara de ventilacion 104 y es accionable para determinar cuando el nivel de liquido de muestra dentro de la camara de ventilacion 104 alcanza un nivel de llenado predeterminado. El sensor de nivel 154 puede ser un termistor que se calienta por la corriente electrica que fluye a traves. Cuando el termistor se contacta por liquido de muestra, el termistor se enfria, asi aumentando el flujo de corriente a traves, que proporciona una indicacion de que el nivel de llenado ha sido alcanzado. Cuando se llena hasta el nivel de llenado, la camara de ventilacion 104 retiene aproximadamente 2.5 ml de liquido de muestra.

[0034] La camara de ventilacion 104 se conecta a la camara de circulacion 102 por un primer conducto de circulacion 156 y un segundo conducto de circulacion 15S. El primer conducto de circulacion 156 se extiende desde una abertura en el apice de la superficie inferior 146 de la camara de ventilacion 104 hasta una abertura en el apice de la superficie superior 114 de la camara de circulacion 102. El segundo conducto de circulacion 15S se extiende desde una abertura en la superficie inferior 146 de la camara de ventilacion 104 hasta una abertura en la superficie inferior 116 desde la camara de circulacion 102. Una valvula de circulacion accionada por solenoide 160 se conecta en el primer conducto de circulacion 156. Un conducto �� 162 se conecta al primer conducto de circulacion 156, entre la valvula de circulacion 160 y la abertura en el apice de la superficie superior 114 de la camara de circulacion 102. El conducto �� 162 se conecta a un conducto de entrada de muestra 166, un conducto de salida de muestra 16S y un conducto de drenaje

170. Una valvula de muestra accionada por solenoide 172 se conecta en el conducto de entrada de muestra 166, una valvula de transferencia accionada por solenoide 174 se conecta al conducto de salida de muestra 16S y una valvula de drenaje accionada por solenoide 176 se conecta al conducto de drenaje 170. El conducto de entrada de muestra 166 se conecta al conducto de entrada de muestra 26 del sistema de muestra 12, y el conducto de salida de muestra 16S se conecta al conducto de entrada de muestra 72 de la unidad RVP 64. La valvula de circulacion 160, la valvula de muestra 172, la valvula de transferencia 174 y la valvula de drenaje 176 son todas normalmente cerradas y son conectadas a, y controladas por, el microprocesador AS 46.

[0035] El primer y segundo conductos de aire 17S,1S0 se conectan a la camara de piston 11S. El primer conducto de aire 17S se conecta a una abertura superior en la superficie lateral 12S, hacia la superficie de extremidad superior 130, y el segundo conducto de aire 1S0 se conecta a una abertura inferior en la superficie lateral 12S, hacia la superficie de extremidad inferior 132. Una primera y segunda valvulas de aire accionadas por solenoide 1S2,1S4 normalmente cerradas, se conectan al primer y segundo conductos de aire 17S, 1S0, respectivamente, y se conectan al microprocesador AS 46. Las primeras y segundas valvulas de aire 1S2,1S4 controlan el movimiento del piston 120 y, por tanto, el movimiento del eje 122 y el embolo 126. La apertura y cierre de la primera y segunda valvulas de aire 1S2, 1S4, a su vez, son controladas por el microprocesador AS 46 usando entradas de un ensamblaje de deteccion de posicion 1SS que determina cuando el embolo 126 esta en la posicion superior y en la posicion inferior. Cuando la primera valvula de aire 1S2 se abre y la segunda valvula de aire se cierra, el aire presurizado entra en la camara de piston 11S a traves del primer conducto de aire 17S y fuerza el piston 120 hacia abajo, lo que causa que el eje 122 y el embolo 126 se muevan hacia abajo. Cuando el embolo 126 alcanza la posicion inferior, como se determina por el ensamblaje de deteccion de posicion 1SS, la primera valvula de aire 1S2 se cierra. Cuando la primera valvula de aire 1S2 se cierra y la segunda valvula de aire 1S4 se abre, el aire presurizado entra en la camara de piston 11S a traves del segundo conducto de aire 1S0 y fuerza el piston 120 hacia arriba, lo que causa que el eje 122 y el embolo 126 se muevan hacia arriba. Cuando el embolo 126 alcanza la posicion superior, como se determina por el ensamblaje de deteccion de posicion 1SS, la segunda valvula de aire 1S4 se cierra. Cuando el embolo 126 se mueve hacia arriba o hacia abajo, si fuera el caso, el aire en la camara de piston 11S en la direccion de movimiento del embolo 126 se comprime y se permite escapar de la camara de piston 11S a traves de una salida de aire (no mostrada).

[0036] El ensamblaje de deteccion de posicion 1SS incluye primer y segundo sensores 190,192 conectados al como microprocesador 46. Los primeros y segundos sensores 190,192 pueden ser sensores fotointerruptores o sensores de proximidad magnetica. El primer sensor 190 se dispone proximo a la cavidad de piston 11S y bastante adyacente a una trayectoria de desplazamiento del eje 122. El segundo sensor 192 es dispuesto distal a la cavidad de piston 11S y tambien se situa bastante adyacente a la trayectoria de desplazamiento del eje 122. Los primeros y segundos sensores 190,192 estan posicionados de manera que el eje 122 no es detectado por el primer sensor 190 o el segundo sensor 192 cuando el embolo 126 esta en la posicion superior y se detecta por el primer sensor 190 y el segundo sensor 192 solo cuando el embolo 126 esta en la posicion inferior. Asi, si ni el primer sensor 190 ni el segundo sensor 192 detecta el eje 122, el embolo 126 se determina que esta en la posicion superior, mientras que si tanto el primer como el segundo sensor 190,192 detectan el eje 122, el embolo 126 determina que esta en la posicion inferior. Si el primer sensor 190, pero no el segundo sensor 192 detecta el eje 122, el embolo 126 determina que esta intermedio entre las posiciones de la parte superior e inferior.

[0037] El microprocesador AS 46 controla la apertura y el cierre de la valvula de circulacion 160, la valvula de muestra 172, la valvula de transferencia 174, la valvula de drenaje 176 y la primera y segunda valvulas de aire 1S2,1S4 segun una rutina de soft�are de ventilacion que se almacena en la memoria 47 y se ejecuta por el microprocesador AS 46. Cuando se ejecuta por el microprocesador AS 46, la rutina de soft�are de ventilacion ejecuta un metodo de ventilacion, que ahora sera descrito con referencia a las figuras 5-11. Cabe indicar que en las figuras 5-11, la camara de piston 11S y el piston 120 no estan mostrados. �nicialmente, el embolo 126 esta en la posicion superior y la valvula de muestra 172, la valvula de transferencia 174, la valvula de drenaje 176 y las primeras y segundas valvulas de aire 1S2,1S4 estan cerradas. En una primera fase del metodo de ventilacion, la valvula de muestra 172 y la valvula de circulacion 160 se abren. El liquido de muestra fluye a traves del conducto de entrada de muestra 166, del conducto �� 162 y del primer conducto de circulacion 156 y entra en la camara de circulacion 102 y la camara de ventilacion 104 y causa que el embolo 126 se mueva hacia abajo, como se muestra en la Fig. 5. Cuando el liquido de muestra en la camara de ventilacion 104 alcanza el nivel de llenado, la valvula de circulacion 160 se cierra, y cuando el embolo 126 alcanza la posicion inferior, la valvula de muestra 172 se cierra. En este punto, la camara de circulacion 102 sobre el embolo 126 es llenada de liquido de muestra y la camara de ventilacion 104 contiene el liquido de muestra hasta el nivel de llenado. En una segunda fase, la valvula de circulacion 160 y la segunda valvula de aire 1S4 se abren. El aire entra en la camara de piston 11S por debajo del piston 120 y mueve el piston 120 y, por tanto, el embolo 126 hacia arriba. El movimiento ascendente del embolo 126 causa que el liquido de muestra sea expulsado de la camara de circulacion 102 y pase a traves del primer conducto de circulacion 156 en la camara de ventilacion 104. Al mismo tiempo, el liquido de muestra se extrae fuera de la camara de ventilacion 104 a traves del segundo conducto de circulacion 15S y en la camara de circulacion 102, por debajo del embolo 126, como se muestra en la Fig. 6. Cuando el embolo 126 alcanza la posicion superior, la segunda valvula de aire 1S4 se cierra. En este punto, la camara de circulacion 102 por debajo del embolo 126 es llenada de liquido de muestra y la camara de ventilacion 104 contiene el liquido de muestra hasta el nivel de llenado. En una tercera fase, la primera valvula de aire 1S2 se abre y el aire entra en la camara de piston 11S sobre el piston 120 y mueve el piston 120 y, por tanto, el embolo 126 hacia abajo. El movimiento hacia abajo del embolo 126 causa que el liquido de muestra sea expulsado de la camara de circulacion 102 y pase a traves del segundo conducto de circulacion 15S en la camara de ventilacion 104. Al mismo tiempo, el liquido de muestra se extrae fuera de la camara de ventilacion 104 a traves del primer conducto de circulacion 156 y en la camara de circulacion 102, sobre el embolo 126, como se muestra en la Fig. 7. Cuando el embolo 126 alcanza la posicion inferior, la primera valvula de aire 1S2 es cerrada. En este punto, la camara de circulacion 102 sobre el embolo 126 es llenada de liquido de muestra y la camara de ventilacion 104 contiene el liquido de muestra hasta el nivel de llenado. Los estadios dos y tres se repiten despues un numero predeterminado de veces, tal como ocho, diez, doce, etc. veces. 0e esta manera, el liquido de muestra se mueve hacia atras y hacia adelante (circulado) entre la camara de circulacion 102 y la camara de ventilacion 104 un numero predeterminado de veces. Este movimiento hacia atras y hacia adelante del liquido de muestra satura el liquido de muestra con aire.

[003S] Cuando la repeticion de los estadios dos y tres es completada, el embolo 126 esta en la posicion inferior, la camara de circulacion 102 sobre el embolo 126 es llenada de liquido de muestra y la camara de ventilacion 104 contiene el liquido de muestra hasta el nivel de llenado. En este punto, la temperatura del liquido de muestra en la camara de circulacion 102 esta en un rango de aproximadamente 32°F a aproximadamente 40°F, mas especificamente aproximadamente 33°F. Una cuarta fase se introduce cuando el microprocesador AS 46 recibe la se�al de solicitud de llenado del microprocesador RVP 56 para proporcionar liquido de muestra a la unidad RVP 64. En la cuarta fase, la valvula de circulacion 160 se cierra, la valvula de transferencia 174 se abre y la segunda valvula de aire 1S4 se abre. El aire entra en la camara de piston 11S por debajo del piston 120 y mueve el piston 120 y, por tanto, el embolo 126 hacia arriba. El movimiento ascendente del embolo 126 causa que el liquido de muestra sea expulsado de la camara de circulacion 102 y pase a traves del conducto �� 162 y el conducto de salida de muestra 16S, como se muestra en Fig.

S. 0esde el conducto de salida de muestra 16S, el liquido de muestra viaja hacia el conducto de entrada de muestra 72 de la unidad RVP 64. El movimiento ascendente del embolo 126, no obstante, no es continuo en la cuarta fase debido a que la valvula de muestra 172 en la unidad RVP 64 se cierra entre los falsos llenados y el llenado medido de la celula de medicion 66. El movimiento ascendente del embolo 126 durante la cuarta fase tambien causa que el liquido de muestra sea extraido fuera de la camara de ventilacion 104 a traves del segundo conducto de circulacion 15S y en la camara de circulacion 102, por debajo del embolo 126.

[0039] 0espues de la medicion la celula 66 de la unidad RVP 64 es provista del llenado medido del liquido de muestra, la valvula de transferencia 174 y la segunda valvula de aire 1S4 son ambas cerradas. En este punto, el liquido de muestra restante de la camara de ventilacion 104 es ahora localizado en la camara de circulacion 102, por debajo del piston 120, como se muestra en la Fig. 9. Los estadios sexto y quinto del metodo de ventilacion luego se realizan para mover el liquido de muestra restante hacia el drenaje. En la quinta fase, la valvula de circulacion 160 y la primera valvula de aire 1S2 son abiertas. El aire entra en la camara de piston 11S sobre el piston 120 y mueve el piston 120 y, por tanto, el embolo 126 hacia abajo. El movimiento hacia abajo del embolo 126 causa que el liquido de muestra sea expulsado del fondo de la camara de circulacion 102, pase a traves del segundo conducto de circulacion 15S y de la camara de ventilacion 104 y vuelva a entrar en la parte superior de la camara de ventilacion 104, como se muestra en la Fig. 10. Cuando el embolo 126 alcanza la posicion inferior, la primera valvula de aire 1S2 y la valvula de circulacion 160 son cerradas. En este punto, la camara de circulacion 102 sobre el embolo 126 contiene el liquido de muestra restante y la camara de ventilacion 104 esta vacia. En la sexta fase, la valvula de drenaje 176 se abre y la segunda valvula de aire 1S4 se abre. El aire entra en la camara de piston 11S por debajo del piston 120 y mueve el piston 120 y, por tanto, el embolo 126 hacia arriba. El movimiento ascendente del embolo 126 causa que el liquido de muestra restante sea expulsado de la camara de circulacion 102 y pase a traves del conducto �� 162 hasta el conducto de drenaje 170 y asi al drenaje, como se muestra en la Fig. 11.

[0040] Haciendo ahora referencia a la Fig. 12, se muestra una segunda unidad de saturacion de aire 200 realizada conforme a una segunda forma de realizacion de la invencion. La segunda unidad de saturacion de aire 200 se puede usar en el ensamblaje de proceso de saturacion de aire 16 en lugar de la unidad de saturacion de aire 9S. La segunda unidad de saturacion de aire 200 incluye una estructura principal 202 fijada entre las estructuras superior e inferior 204,

206. La estructura principal 202 y las estructuras de la parte superior e inferior 204,206 puede ser un compuesto de metal, tal como acero inoxidable. La segunda unidad de saturacion de aire 200 tiene una camara de saturacion 20S definida por una superficie lateral cilindrica interior 210 de la estructura principal 202, una superficie interior 212 de la estructura superior 204 y una superficie inferior conica interior 214 de la estructura principal 202. Un pasaje de ventilacion 215 a la camara de saturacion 20S se extiende a traves de la estructura superior 204. Una camara de bomba 216 es dispuesta por debajo de la camara de saturacion 20S y es conectada a ella por un pasaje corto inferior que se extiende a traves de una abertura en la superficie inferior 214 en su apice. Pasajes de circulacion superior e inferior 217,21S extendiendose a traves de la estructura principal 202 conectan la camara de bomba 216 a una parte superior de la camara de saturacion 20S. El pasaje de circulacion superior 217 comunica con la camara de saturacion 20S a traves de una abertura en una parte superior de la superficie lateral 210. Una valvula de transferencia de tres vias accionada por solenoide 219 es conectada entre los pasajes de circulacion superior e inferior 217, 21S. Por debajo de la camara de bomba 210, un cojinete 214 es sujetado de forma segura en una cavidad formada en la estructura inferior

206. Un pasaje superior 220 se extiende a traves de la estructura superior 204. Un motor electrico sin escobillas 222 se monta en la estructura superior 204 y es accionable para girar un eje 224, que se extiende a traves del pasaje superior 220 y la camara de saturacion 20S y se fija a un propulsor cilindrico 226 dispuesto en la camara de bomba 22S. Una extremidad inferior del eje 224 es dispuesta de forma giratoria en el cojinete 214. El funcionamiento del motor electrico se controla por el microprocesador AS 46.

[0041] Un sensor de nivel 230 es dispuesto dentro de la camara de saturacion 20S y es accionable para determinar cuando el nivel de liquido de muestra dentro de la camara de saturacion 20S alcanza un nivel de llenado predeterminado. El sensor de nivel 230 se conecta al microprocesador AS 46 y puede ser un termistor que se calienta por la corriente electrica que fluye a traves. Cuando el termistor es contactado por el liquido de muestra, el termistor se enfria, asi aumentando el flujo de corriente a traves, lo que proporciona una indicacion de que el nivel de llenado ha sido alcanzado.

[0042] Un refrigerador 232 se monta a la estructura principal 202 y se conecta al microprocesador AS 46, que controla el refrigerador 232 para mantener la temperatura dentro de la camara de saturacion 20S a una temperatura en un rango de aproximadamente 32°F a aproximadamente 40°F, mas especificamente a una temperatura de aproximadamente 33°F. El refrigerador 232 puede ser un refrigerador termoelectrico.

[0043] Un conducto de entrada de muestra 236 conecta el conducto de entrada de muestra 26 del sistema de muestra 12 a la camara de saturacion 20S. Una valvula de muestra normalmente cerrada accionada por solenoide 23S se conecta en el conducto de entrada de muestra 236. Un conducto de salida de muestra 240 conecta la valvula de transferencia 219 al conducto de entrada de muestra 72 de la unidad RVP 64. Tanto la valvula de muestra 23S como la valvula de transferencia 219 se conectan al microprocesador AS 46.

[0044] El microprocesador AS 46 controla la apertura y el cierre de la valvula de muestra 23S y el funcionamiento del motor electrico 222 y la valvula de transferencia 219 segun una segunda rutina de soft�are de ventilacion almacenada en la memoria 47 y ejecutada por el microprocesador AS 46. Cuando se ejecuta por el microprocesador AS 46, la segunda rutina de soft�are de ventilacion ejecuta un metodo de ventilacion, que se inicia con la apertura de la valvula de muestra 23S. EL liquido de muestra del sistema de muestra 12 viaja a traves del conducto de entrada de muestra 236 y en la camara de saturacion 20S. Cuando el liquido de muestra en la camara de saturacion 20S alcanza el nivel de llenado, como se determina por el sensor de nivel 230, la valvula de muestra 23S se cierra. La valvula de transferencia 219 luego se controla para hacer una conexion de flujo entre los pasajes de circulacion superior e inferior 217, 21S, mientras se bloquea el flujo de fluido al conducto de salida de muestra 240. El motor electrico 22 esta provisto de potencia para girar el eje 224 y, asi, el propulsor 226, de este modo causando que el liquido de muestra en la camara de saturacion 20S sea extraido en la camara de bomba 216 y sea movido a traves del pasaje de circulacion inferior 21S y asi a traves del pasaje de circulacion superior 217 hacia la parte superior de la camara de saturacion 20S. 0e esta manera, el liquido de muestra es circulado desde el fondo de la camara de saturacion 20S hacia la parte superior de la camara de saturacion 20S, de este modo saturando el liquido de muestra con aire. 0espues de un periodo temporal predeterminado, la valvula de transferencia 219 se controla para bloquear la conexion de flujo entre los pasajes de circulacion superior e inferior 217,21S y, en cambio para hacer una conexion de flujo entre el pasaje de circulacion inferior 21S y el conducto de salida de muestra 240. Como resultado, el liquido de muestra desde el fondo de la camara de saturacion 20S se mueve a traves del pasaje de circulacion inferior 217 hacia el conducto de salida de muestra 240. 0esde el conducto de salida de muestra 240, el liquido de muestra viaja hacia el conducto de entrada de muestra 72 de la unidad RVP 64. El liquido de muestra saturado de aire tiene una temperatura en un rango de aproximadamente 32°F a aproximadamente 40°F, mas especificamente aproximadamente 33°F.

[0045] Mientras que la invencion ha sido mostrada y descrita respecto a las formas de realizacion particulares de las mismas, aquellas formas de realizacion son para el proposito de ilustracion mejor que para limitacion, y otras variaciones y modificaciones de las formas de realizacion especificas aqui descritas seran aparentes para los expertos en la tecnica, todo dentro del espiritu y ambito previstos de la invencion. Por consiguiente, la invencion no debe ser limitada en su alcance y efecto a las formas de realizacion especificas aqui descritas, ni en cualquier otra via que sea inconsistente con la extension a la que el progreso en la tecnica ha sido avanzado por la invencion.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Analizador (10) para medir la presion de vapor de un liquido de hidrocarburo, el analizador (10) comprendiendo:

un sistema de medicion de presion comprendiendo:

una celula de medicion (66) para la retencion del liquido de hidrocarburo; y

un sensor de presion (6S) para medir la presion en la celula de medicion (66); y

un sistema de saturacion de aire (9S,200) conectado al sistema de medicion de presion y accionable para proporcionar el liquido de hidrocarburo a la celula de medicion (66), dicho analizador (10) caracterizado por�el hecho�de �u�e el sistema de saturacion de aire (9S,200) comprende:

una camara de circulacion (102,20S) con primeras y segundas extremidades opuestas, la camara de circulacion con una primera abertura dispuesta hacia la primera extremidad y una segunda abertura dispuesta hacia la segunda extremidad;

un sistema de tuberias (104, 156, 15S; 217, 21S) que conecta las primeras y segundas aberturas entre si;

una bomba (106) accionable para mover liquido de hidrocarburo a traves del sistema de tuberias (104, 156, 15S; 217, 21S) desde la primera abertura a la segunda para saturar el liquido de hidrocarburo con aire.
2.

Analizador (10) segun la reivindicacion 1, donde el sistema de saturacion de aire (9S, 200) comprende ademas un refrigerador (100, 232) accionable para enfriar el liquido de hidrocarburo en el sistema de saturacion de aire (9S, 200) a una temperatura en un rango de aproximadamente 0°C (32°F) a aproximadamente 4,4 °C (40 °F).
3.

Analizador (10) segun la reivindicacion 1, donde el sistema de medicion de presion comprende ademas un calefactor

(69) accionable para calentar el liquido de hidrocarburo en el sistema de medicion de presion hasta una temperatura de aproximadamente 37,S°C (100°F).
4.

Analizador (10) segun la reivindicacion 1, donde la bomba (106) comprende un embolo (126) dispuesto de forma movible en la camara de circulacion (102), el embolo (126) siendo movible entre primeras y segundas posiciones; y

donde la primera abertura es dispuesta en un primer lado (136) del embolo (126) y la segunda abertura es dispuesta en un segundo lado (13S) del embolo (126).
5.

Analizador (10) segun la reivindicacion 4, donde el sistema de tuberias (104, 156,15S) comprende:

una camara de ventilacion (104) teniendo una primera y segunda aberturas;

un primer conducto de circulacion (156) que conecta la primera abertura de la camara de ventilacion (104) a la primera abertura de la camara de circulacion (102);

un segundo conducto de circulacion (15S) que conecta la segunda abertura de la camara de ventilacion (104) a la segunda abertura de la camara de circulacion (102); y

una valvula de circulacion (160) conectada al primer conducto de circulacion (156).
6. Analizador (10) segun la reivindicacion 4, donde la bomba (106) comprende ademas:

una camara de piston (11S) teniendo primeras y segundas aberturas;

un piston (120) dispuesto en la camara de piston (11S) y movible entre la primera y segunda posiciones, el piston (120) estando situado de manera que la primera abertura de la camara de piston (11S) es dispuesta en un primer lado del piston (120) y la segunda abertura de la camara de piston (11S) es dispuesta en el segundo lado del piston (120);

un eje (122) extendiendose a traves de y fijado fijamente al piston (120) y con un primer extremo fijado al embolo (126); y

al menos una valvula de aire (1S2,1S4) conectada a la primera y segunda abertura en la camara de piston (11S) para controlar selectivamente un suministro de aire presurizado a la primera y segunda aberturas, con lo cual cuando el aire presurizado solo se proporciona a la segunda abertura, el aire presurizado mueve el piston

(120)

a la primera posicion y cuando el aire presurizado solo se proporciona a la primera abertura, el aire presurizado mueve el piston (120) a la segunda posicion; y

donde el embolo (126) se mueve en respuesta al movimiento del piston (120) de manera que cuando el piston

(120)

esta en la primera posicion, el embolo (126) esta en la primera posicion, y cuando el piston (120) esta en la segunda posicion, el embolo (126) esta en la segunda posicion.
7. Analizador (10) segun la reivindicacion 1, donde la bomba comprende:

una camara de bomba (216) dispuesta por debajo de la camara de circulacion (20S), la camara de bomba (216) estando conectada a la primera abertura de la camara de circulacion (20S);

un propulsor (226) dispuesto en la camara de bomba (216);

un eje (224) con un extremo conectado al propulsor (226); y

un motor electrico (222) accionable para girar el eje (224) y, asi, el propulsor (226); y donde el sistema de tuberias (216,21S) comprende:

un primer conducto de circulacion (21S) conectado a la camara de bomba (216); y

un segundo conducto de circulacion (217) conectado a la camara de circulacion (20S);

una valvula de circulacion (219) que conecta el primer y segundo conductos de circulacion (21S,217);

un conducto de salida (240) con una valvula de salida (219) conectada al mismo, el conducto de salida

(240) estando conectado al sistema de medicion de presion; y

donde la valvula de circulacion (219) es una valvula de tres vias con un primer puerto conectado al primer conducto de circulacion (21S), un segundo puerto conectado al segundo conducto de circulacion (217) y un tercer puerto conectado al conducto de salida (240), y donde la valvula se mueve entre el primer y segundo estados de conexion, donde cuando la valvula de circulacion esta en el primer estado de conexion, la valvula de circulacion (219) permite que el liquido de hidrocarburo fluya desde el primer conducto de circulacion (21S) al segundo conducto de circulacion (217) y bloquee el flujo de liquido de hidrocarburo hacia el conducto de salida (240), y donde cuando la valvula de circulacion esta en el segundo estado de conexion, la valvula de circulacion permite que el liquido de hidrocarburo fluya desde el primer conducto de circulacion (21S) al conducto de salida (240) y bloquee el flujo de liquido de hidrocarburo hacia el segundo conducto de circulacion (217);

donde cuando la valvula de circulacion (219) esta en el primer estado de conexion y el motor (222) se proporciona con potencia para girar el propulsor (226), el liquido de hidrocarburo en la camara de circulacion (20S) se extrae a traves de la primera abertura en la camara de bomba (216) y luego se mueve a traves del primer y segundo conductos de circulacion (21S,217) y entra en la camara de circulacion (20S) a traves de la segunda abertura en esta; y

donde cuando la valvula de circulacion (219) esta en el segundo estado de conexion y el motor (222) se proporciona con potencia para girar el propulsor (226), el liquido de hidrocarburo en la camara de circulacion (20S) se extrae a traves de la primera abertura en la camara de bomba (216) y luego se mueve a traves del primer conducto de circulacion (21S) y asi el conducto de salida (240) al sistema de medicion de presion.