NL9001848A

NL9001848A - Valve with internal cavity for fluid sampling - has hollow valve ball and sample discharge channels for on=line sampling of fluid processing

Info

Publication number: NL9001848A
Application number: NL9001848A
Authority: NL
Original assignee: Oving Diepeveen Struycken B V
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-03-16

Abstract

A ball valve housing (1) has upstream and downstream sockets (2, 3) designed for in-line installation in a piping system from which sampling is required. The valve ball is hollow and drilled to provide full bore flow (4) under normal process conditions. A second bore (5) is drilled at a right angle to the flow path, and connects in the housing with an atmospheric aperture (6) at the top and a sample aperture (7) and reservoir (8) at the bottom. When a sample is required the valve is given a quarter turn. The fluid content of the ball cavity is dropped into the sample reservoir for removal and testing.

Description

Inrichting voor het nemen van monsters van een door een leiding stromend medium en werkwijze voor het gebruik van deze inrichting.Apparatus for taking samples from a conduit flowing medium and method of using this apparatus.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het nemen van monsters van een door een leiding stromend medium. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het nemen van monsters van afvalwater, dat via gesloten leidingen door bedrijven wordt geloosd. Het is hierbij van bijzonder belang dat een goede indicatie wordt verkregen van de gemiddelde vervuilingsgraad van het afvalwater in een bepaalde tijdsduur, daar de bedrijven afhankelijk van deze vervuilingsgraad worden aangeslagen.The present invention relates to a device for taking samples from a medium flowing through a conduit. More particularly, the invention relates to a device for taking samples of waste water, which is discharged by companies via closed pipes. It is of particular importance here that a good indication is obtained of the average degree of pollution of the wastewater in a certain period of time, since the companies are charged depending on this degree of pollution.

Tot op heden zijn er geen inrichtingen beschikbaar, die op een bevredigende wijze een monster kunnen nemen uit een gesloten leiding. Dit is onder meer het gevolg van problemen die ontstaan door het bezinken van soortelijk zwaardere delen, en het verzamelen en ophopen van vuildeeltjes.To date, no devices are available that can satisfactorily sample from a closed line. This is partly due to problems caused by the settling of heavier parts and the collection and accumulation of dirt particles.

De uitvinding beoogt nu een inrichting te verschaffen, waarbij de nadelen van de bekende inrichtingen op doelmatige wijze worden vermeden. Dit oogmerk wordt bereikt door een inrichting met de kenmerken van conclusie 1.The object of the invention is now to provide a device in which the drawbacks of the known devices are efficiently avoided. This object is achieved by a device having the features of claim 1.

Als het kleplichaam in de beginstand staat kan het medium ongestoord door het huis stromen. Voor het nemen van een monster wordt het kleplichaam eerst vanuit de beginstand verdraaid naar een tussenstand waarin beide kanalen en de door het boorgat in het kleplichaam gevormde ruimte zijn afgesloten. Bij het verder draaien van het kleplichaam wordt het vertikale kanaal geopend, waarbij het in het boorgat van het kleplichaam aanwezige medium door de zwaartekracht via de onderste monding en de buis in het verzamelreservoir stroomt. De bovenste monding van het vertikale kanaal dient hierbij slecht als beluchtingsopening om het uit het boorgat van het kleplichaam wegstromen van het medium mogelijk te maken. Het kleplichaam wordt vervolgens weer naar de begin-stand gedraaid. Op deze wijze wordt dus een monster genomen, waarvan de grootte overeenkomt met de inhoud van het boorgat van het kleplichaam.When the valve body is in the initial position, the medium can flow undisturbed through the housing. To take a sample, the valve body is first rotated from the initial position to an intermediate position in which both channels and the space formed by the borehole in the valve body are closed. As the valve body rotates further, the vertical channel is opened, with the medium present in the borehole of the valve body flowing through gravity through the bottom mouth and the tube into the collection reservoir. The upper mouth of the vertical channel serves only as a ventilation opening to allow the medium to flow out of the borehole of the valve body. The valve body is then turned back to the starting position. Thus, a sample is taken in this manner, the size of which corresponds to the content of the borehole of the valve body.

Teneinde grotere monsters te kunnen nemen wordt volgens de uitvinding voorgesteld het kleplichaam uit te voeren als een holle kogel, met twee diametraal tegenover elkaar gelegen openingen.In order to be able to take larger samples, it is proposed according to the invention to design the valve body as a hollow ball, with two diametrically opposite openings.

In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het bedieningsorgaan voor het kleplichaam een elektromotor en is het huis opgenomen in een bypass-leiding van een hoofdleiding, in welke hoofdleiding een volumestroommeter is geplaatst, die een elektrisch signaal kan afgeven voor het bekrachtigen van de elektromotor van het bedieningsorgaan.In a preferred embodiment of the invention, the valve body actuator includes an electric motor and the housing is contained in a bypass line of a main line, in which main line is placed a volume flow meter capable of delivering an electrical signal to energize the valve. actuator electric motor.

De uitvinding is tevens belichaamd in een werkwijze voor het gebruik van de inrichting volgens de uitvinding, welke werkwijze zich onderscheidt doordat voor het nemen van een enkel monster het kleplichaam vanuit de beginstand over 180 graden wordt verdraaid.The invention is also embodied in a method for using the device according to the invention, which method is distinguished in that the valve body is rotated by 180 degrees from the initial position for taking a single sample.

Deze werkwijze heeft het voordeel dat na elke monstername het kleplichaam in omgekeerde richting door het medium wordt doorstroorad, waardoor het vasthechten of aankoeken van vuildeeltjes binnen het kleplichaam wordt voorkomen.This method has the advantage that after each sampling the valve body is reversed through the medium, so that the adhering or caking of dirt particles within the valve body is prevented.

Volgens een verdere ontwikkeling van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt de volumestroom in de hoofdleiding gemeten, en wordt de elektromotor van het bedieningsorgaan steeds bekrachtigd als een vooraf bepaalde hoeveelheid medium door de hoofdleiding is gestroomd.According to a further development of the method according to the invention, the volume flow in the main line is measured, and the actuator electric motor is always energized when a predetermined amount of medium has flowed through the main line.

Hierdoor is het mogelijk in een bepaald tijdsbestek een hoeveelheid medium af te tappen, waarvan de samenstelling representatief is voor de gemiddelde samenstelling van het in dat tijdsbestek door de hoofdleiding stromende medium.This makes it possible to drain an amount of medium in a given time frame, the composition of which is representative of the average composition of the medium flowing through the main line during that time frame.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin:The invention is explained in more detail below with reference to the appended drawings, in which:

Figuur 1 vertikale doorsnede toont van de inrichting volgens de uitvinding, enFigure 1 shows a vertical section of the device according to the invention, and

Figuur 2 in een schematisch bovenaanzicht de opstelling toont van de in een leidingsysteem opgenomen inrichting volgens figuur 1.Figure 2 shows in a schematic top view the arrangement of the device according to figure 1 incorporated in a pipe system.

Figuur 1 toont een huis 1 dat is voorzien van aansluitstuk-ken 2 en 3, waarmee het huis in een leiding kan worden opgenomen, via welke aansluitstukken een kanaal 4 door het huis 1 loopt. Zoals later zal blijken, is het voor de werking van de inrichting noodzakelijk dat het kanaal 4 in hoofdzaak horizontaal loopt.Figure 1 shows a house 1 which is provided with connecting pieces 2 and 3, with which the house can be received in a pipe, via which connecting pieces a channel 4 runs through the house 1. As will appear later, for the operation of the device it is necessary that the channel 4 runs substantially horizontally.

Het kanaal 4 wordt gesneden door een in hoofdzaak loodrecht hierop staand kanaal 5, dat in gemonteerde stand van het huis dus vertikaal loopt. Het kanaal 5 heeft een monding 6 aan de bovenkant, van het huis, waarmee het kanaal 5 in verbinding staat met de omgevingslucht. Aan de onderkant van het huis is het kanaal 5 aangesloten op een buis 7, die voert naar een verzamelreservoir 8 (zie figuur 2). Op het snijpunt van de beide kanalen 4 en 5 is een kogelvormig kleplichaam 9 aangebracht, dat is uitgevoerd als een holle kogel met twee diametraal tegenover elkaar gelegen openingen 10 en 11.The channel 4 is cut by a channel 5, which is substantially perpendicular to this, which runs vertically in the mounted position of the housing. Channel 5 has a mouth 6 at the top of the housing, through which channel 5 communicates with the ambient air. At the bottom of the housing, the channel 5 is connected to a tube 7, which leads to a collection reservoir 8 (see figure 2). A ball-shaped valve body 9, which is designed as a hollow ball with two diametrically opposite openings 10 and 11, is arranged at the intersection of the two channels 4 and 5.

Het kogelvormige kleplichaam staat in verbinding met een bedieningsorgaan 12, waarmee het kleplichaam kan worden geroteerd om een loodrecht op het vlak van tekening staande as in de richting van de pijl A.The ball-shaped valve body communicates with an actuator 12, which allows the valve body to be rotated about an axis perpendicular to the plane of the drawing in the direction of the arrow A.

Figuur 2 geeft de opstelling weer van de inrichting in een leidingsysteem. Een afvoerleiding voor bijvoorbeeld afvalwater is aangegeven met het verwijzingscijfer 13. Een bypass-leiding 14 , die een aanzienlijk kleinere diameter heeft, vertakt zich van deze afvoerleiding en -mondt op enige afstand stroomafwaarts weer in de afvoerleiding uit. In de bypass-leiding 14 is het huis 1 opgenomen in de in figuur 1 getekende stand, dat wil zeggen dat het kanaal 4 zich in horizontale richting uitstrekt.Figure 2 shows the arrangement of the device in a piping system. A discharge pipe for, for example, waste water is indicated with the reference numeral 13. A bypass pipe 14, which has a considerably smaller diameter, branches off from this discharge pipe and opens into the discharge pipe some distance downstream. In the bypass conduit 14, the housing 1 is received in the position shown in figure 1, i.e. the channel 4 extends in a horizontal direction.

De afvoerleiding 13 is voorzien van een volumestroommeter 15, die elektrisch is verbonden met een elektromotor 16 voor het in werking stellen van het bedieningsorgaan van het kleplichaam.The discharge pipe 13 is provided with a volume flow meter 15, which is electrically connected to an electric motor 16 for actuating the actuator of the valve body.

Teneinde te verzekeren dat er voldoende afvalwater door de bypass-leiding 14 stroomt, is ter plaatse van deze bypass-leiding in de afvoerleiding 13 een restrictie of weerstand 16 aangebracht, die bijvoorbeeld bestaat uit een regelbare afsluiter. Voor het zelfde doel is de instroommonding 17 van de bypass-leiding 14 zodanig in de leiding 13 gelegen dat het afvalwater in de leiding 14 wordt geleid. Eventueel kunnen voor dit doel nog (niet getekende ) leidschoepen bij de instroommonding 17 zijn aangebracht.In order to ensure that sufficient waste water flows through the bypass pipe 14, a restriction or resistance 16, which for example consists of an adjustable valve, is arranged in the discharge pipe 13 at the location of this bypass pipe. For the same purpose, the inlet mouth 17 of the bypass line 14 is located in the line 13 such that the waste water is led into the line 14. Optionally, for this purpose (not drawn) guide vanes may be provided at the inlet mouth 17.

De werking van de inrichting volgens de uitvinding' is als volgt:The operation of the device according to the invention is as follows:

De leiding 13 wordt bijvoorbeeld doorstroomd met afvalwater in de richting van de pijl B. Als het kleplichaam 9 zich in de in figuur 1 weergegeven beginstand bevindt, wordt de bypass-leiding eveneens door afvalwater doorstroomd. Indien het gewenst is om een monster van het afvalwater te nemen-wordt het bedieningsorgaan van het kleplichaam bediend, waardoor dit kleplichaam vanuit de in figuur 1 weergegeven beginstand wordt verdraaid in de richting van de pijl A. Het kanaal 4 wordt hierdoor afgesloten, en in een tussenstand van het kleplichaam is het in de holle ruimte van het kleplichaam aanwezige medium opgesloten. Bij het verder draaien van het kleplichaam wordt de inwendige ruimte van het kleplichaam in verbinding gebracht met het vertikale kanaal 5, en stroomt het in deze ruimte aanwezige medium door de zwaartekracht omlaag via de buis 7 in het verzamel-reservoir 8. De bovenste monding 6 van het kanaal 5 dient hierbij als beluchtingsopening om het uitstromen van het medium mogelijk te maken. Het kleplichaam wordt vervolgens verder gedraaid tot het weer de in figuur 1 weergegeven beginstand inneemt. Het kleplichaam wordt zodoende voor het nemen van één monster over 180 graden verdraaid, waarna het kleplichaam in tegengestelde richting door het medium wordt doorstroomd. Dit heeft het voordeel dat het bedieningsorgaan 12 steeds in één richting behoeft te worden aangedreven. Doordat het kleplichaam na elke monstername in tegengestelde richting wordt doorstroomd, wordt het gevaar van het neerslaan en aankoeken van vuildeeltjes binnen het kleplichaam geminimaliseerd.The pipe 13 is for instance flowed through with waste water in the direction of the arrow B. When the valve body 9 is in the initial position shown in figure 1, the bypass pipe is also flowed through through waste water. If it is desired to take a sample of the waste water, the actuating member of the valve body is operated, whereby this valve body is rotated from the initial position shown in figure 1 in the direction of the arrow A. The channel 4 is hereby closed, and in an intermediate position of the valve body is the medium contained in the hollow space of the valve body. As the valve body rotates further, the interior space of the valve body is brought into communication with the vertical channel 5, and the medium contained in this space flows down by gravity through the tube 7 into the collection reservoir 8. The top mouth 6 of the channel 5 hereby serves as a ventilation opening to allow the outflow of the medium. The valve body is then turned further until it returns to the initial position shown in Figure 1. The valve body is thus rotated through 180 degrees for taking one sample, after which the valve body is flowed through in the opposite direction through the medium. This has the advantage that the operating member 12 always has to be driven in one direction. Because the valve body flows in the opposite direction after each sampling, the risk of precipitation and caking of dirt particles within the valve body is minimized.

Het is veelal gewenst om in een bepaald tijdbestek de gemiddelde vervuilingsgraad van het afvalwater te kunnen bepalen. Hiertoe wordt met behulp van de volumestroommeter 15 de volumestroom in de leiding 13 gemeten. Als een vooraf bepaalde hoeveelheid afvalwater de volumestroommeter is gepasseerd geeft deze meter een elektrisch signaal af aan de elektromotor 16 van het bedieningsorgaan. De elektromotor drijft vervolgens het bedieningsorgaan aan om het kleplichaam op de hierboven aangegeven wijze over 180 graden te verdraaien voor het nemen van één monster. Het aantal te nemen monsters is zodoende evenredig met de volumestroom in de leiding 13, zodat een betrouwbaar beeld van de vervuilingsgraad in dat tijdbestek wordt verkregen.It is often desirable to be able to determine the average degree of pollution of the wastewater in a given time frame. For this purpose, the volume flow in the pipe 13 is measured with the aid of the volume flow meter 15. When a predetermined amount of waste water has passed the volume flow meter, this meter gives an electrical signal to the electric motor 16 of the operating member. The electric motor then drives the actuator to rotate the valve body 180 degrees in the manner indicated above to take one sample. The number of samples to be taken is thus proportional to the volume flow in line 13, so that a reliable picture of the degree of contamination in that time frame is obtained.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvorm, maar dat binnen het kader van de uitvinding een groot aantal varianten en wijzigingen mogelijk zijn.It will be clear that the invention is not limited to the embodiment shown and described here, but that a large number of variants and modifications are possible within the scope of the invention.

Claims

Device for taking samples of a medium flowing through a conduit, characterized in that it consists of a housing which can be received by connecting pieces in a substantially horizontal part of the conduit, and a through channel for the medium, which D-channel is cut through a substantially vertical through-channel, the upper end of which opens out into the open air and the lower end of which can be connected via a tube to a collection reservoir, whereby at the intersection of the two channels a ball-shaped valve body in 5 the housing is provided which has a through bore, the valve body communicating with an actuator, about the valve body from an initial position in which the horizontal channel is opened and the vertical channel is closed, via an intermediate position in which the two channels are closed) to a position where the horizontal channel is closed and the vertical channel is opened so that it medium contained within the valve body can flow into the collection reservoir by gravity.

2. Device according to claim 1, characterized in that the valve body is in the form of a hollow ball with two diametrically opposite openings.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that. The valve body actuator includes an electric motor, and the housing is contained in a bypass line of a main line, in which main line a volume flow meter is placed, which can provide an electrical signal for energizing the actuator electric motor. organizing body.

Device according to claim 3, characterized in that an adjustable resistance is included in the main line at the level of the bypass line.

Method for using the device according to one or more of the preceding claims 1-4, characterized in that when the actuating member is energized, the valve body is rotated through 180 degrees from the initial position for taking a sample.

Method according to claim 4, in conjunction with a device according to claims 3 and 4, characterized in that the volumetric flow of the medium in the main pipe is measured, and the actuator is always energized to take one sample as a pre-sample certain amount of medium has flowed through the main line.