NO313791B1 - FremgangsmÕte for injisering av et tilsatsmedium i et trykksatt fluidsystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for injisering av et tilsatsmedium i et trykksatt fluidsystem.

I industriell sammenheng er det behov for å kunne injisere et tilsatsmedium, så som væske, gass eller fast stoff i fluidsystemer som står under trykk. Eksempel på dette er biocider som tilsettes en væske som er trykksatt for behandling av en vekst av uønskete mikroorganismer i væsken eller biofilm som har utviklet seg på overflaten av rørvegger eller komponenter i det væskefylte systemet.

Det er ofte problematisk å få utført slik injisering på en effektiv og hensikts-messig måte. F.eks. i forbindelse med dosering av biocid (bakteriedrepende mid-del) eller tilsatsvæske i trykksatte fluidsystemer, er det vanskelig å behandle systemet lokalt, og fremgangsmåten i dag er normalt å tilsette tilsatsmediet i tanken i systemet som noen ganger kan være langt unna de det er behov for behandling.

Enkelte væsker og stoffer er tungt blandbare, og det tar tid å få den konsentrasjon av innblanding som man ønsker på rett nivå i alle deler av systemet.

Det har nå overraskende vist seg at man kan oppnå en vesentlig enklere og mer effektiv løsning på ovennevnte problem, ved å anvende en anordning i alt vesentlig lik den "prøvetakerenhet" som er vist og beskrevet i søkerens NO patent nr. 171 430, som er beregnet for et helt annet anvendelsesområde, nemlig for innhenting av en representativ fluidprøve fra et trykksatt fluidsystem. Ved å benytte prøvetakeren som injektor, kan en flaske med tilsatsmediet settes inn i trykk-kammeret, og væsken som skal behandles vil bringe tilsatsmediet inn i sirkulasjon lokalt når ventilene i injektoren åpnes. På denne måte kan for eksempel et områ-de i systemet som skal behandles lokalt med en høyere konsentrasjon av tilsatsmedium tilføres dette i kontrollerte doser.

Det er allerede installert et betydelig antall prøvetakere i mange ulike in-dustrielle installasjoner på hydraulikk og smøreoljesystemer, i vannsystemer og kjemiske anlegg. Ved å analysere væsken som har vært hentet ut ved bruk av prøvetakere har det vist seg nødvendig å foreta behandling av systemene, noe som har vist seg mulig ved å benytte prøvetakeren som injektor.

Dette er aktuelt i alle fluidsystemer der det er ønskelig å tilføre kjemikalier eller faste stoffer under kontrollerte forhold.

Det nevnes noen typiske applikasjoner:

Hydraulikk og smøreoljesystemer på oljeproduksjonsanlegg, for eksempel på styrepropeller i flytende installasjoner der mikrobiell vekst i oljen ofte oppstår på grunn av at sjøvannstetningen til propellen lekker.

Prosessanlegg og papirmaskiner i treforedlingsindustrien, der inntrenging av vann og prosesskjemikalier kan forandre smøreoljens egenskaper eller utsettes for vekst.

Dosering av kjemikalier i rentvanns-rørnett for farmasi og sykehusinstalla-sjoner.

Injisering av tilsatsmedium i væske i næringsmiddelindustrien.

Ved å benytte prøvetakeren som injektor, økes bruksverdien av det invol-verte utstyret, slik at mengden anvendelser av utstyret økes.

Oppfinnelsen er definert i de etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i tilknytning til tegning-ene, hvor fig. 1 viser et grunnriss av en mulig utførelse av en injektorenhet i alt vesentlig lik prøvetakerenheten ifølge NO 171.430, fig. 2 viser et lengdesnitt langs linjen ll-ll i fig. 1 og fig. 3 er et snitt lik fig. 2, men viser en noe modifisert utførings-form.

På tegningen angir tallet 1 ovennevnte injektorenhet tilknyttet et trykksatt væskesystem S som et tilsatsmedium, f.eks. et biocid, skal injiseres i. Injektorenheten 1 omfatter et trykkammer 2 beregnet på å motstå minst samme trykk som væskesystemet S. Trykkammeret 2 er i det viste eksempel sammensatt av en sylindrisk underdel 4 som er løsbart og tett forbundet med en overdel 6, f.eks. ved gjenger 8 og tetningsring 10. Overdelen 6 er utformet med et innløp 12 og utløp 14 tilknyttet hver sin koplingsdel 16a, fortrinnsvis av hurtigkoplingstypen. Inn- og utløpet 12,14 er videre tilkoplet hver sin håndbetjente kontrollventil, hhv. 18 og 19. En stengbar lufteåpning 20 er anordnet i toppen av kammer-overdelen 6 og en stengbar dreneringsåpning 21 i bunnen av kammer-underdelen 4.

Trykkammeret 2 er innrettet til å oppta en medium-beholder 22, f.eks. i form av en glassflaske med en avtakbar kapsel 24, f.eks. av hard plast. Flasken 22 hviler på en bunnplate 26 i kammer-underdelen 4, og et topparti 28 med en tetningsring 30 på kapselen 24 er væsketett opptatt i en ringformet utsparing i et inn-snevret parti 27 av kammer-overdelen 6.

Flaskekapselen 24 er utformet med en stort sett horisontal inngangsåpning 32 som på den ene side, via en kanal 33 gjennom kammer-overdelens innsnev-ring 27, kommuniserer med trykkammer-innløpet 12 og på den annen side med et stigerør 34 som rager ned mot bunnen av flasken 22. En vertikal kanal 35 gjennom kapselen 24 danner flaskens utgangsåpning.

En fjærbelastet, normalt stengt omløpsventil 40 kan eventuelt være anordnet i trykkammeret 2, i tilknytning til innløpet 12 i kammer-overdelen 6.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved bruk av den ovenfor beskrevne injektorenhet er i hovedtrekk som følger. Beholderen 22 fylles i det minste delvis med injiseringsmediet og plasseres i injektorenheten 1. Med stengt innløps- og utløpsventil 18,19 og stengte avluftings- og dreneringsåpninger 20, 21 forbindes injektorenhetens 1 to koplingsdeler 16a med motsvarende koplingsdeler 16b ved henholdsvis et tappepunkt A og et tilbakeføringspunkt B i trykkvæskesystemet S. Innløpsventilen 18 åpnes gradvis samtidig som lufteåpningen 20 åpnes. Væske fra systemet som skal behandles vil da via

tappepunktet A og innløpet 12 strømme inn i trykkammeret 2 og fylle dette etter hvert som luften i kammeret evakueres gjennom lufteåpningen 20. Så snart all luften er evakuert stenges lufteåpningen 20. Når nå utløpsventilen 19 åpnes vil systemvæsken strømme gjennom injektorenheten 1 som antydet med piler på fig. 2, fra trykkammer-innløpet 12 langs kanalen 33 i kammeroverdelen 6, inn inn-gangsåpningen 32 i flaskekapselen 24 og ned stigerøret 34 til bunnen av flasken 22, ut av flasken gjennom utgangskanalen 35 i flaskekapselen, og ut gjennom kammerutløpet 14 tilbake til trykkvæskesystemet gjennom tilbakeføringspunktet B. Under strømningen gjennom den helt eller delvis mediumfylte beholderen 22, vil væsken gradvis føre med seg mediet inn i væskesystemet S og fordele mediet stadig jevnere i væskesystemet etter hvert som strømningen fortsetter. Ventilene 18,19 er av en slik art at væske-volumstrømmen som kontinuerlig strømmer gjennom injektorenheten kan reguleres fra null (stengt ventil) til en forutbestemt mak-simalverdi, ved passende innstilling av den ene eller andre av disse ventiler, idet reguleringen fortrinnsvis skjer ved utløpsventilen 19.

Injektorenheten 1 kan være koblet i serie med væskesystemets S strøm-ningskrets, dvs. hele sirkulasjonsvæskestrømmen passerer gjennom injektoren, eller den kan være koblet i parallell slik at bar en delstrøm passerer gjennom injektoren. Særlig ved førstnevnte alternativ vil omløpsventilen 40 være av betydning dersom flasken 22 har for lite tverrsnitt eller kapasitet til å håndtere hele volum-strømmen gjennom kammerinnløpet 12, idet den slipper en delstrøm av væsken som sendes gjennom injektoren i omløp. I dette tilfelle tar man således prøve av en delstrøm i forhold til spennet i omløpsventil-fjæren.

Etter at væsken har sirkulert tilstrekkelig lenge til å sikre at mediet i flasken 22 er fullstendig injisert og innblandet i trykkvæsken, stenges utløpsventilen 19 for å bringe den ovenfor beskrevne væskestrømning til opphør. Deretter stenges også innløpsventilen 18.

Trykket i injektoren 1 avlastes så ved å åpne lufteåpningen 20. Deretter åpnes dreneringsåpningen 21, slik at trykkammeret tømmes for væske, mens væsken i flasken 22 under dens inngangsåpning 32 står igjen.

Nå kan trykkammerets 2 underdel 4 skrues løs fra overdelen 6 og flasken 22 løftes ut av kammer-underdelen etter at et plastlokk 38 eller lignende er an-brakt over flaskekapselens topparti 28 og dens inngangsåpning 32 stengt ved hjelp av en plugg eller liknende (ikke vist), for derved å lukke flasken som deretter kan tømmes og eventuelt fylles med medium for ytterligere injisering. Tilslutt kan injektoren 1 om ønskelig frakobles system-punktene A, B.

Dersom injektoren skal kobles i serie med væskesystemet S kan den modi-fiserte utføringsform V vist i fig. 3 være aktuell. Her er omløpsventilen 40 i utfø-ringsformen ifølge fig. 2 sløyfet og stigerøret 34 i sistnevnte utføringsform er ers-tattet med et pitotrør 34' hvis ene gren er anordnet direkte i strømningsbanen mel-lom trykkammerets 2' innløp 12' og utløp 14', idet det andre gren rager ned i flasken 22' gjennom en vertikal inngangsåpning i flaskekapselen 24'. For øvrig er injektorens 1' konstruksjon og virkemåte i alt vesentlig som for den foregående injektor ifølge fig. 1 og 2.

Selv om injektoren i eksemplene ovenfor er innrettet for løsbar tilkobling til væsken som skal behandles, kan den med fordel være fast montert til dette, f.eks. dersom væskesystemet er et smøreoljesystem for en maskin. Derved kan vedli-keholdsinspektører injisere mediet i smøreoljesystemet til flere maskiner på vanli-ge inspeksjonsrunder.

Selvsagt trenger ikke flasken 22 være utformet og opplagret nøyaktig som ovenfor beskrevet og vist på tegningen, og like selvsagt trenger ikke trykkammeret 2 være konstruert i fullt samsvar med de gitte eksempler, idet en fagmann på om-rådet lett vil kunne innse at større eller mindre konstruksjonsmessige modifikasjo-ner uten å avvike fra oppfinnelsestanken. Det vesentlige er at injektoren 1 er slik konstruert at trykkfluidet som skal kontrolleres kan bringes til å strømme gjennom beholderen i trykkammeret i en forutbestemt tid og beholderen deretter enkelt fjernes fra injektoren.

Tilsatsmediet trenger ikke nødvendigvis være i væskeform. Det kan også være i form av gass eller faststoff så som pulver eller i form av "sukkerbit" eller "såpestykke" som gradvis løses opp under trykkvæskens sirkulering gjennom injektoren. Sirkulasjonstiden vil være avhengig av tilsatsmediets beskaffenhet. Ved væskeformig medium vil sirkulasjonstiden være minst 15-20 minutter, mens den for oppløselig faststoff-medium normalt vil være lenger.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for injisering av et tilsatsmedium i et trykksatt fluidsystem, karakterisert ved at mediet som skal injiseres fylles i en med fluidinngangsåpning (32) og fluid-utgangsåpning (35) forsynt beholder (22) som anbringes i et trykkammer (2) som har et innløp (12) som kommuniserer med på den ene side et tappepunkt (A) i trykkfluidsystemet via en innledningsvis stengt inn-løpsventil (18) og på den annen side med beholderens (22) inngangsåpning (32), samt et utløp (14) som via en innledningsvis stengt utløpsventil (19) er tilknyttet et tilbakestrømningspunkt (B) i trykkfluidsystemet (S), og at fluidet etter åpning av innløps- og utløpsventilen (18, 19) tillates å strømme gjennom den innledningsvis mediumfylte beholder (22) og tilbake til det trykksatte fluidsystemet (S) via tilbake-strømningspunktet (B) i en forutbestemt tid.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilsatsmediet er i form av en gass.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tilsatsmediet er i form av et faststoff som gradvis løses opp under det trykksatte fluidets strømning gjennom den mediumfylte beholder.