NO338638B1 - Temperaturstyrte trykkregulatorer - Google Patents
Temperaturstyrte trykkregulatorer Download PDFInfo
- Publication number
- NO338638B1 NO338638B1 NO20111139A NO20111139A NO338638B1 NO 338638 B1 NO338638 B1 NO 338638B1 NO 20111139 A NO20111139 A NO 20111139A NO 20111139 A NO20111139 A NO 20111139A NO 338638 B1 NO338638 B1 NO 338638B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- temperature
- heating block
- process fluid
- passage
- controlled pressure
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 145
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 116
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 115
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 17
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 9
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
- G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
- G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
- G05D16/0663—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using a spring-loaded membrane with a spring-loaded slideable obturator
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
- Y10T137/6579—Circulating fluid in heat exchange relationship
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
- Y10T137/6606—With electric heating element
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
- Y10T137/7822—Reactor surface closes chamber
- Y10T137/7823—Valve head in inlet chamber
- Y10T137/7826—With valve closing bias
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
OPPFINNELSENS OMRÅDE
[0001] Det foreliggende dokument er generelt relatert til trykkregulatorer og spesielt til temperaturstyrte trykkregulatorer .
BAKGRUNN
[0002] Mange prosesstyringssystemer bruker trykkregulatorer for å regulere prosessfluidtrykket. Trykkreduserende regulatorer brukes vanligvis for å motta fluid under relativt høyt trykk og avgi et relativt lavere regulert utsendt fluidtrykk. På denne måten, til tross for at trykket faller gjennom regulatoren, kan en trykkreduserende regulator gi et utløpstrykk på fluidet som er relativt konstant innenfor et bredt område med utløpslaster
(dvs. strømningskrav, kapasitet osv.)
[0003] En temperaturstyrt trykkregulator er en trykkreduserende regulator som også regulerer temperaturen til prosessfluidet (f.eks. opprettholder temperaturen til prosessfluidet ved en forhåndsbestemt temperatur). Regulering av temperaturen til prosessfluidet hindrer kondens og/eller fremkaller fordampning av prosessfluidet gjennom regulatoren etter hvert som prosessfluidtrykket reduseres mellom regulatorens innløp og utløp.
[0004] Temperaturstyrte regulatorer brukes ofte i fluidprøve-opptakssystemer. En temperaturstyrt trykkregulator kan brukes for å varme opp fluider på forhånd, hindre at gasser kondenseres eller for å fordampe fluider før analysering (f.eks. kromato-grafisk analyse). En temperaturstyrt regulator kan f.eks. brukes for å varme opp (f.eks. med en varmekilde) et innløpsprosess-fluid som inneholder fluid og som skal analyseres (f.eks. et fluid som inneholder hydrokarboner). Eller en temperaturstyrt regulator kan brukes til å fordampe (f.eks. via en varmekilde) en innløpsprosessfluid som inneholder damp som skal analyseres (f.eks. damp som inneholder hydrokarboner).
Dokumentet PARKER HANNIFIN CORP./ VERIFLO DIV.: "Vaporizing Regulators, Instrument/Analyzer Products", Catalogue 4512/CSA, April 2005, side 1-16 beskriver en elektrisk oppvarmet trykkreduserende regulator. Varmeelementet strekker seg direkte inn i et hulrom av det trykkregulerte fluid. Dokumentet POLEDNICEK ET AL.: "Flow Unit for Measuring Heats of Mixing at Subambient conditions", REV OF SCIENTIFIC INSTR, vol. 76, 074102, 27. juni 2005, side 074102-1-074102-9 beskriver et kalorimeter som anvender den temperaturstyrte blokken. Varmeelementet er ført inn i blokken og styrer temperaturen av blokken. Rørene med trykkregulert fluid passerer gjennom blokken.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0005] Fig. 1 er en tverrsnittsvisning av en kjent temperaturstyrt trykkregulator.
[0006] Fig. 2 illustrerer et eksempel på en temperaturstyrt trykkregulator som beskrives i dette dokumentet.
[0007] Fig. 3A er en tverrsnittsvisning av den typiske temperaturstyrte trykkregulatoren i Fig. 2.
[0008] Fig. 3B er en annen tverrsnittsvisning av den typiske temperaturstyrte trykkregulatoren i Fig. 2 tegnet langs linjen 3B-3B i Fig. 2.
[0009] Fig. 4A er en planvisning av den typiske varmeblokken i den typiske temperaturstyrte trykkregulatoren i Fig. 2, 3A og 3B.
[0010] Fig. 4B er en sidevisning av den typiske varmeblokken i
Fig. 4A.
[0011] Fig. 5 er en annen visning av den typiske regulatoren i
Fig. 2, 3A og 3B.
[0012] Fig. 6 illustrerer en annen typisk varmeblokk som beskrives i dette dokumentet og som kan brukes for å realisere eksemplet på en temperaturstyrt trykkregulator i Fig. 2, 3A, 3B og 5.
[0013] Fig. 7 illustrerer et annet eksempel på en varmeblokk som beskrives i dette dokumentet og som kan brukes for å realisere eksemplet på en temperaturstyrt trykkregulator i Fig. 2, 3A, 3B og 5.
[0014] Fig. 8 illustrerer et annet eksempel på en temperaturstyrt trykkregulator som beskrives i dette dokumentet.
OPPSUMMERING
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en temperaturstyrt trykkregulator som omfatter: et regulatorhus med et innløp som er fluidkoplet til et utløp via en første passasje, et varmekammer koblet til regulatorhuset,karakterisert ved: en varmeblokk plassert i hvert fall delvis inni varmekammeret, idet varmeblokken har et hus som definerer i hvert fall en åpning som har en innvendig flate, og
et varmeelement som er plassert i hvert fall delvis inni varmeblokken, der en del av den første passasjen befinner seg i åpningen, der varmeelementet tilfører varme til varmeblokken, og varmeblokken skal tilføre varme til prosessfluidet når prosessfluidet strømmer gjennom varmeblokken via den første passasjen, og der den første passasjen separerer prosessfluidet fra varmeblokken.
Ytterligere utførelsesformer av den temperaturstyrte trykkregulatoren i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
[0015] I ett eksempel har en typisk temperaturstyrt trykkregulator et regulatorhus med et innløp som er fluidkoplet til et utløp via en første passasje. En varmeblokk er plassert inni regulatorhuset og inneholder i hvert fall en del av den første passasjen. Varmeblokken skal tilføre prosessfluidet varme når prosessfluidet strømmer gjennom varmeblokken via den første passasjen, som separerer prosessfluidet fra varmeblokken.
[0016] I et annet eksempel har en varmeblokk for bruk med en trykkregulator et hus som er i hvert fall delvis plassert inni trykkregulatoren. Huset har flere åpninger som inneholder en første passasje som separerer prosessfluidet fra huset. Huset er tilpasset slik at en varmekilde brukes for å tilføre varme til prosessfluidet via huset når prosessfluidet strømmer gjennom de første åpningene via den første passasjen.
[0017] I enda et annet eksempel har en temperaturstyrt trykkregulator et middel for å varme opp prosessfluidet som strømmer gjennom en trykkregulator og et middel for fluidkopling av prosessfluidet mellom et innløp og et utløp i trykkregulatoren. Midlet for fluidkopling av prosessfluidet separerer prosessfluidet fra varmekilden. Midlet for fluidkopling av prosessfluidene passerer i hvert fall delvis gjennom oppvarmingskilden mellom innløpet og utløpet.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0018] Temperaturstyrte, trykkreduserende regulatorer bruker vanligvis damp eller elektrisk oppvarming for å regulere temperaturen i et prosessfluid. Prosessfluidet varmes opp inni regulatoren fordi det skjer en vesentlig reduksjon eller et fall i prosessfluidtrykket gjennom regulatoren (f.eks. over et ventilsete). Reduksjonen i trykket fører til et vesentlig varmetap (f.eks. temperaturfall) i prosessfluidet (f.eks. en gass) iht. Joule-Thomson-effekten. En temperaturstyrt regulator påfører varme på punktet der trykket faller for å øke eller opprettholde temperaturen til prosessfluidet og derved hindre prosessfluidkondens idet prosessfluidtrykket reduseres gjennom regulatoren. I andre tilfeller kan det f.eks. være ønskelig at en fluid fordampes. I dette tilfellet påfører den temperaturstyrte regulatoren varme for å fordampe fluidet når fluidet går gjennom regulatoren, f.eks. for å gjøre det mulig å analysere fluidet via en dampprøve.
[0019] Fig. 1 illustrerer et kjent eksempel på en temperaturstyrt trykkreduserende regulator 100 som brukes for å regulere en utløpstemperatur (en forhåndsbestemt temperatur) på en prosessfluid som strømmer gjennom regulatoren 100. Regulatoren 100 har et hus 102 med et innløp 104 og et utløp 106. En membran 108 og en strømningsregulerende del 110 (f.eks. en ventilplugg) er plassert inni huset 102 for å definere innløpskammer 112 og trykkammer 114. Membranen 108 flytter den strømningsregulerende delen 110 relativt nærme et ventilsete 116 for å regulere prosessfluidtrykket ved utløpet 106. En første passasje 118 fluidkopler innløpet 104 til innløpskammeret 112 og en andre passasje 120 fluidkopler utløpet 106 til trykkammeret 114. Et sylindrisk formet hus 122 koples (f.eks. gjengekoples) til huset 102 på regulatoren 100 for å danne et varmekammer 124. Varmekammeret 124 inneholder i hvert fall en del av første passasje 118 og andre passasje 120. Et medium 126 som f.eks. glyserin (f.eks. et glyserinbad), plasseres i varmekammeret 124 via en port 128. Et varmeapparat 130 (f.eks. en patrondrevet oppvarmer) plasseres inni kammeret 124 for å varme opp glyserinen. En reguleringsenhet 132 (f.eks. en elektrisk reguleringsenhet) brukes ofte for å tilføre varmeapparatet 130 varme, som f.eks. varmer opp glyserin for å regulere temperaturen til prosessfluidet ved utløpet 106. Etter hvert som glyserintemperaturen øker, overføres energi (f.eks. termisk energi, varme) fra glyserinen til prosessfluidet via deler av den første passasjen 118 og den andre passasjen 120 som er plassert i eller nedsenket i glyserinen. Som et resultat vil økningen i varmen i noen tilfeller føre til at prosessfluidet fordamper eller i andre tilfeller at prosessfluidet f.eks. hindres i å kondensere hvis prosessfluidet er i gass- eller dampform.
[0020] Med det kjente eksemplet på en regulator 100 i Fig. 1 kan imidlertid mengden varme som mediet 12 6 (f.eks. glyserin)kan overføre til prosessfluidet, være begrenset. Spesielt kan f.eks. glyserintemperaturen være begrenset til en maksimaltemperatur (f.eks. 204,4 °C (400 °F)) som i noen tilfeller kan være utilstrekkelig for å fordampe eller hindre kondensering av prosessfluidet. I tillegg er glyserin vanligvis vanskelig å håndtere (f.eks. sølete å håndtere) og utvides når det varmes opp og krever derfor plass til å utvide seg inni kammeret 124. Som et resultat medfører ofte en redusert mengde medium (f.eks. glyserin) i varmekammeret 124 en redusert eller lavere varmeoverføringshastighet. I tillegg kommer det oppvarmede medium 12 6 i kontakt med overflatene 134 (f.eks. de innvendige veggene) i det sylindrisk formede huset 122 og forårsaker dermed en økning i temperaturen på husets 122 utvendige flater. En slik konfigurasjon begrenser mediets maksimale temperatur (f.eks. glyserin) fordi det kan være nødvendig å holde husets 122 utvendige flater under en bestemt temperatur (f.eks. under 135 °C (275 °F)) for å tilfredsstille bransjens sertifiseringer eller standarder (f.eks. CSA internasjonale standarder, CE-sertifisering osv.).
[0021] I andre kjente eksempler er varmekilden (f.eks. en patrondrevet oppvarmer) plassert inni prosessfluidet. Dermed er prosessfluidet i direkte kontakt med varmekilden når den strømmer gjennom regulatoren. En slik konfigurasjon gir imidlertid vanligvis en lavere varmeoverføringshastighet fordi varmekilden er i kontakt med prosessmediet i en kort tid når prosessfluidet strømmer gjennom regulatoren slik at den lavere utløpstemperaturen på prosessfluidet oppnås. I tillegg er en slik konfigurasjon en ulempe fordi noen prosessfluider kan forårsake avleiringer (f.eks. koksavleiring) i varmekilden under bruk og kreve økt vedlikehold for å rengjøre eller skifte ut varmekilden.
[0022] I enda andre kjente eksempler plasseres en nettingskjerm mellom varmekilden og prosessfluidet for å filtrere prosessfluidet og dermed hindre slamavleiringer (f.eks. karbonavleiringer) på varmekilden. En slik konfigurasjon kan imidlertid føre til at filteret blir skittent (f.eks. pga. slamavleiringer) og dermed kreve ekstra service og vedlikehold (f.eks. for å skifte ut og rengjøre filteret). I enda andre kjente eksempler koples en varmekilde til huset i nærheten av prosessfluidet. Varmekilden tilfører regulatorhuset varme som igjen tilfører prosessfluidet varme når den strømmer mellom regulatorhusets innløp og utløp. I denne konfigurasjonen varmer varmekilden opp regulatorhuset som inneholder strømningsbanen til prosessvæsken. En slik konfigurasjon kan imidlertid føre til dårlig varmeoverføring (f.eks. lav varmeoverføringshastighet) og kreve mer energi for å varme opp prosessfluidet eller opprettholde en ønsket temperatur. I noen tilfeller kan utilstrekkelig varmeoverføring føre til at prosessfluidet kondenserer. I tillegg øker oppvarming av regulatorhuset temperaturen på regulatorhusets utvendige flater, noe som kan begrense den maksimale temperaturen som kan oppnås for å varme opp prosessfluidet for å tilfredsstille sertifiseringsstandardene (f.eks. CSA internasjonale standarder).
[0023] Eksemplene på temperaturstyrte, trykkreduserende regulatorer som beskrives i dette dokumentet, reduserer prosessfluidtrykket mens temperaturen til prosessfluidet reguleres (f.eks. etsende væsker, naturgass osv.). Når brukt for eksempel i den petrokjemiske industrien, beholder typiske temperaturstyrte, trykkreduserende regulatorene gassprøver av prosessfluidet (f.eks. inneholdende hydrokarboner) i dampfase for analyse. I tillegg segregerer, separerer eller fysisk isolerer eksemplene på temperaturstyrte, trykkreduserende regulatorene som beskrives i dette dokumentet, prosessfluidet fra en varmeblokk og/eller en varmekilde for å hindre eller i betydelig grad redusere oppbygging av slamavleiringer på varmekilden og/eller varmeblokken på grunn av kondensering (f.eks. koksavleiring) av prosessfluidet.
[0024] Et eksempel på en temperaturstyrt, trykkreduserende regulator som beskrives i dette dokumentet, har et varmeapparat eller en varmeblokk inni regulatorhuset. Varmeblokken konfigureres for å inneholde en varmekilde (f.eks. en patrondrevet oppvarmer) og i hvert fall en del av passasjen (f.eks. en slange) der prosessfluidet strømmer mellom regulatorhusets innløp og utløp. I tillegg segregerer, separerer eller isolerer passasjen prosessfluidet fysisk fra varmeblokken (og varmekilden). Som et resultat gir eksemplet på temperaturstyrte trykkreduserende regulatorer som beskrives i dette dokumentet, en relativ høyere varmeoverføringshastighet som sin tur medfører en vesentlig høyere utløpstemperatur på prosessfluidet. I tillegg kan den patrondrevne varmeren isoleres termisk fra regulatorhuset for ytterligere å forbedre varmeoverføringen. Eksemplene på regulatorer som beskrives i dette dokumentet, kan f.eks. oppnå utløpstemperaturer på prosessfluidene på inntil 148,9 °C (300 °F) innen relativ kort tid (f.eks. innen 650 sekunder). I motsetning til dette kan mange kjente temperaturstyrte trykkregulatorer typisk kun oppnå utløpstemperaturer på prosessfluidet opp til 93,3 °C (200 °F). Eksemplene på regulatorer som beskrives i dette dokumentet, gir dermed betydelig høyere utløpstemperaturer på prosessfluidet enn mange kjente regulatorer.
[0025] I tillegg eller alternativt sørger eksemplene på regulatorer som beskrives i dette dokumentet for at varmekilden forblir ren (f.eks. fri for slamoppsamling på grunn av koksavleiringer). I tillegg kan varmeblokken motstå en vesentlig høyere maksimaltemperatur enn f.eks. glyserin, og på den måten kan eksemplene på regulatorer gi et prosessfluid (f.eks. en prøve) med en større eller høyere utløpstemperatur. I tillegg kan eksemplene på regulatorer som beskrives i dette dokumentet, opprettholde temperaturene på de utvendige flatene (f.eks. husets utvendige flate) som ligger under den påkrevde temperaturen (f.eks. under 135 °C (275 °F)) for å tilfredsstille sertifiseringsstandardene (f.eks. CSA internasjonale standarder, CE-sertifisering osv.) samtidig som de gir adskillig høyere fluidtemperaturer på regulatorutløpet (dvs. utløpstemperaturer).
[0026] Fig. 2 illustrerer et eksempel på en temperaturstyrt trykkreduserende regulator 200. Et eksempel på en regulator 200 har et regulatorhus 202 som er koplet (f.eks. gjengekoplet) til et varmekammer 204. I dette eksemplet er varmekammeret 204 et sylindrisk formet hus som er gjengekoplet til huset 202. Regulatorhuset 202 er koplet til en innløpskopling 206 for å fluidkople regulatoren 200 til en oppstrøms trykkilde og en utløpskopling 208 for å fluidkople regulatoren 200 til en nedstrømsenhet eller -system. F.eks. kan innløpskoplingen 206 kople regulatoren 200 f.eks. til et prosessreguleringssystem som tilfører prosessfluid (f.eks. inneholdende hydrokarboner) ved et relativt høyt trykk (f.eks. 4500 psi) til regulatoren 200. Utløpskoplingen 208 fluidkopler regulatoren 200 f.eks. til et nedstrømssystem som f.eks. et prøvetakingssystem som krever at prosessfluidet har et bestemt (f.eks. lavere) trykk (f.eks. 0-500 psi). Prøvetakingssystemet kan ha en analysator (f.eks. en gassanalysator) som kan kreve at prosessfluidet har relativt lavt trykk (f.eks. 0-500 psi) og at prosessfluidet (f.eks. prøven) har en temperatur (f.eks. 148,9 °C (300 °F)) som medfører at prosessfluidet er i damptilstand for å muliggjøre eller lette analysering av prosessfluidet (f.eks. for kvalitetskontroll). Huset 202 kan også ha porter 210 og 211 og som f.eks. har trykkmålere (ikke vist), strømningsmålere (ikke vist) osv.
[0027] En reguleringsenhet 212 er driftskoplet til regulatorhuset 202 og tilfører strøm til en varmekilde eller et element (ikke vist) som befinner seg inni varmekammeret 204. I tillegg kan reguleringsenheten 212 ha en temperatursensor som f.eks. et termoelement, en termistor osv, driftskoplet til regulatorhuset (f.eks. ved siden av strømningsbanen mellom innløpet og utløpet og inni strømningsbanen osv.) for å måle prosessfluidtemperaturen. Temperatursensoren avgir i sin tur et signal (f.eks. et elektrisk signal) til reguleringsenheten 212. Reguleringsenheten 212 kan være konfigurert for å sammenligne den målte prosessfluidtemperaturen (f.eks. som registrert av temperatursensoren) med en ønsket eller forhåndsbestemt temperatur og levere strøm til varmeelementet basert på forskjellen mellom den målte temperaturen (f.eks. 65,6 °C (150 °F)) og den forhåndsbestemte temperaturen (f.eks. 148,9 °C (300 °F)). Dermed kan f.eks. reguleringsenheten 212 gjøre termostatisk regulering av varmekilden eller elementet (f.eks. varmeelement) mulig. I noen eksempler kan reguleringsenheten 212 ha en skjerm 214 (f.eks. en LCD-skjerm) f.eks. for å vise den målte prosessfluidtemperaturen ved utløpet 208, temperaturen til varmekilden eller enhver annen egenskap ved prosessfluidet
(f.eks. utløpstrykk osv.)
[0028] Fig. 3A og 3B er tverrsnittsvisninger av den typiske temperaturstyrte, trykkreduserende regulatoren 200 i Fig. 2. I dette eksemplet har huset 202 en øvre husdel 302 som er koplet (f.eks. gjengekoplet) til en nedre husdel 304. En membran 306 er fanget mellom den øvre husdelen 302 og den nedre husdelen 304. Den øvre husdelen 302 og den første siden 308 på membranen 306 utgjør et første kammer 310. Et stabiliseringselement 312 (f.eks. en fjær) er plassert inni første kammer 310 mellom et justerbart fjærsete 314 og en membranplate 316, som støtter membranen 306. I dette eksemplet er første kammer 310 fluidkoplet til f.eks. luft via en port 318. En fjærjusterings-mekanisme 320 (f.eks. en skrue) forbindes med det justerbare fjærsetet 314 for å gjøre det mulig å justere lengden på stabiliseringselementet 312 (f.eks. for å komprimere eller dekomprimere stabiliseringselementet 312) og dermed justere (f.eks. øke eller redusere) mengden av en forhåndsinnstilt kraft eller belastning som stabiliseringselementet 312 skal påføre første side 308 på membranen 306.
[0029] Den nedre husdelen 304 og en andre side 322 av membranen 306 utgjør i hvert fall delvis et trykkammer 324, et innløp 326
(f.eks. til innløpskoplingen 206) og et utløp 328 (f.eks. til utløpskoplingen 208). En ventilplugg 330 er plassert inni et langsgående borerør eller innløpskammer 332 i den nedre husdelen 304. Et ventilsete 334 er plassert mellom innløpskammeret 332 og trykkammeret 324 og utgjør en åpning 336 i fluidets strømningsbane mellom innløpet 325 og utløpet 328. I dette eksemplet festes ventilsetet 334 til en skulder 338 formet f.eks. ved forsenkerboring. Ventilpluggen 330 er driftskoplet til membranen 306 via membranplaten 316 og ventilstammen 340. Under drift flytter membranen 306 ventilpluggen 330 mot og vekk fra ventilsetet 334 for å hindre eller tillate fluidstrømning mellom innløpet 326 og utløpet 328. En andre fjær 342 er plassert inni innløpskammeret 332 for å stabilisere ventilpluggen 330 mot ventilsetet 334. I det illustrerte eksemplet, kan ventilpluggen 330 festes til ventilsetet 334 for å gi en tett forsegling for å hindre fluidstrømning mellom innløpet 326 og utløpet 328. Fjæringsraten på den andre fjæren 342 er vanligvis betydelig mindre i forhold til fjæringsraten til stabiliseringselementet 312.
[0030] Som vist i Fig. 3A og 3B er innløpet 326 fluidkoplet til innløpskammeret 332 via en første passasje 344, og uttaket 328 er fluidkoplet til trykkammeret 324 via en andre passasje 346. I dette eksemplet har første passasjen 344 de sammenhengende banene 348 og 350 som er formet i ett med regulatorhuset 202, og en tilkoplet fjernbar slangepassasje 352 (f.eks. slange) som er fluidkoplet til de sammenhengende banene 348 og 350 mellom innløpet 326 og innløpskammeret 332. På lignende måte har den andre passasjen 346 de sammenhengende banene 354 og 356 som er formet i ett med regulatorhuset 202, og en tilkoplet fjernbar slangepassasje 358 (f.eks. slange) som er fluidkoplet til de sammenhengende banene 354 og 356 mellom trykkammeret 324 og utløpet 328. Slangepassasjene 352 og 358 er koplet til regulatorhuset 2 02 (f.eks. de respektive sammenhengende banene 348, 350, 354 og 356) via koplingene 360 som f.eks. klemringskoplinger. I andre eksempler kan imidlertid innløpet 326 og utløpet 328 være fluidkoplet til andre egnede passasjer og/eller baner. I dette eksemplet er slangepassasjene 352 og 358 slanger som er laget av korrosjonsbestandige materialer som f.eks. rustfritt stål. I andre eksempler kan imidlertid slangepassasjene 352 og/eller 358 være fremstilt av annet egnet materiale / andre egnede materialer.
[0031] Et varmeapparat eller en varmeblokk 362 er i hvert fall delvis plassert inni varmekammeret 204. I dette eksemplet er i hvert fall en del av den første passasjen 344 (f.eks. slangepassasjen 352) og en del av den andre passasjen 346 (f.eks. slangepassasjen 358) plassert inni varmeblokken 362. I andre eksempler er imidlertid i hvert fall en del av første passasjen 344 eller alternativt, kan i hvert fall en del av den andre passasjen 346 være plassert inni varmeblokken 362.
[0032] Et varmeelement eller en varmekilde 364 (f.eks. en patrondreven oppvarmer) er i hvert fall delvis koplet til varmeblokken 362. Den første og andre passasjen 344 og 346 segregerer, separerer og isolerer prosessfluidet fra varmeblokken 362 og eller varmekilden 64. Dermed eliminerer eller reduserer den typiske temperaturstyrte trykkregulatoren i vesentlig grad slamavleiringer på varmeblokken 362 og/eller varmekilden 364 som f.eks. er forårsaket av koksavleiringer og er dermed til hjelp ved vedlikehold og ettersyn (f.eks. rengjøring) av regulatoren 200. Som nevnt ovenfor tilfører reguleringsenheten 212 (Fig. 2) kraft (f.eks. elektrisk strøm) til varmekilden 364 som tilfører varme til varmeblokken 362. Varmekammeret 204 har en port 366 med en koplingsdel 368 (f.eks. gjengekoplet) som brukes for å kople reguleringsenheten og/eller varmekilden 364 til varmekammeret 204. Koplingsdelen 368 kan være hovedsakelig termisk isolert fra varmekilden 364 for å forbedre varmeoverføringen til varmeblokken 362.
[0033] I tillegg er størrelsen eller konfigurasjonen på varmblokken 362 valgt slik at det finnes et hulrom 370 (f.eks. et luftgap eller en lomme) mellom den utvendige flaten 372 på varmeblokken 362 og en flate 374 på varmekammeret 204. På denne måten kan hulrommet 370 (f.eks. et luftgap) fungere som isolator
(f.eks. gi lavere varmeoverføring eller høyere termisk motstand)
for å gi en vesentlig reduksjon i varmeoverføring mellom varmeblokken 362 og regulatorhuset 202 og/eller overflaten 374 på varmekammeret 204. Med andre ord kan varmblokken 362 varmes opp i vesentlig grad (f.eks. til 148,9 °C (300 °F), til 315,6 °C (600 °F)) og varmekammeret 204 og/eller regulatorhuset 202 kan i vesentlig grad bli værende kjølig (f.eks. 93,3 °C (200 °F)) i forhold til varmeblokken 362. En slik konfigurasjon forbedrer eller tilfredsstiller klassifiseringen eller sertifiseringen (f.eks. CSA internasjonale standarder) av en typisk regulator 200 til bruk med volatile fluider (f.eks. tennbare og/eller eksplosive miljøer osv.). I andre eksempler kan isolasjon eller andre materialer som hindrer og som reduserer varmeoverføringen i vesentlig grad eller som øker den termiske motstanden, plasseres mellom den utvendige flaten 372 og varmeblokken 362 og overflaten 374 på varmekammeret 204 og/eller regulatorhuset 202. I enda andre eksempler kan varmekammeret 2 04 være vakuum-forseglet med regulatorhuset 202.
[0034] Med henvisning til Fig. 2, 3A og 3B, ved bruk regulerer vanligvis den temperaturstyrte trykkregulatoren 200 prosessfluidtrykket ved innløpet 326 (f.eks. 4500 psi) for å gi eller utvikle et bestemt trykk ved utløpet 328 (f.eks. 0-500 psi). Ønsket trykksettepunkt (f.eks. 500 psi) kan konfigureres ved å justere trykket som påføres av stabiliseringselementet 312 på første siden 308 av membranen 306 via fjærjusteringen 320. For å oppnå ønsket utløpstrykk roteres fjærjusteringen 320 eller snus rundt en akse 376 (f.eks. med klokken eller mot klokken i retningen til av Fig. 3A og 3B) for å justere trykket som påføres stabiliseringselementet 312 på første siden 308 av membranen 306. Deretter posisjonerer trykket som påføres av stabiliseringselementet 312 på membranen 306, ventilpluggen 330 i forhold til ventilsetet 334 (f.eks. flytter ventilpluggen 330 vekk fra ventilsetet 334 i retningen av Fig. 3A og 3B) for å muliggjøre prosessfluidstrømning mellom innløpet 326 og utløpet 328. Dermed er utløpet eller ønsket trykk avhengig av det forhåndsinnstilte trykket som påføres av stabiliseringselementet 312 for å posisjonere membranen 306 og dermed ventilpluggen 330 i forhold til ventilsetet 334.
[0035] Trykkammeret 324 måler prosessfluidtrykket ved utløpet 328 via den andre passasjen 346. Når prosessfluidtrykket i trykkammeret 324 øker for å påføre et trykk på den andre siden 322 av membranen 306 som overstiger det forhåndsinnstilte trykket som påføres av stabiliseringselementet 312 på den første siden 308 av membranen 306, flyttes membranen 306 mot det første kammeret 310 (f.eks. en retning oppover i retningen til Fig. 3A og 3B) mot trykket som påføres av stabiliseringselementet 312. Når membranen 306 flytter seg mot det første kammeret 310, forårsaker membranen 306 at ventilpluggen 330 flytter seg mot ventilsetet 334 for å begrense fluidstrømningen gjennom åpningen 336. Den andre fjæren 342 stabiliserer ventilpluggen 330 mot ventilsetet 334 for å tette ventilsetet 334 (f.eks. i lukket stilling) for i vesentlig grad å hindre fluidstrømning gjennom åpningen 336 (dvs. mellom innløpskammeret 332 og trykkammeret 324). Ved å hindre eller i vesentlig grad begrense fluidstrømningen mellom innløpet 326 og utløpet 328 reduseres prosessfluidtrykket ved utløpet 328.
[0036] Omvendt, det reduserte fluidtrykket ved utløpet 328 registreres i trykkammeret 324 via den andre passasjen 346. Når prosessfluidtrykket i trykkammeret 324 faller under det forhåndsinnstilte trykket som påføres av stabiliseringselementet 312 på den første siden 308 av membranen 306, forårsaker stabiliseringselementet 312 at membranen 306 flyttes i en retning (f.eks. i en retning nedover i retningen til Fig. 3A og 3B) mot trykkammeret 324. Når membranen 306 flyttes mot trykkammeret 324, flyttes ventilpluggen 330 vekk fra ventilsetet 334 for at fluidet skal kunne strømme gjennom åpningen 336 (f.eks. en åpen stilling) som dermed fører til at trykket øker ved utløpet 328. Når utløpstrykket er hovedsakelig likt det forhåndsinnstilte trykket som påføres av stabiliseringselementet 312, fører membranen 306 til at ventilpluggen 330 inntar en stilling som opprettholder ønsket utløpstrykk og sørger for den nødvendige fluidstrømmen.
[0037] Prosessfluidtrykket reduseres vesentlig når prosessfluidet strømmer over åpningen 336. Som et resultat fører reduksjonen i trykket til et vesentlig temperaturfall i prosessfluidet (f.eks. forårsaket av Joule-Thomson-effekten). Prosessfluidet varmes opp når den strømmer mellom regulatorens 200 innløp 326 og utløp 328 for å minimere Joule-Thomson-ef fekten.
[0038] Når prosessfluidet strømmer mellom innløpet 326 og innløpskammeret 332 via den først passasjen 344, tilfører varmekilden 364 (f.eks. med reguleringsenheten 212) varme til varmeblokken 3 62. I dette eksemplet inneholder varmeblokken 3 62 en del av den første passasjen 344 (f.eks. slangepassasjen 352). Varmeblokken kan f.eks. varmes opp til 315,6 °C (600 °F)). Varmen overføres gjennom varmeblokken 362 og slangepassasjen 352 for å varme opp prosessfluidet som strømmer inni slangepassasjen 352. På denne måten kan f.eks. prosessfluidet varmes opp når den strømmer gjennom den første passasjen 344 før den strømmer over åpningen 33 6.
[0039] I tillegg, i dette eksemplet tilpasses størrelsen (f.eks. en relativ liten utvendig diameter) på de utvendige diameterne på slangepassasjene 352 og 358 slik at en vesentlig del av prosessfluidet som strømmer gjennom slangepassasjene 352 og 358, strømmer ved siden av den innvendige flaten (f.eks. en innvendig diameter) på slangepassasjene 352 og 358. På denne måten forbedres varmeoverføringshastigheten når prosessfluidet strømmer ved siden av den innvendige flaten (dvs. i vesentlig grad fester seg til eller er i kontakt med den innvendige flaten) på slangepassasjene 352 og 358.
[0040] Prosessfluidet strømmer mellom trykkammeret 324 og utløpet 328 via den andre passasjen 346. Som nevnt ovenfor, er varmeblokken 3 62 konfigurert for å inneholde en del av den andre passasjen 346 (f.eks. slangepassasjen 358). Varme overføres gjennom varmeblokken 362 og slangepassasjen 358 for å varme opp prosessfluidet som strømmer inni slangepassasjen 358 mellom trykkammeret 324 og utløpet 328. På denne måten kan f.eks. prosessfluidet varmes opp på nytt når den strømmer gjennom den andre passasjen 346. På denne måten kan f.eks. et prosessfluid som inneholder mettede gasser, beholdes som damp.
[0041] Dermed påfører den typiske temperaturstyrte, trykkreduserende regulatoren 200 varme på prosessfluidet som strømmer gjennom den første og andre passasjen 344 og 346 (f.eks. punktet der trykket faller) for å øke eller opprettholde prosessfluidtemperaturen ved en ønsket temperatur (f.eks. 148,9 °C (300 °F)). Regulering av utløpstemperaturen ved en ønsket eller forhåndsbestemt temperatur hindrer kondens eller fremkaller fordampning av prosessfluidet når prosessfluidtrykket reduseres gjennom regulatoren 200. I tillegg segregerer, separerer eller isolerer regulatoren 200 prosessfluidet fra varmeblokken 362 og/eller varmekilden 362 for i vesentlig grad å redusere eller eliminere karbonavleiringer som f.eks. forårsakes av koksavleiringer. I tillegg opprettholder gapet 370 mellom varmeblokken 3 62 og varmekammeret 2 04 temperaturene på regulatorens 200 utvendig flate under den ønskede eller påkrevde temperaturen (f.eks. lavere enn 135 °C (275 °F)) for å tilfredsstille sertifiseringsstandarder (f.eks. CSA internasjonale standarder) slik at den typiske regulatoren 200 kan brukes i volatile miljøer eller bruksområder.
[0042] Fig. 4A er en planvisning av den typiske varmeblokken 362 i Fig. 2, 3A og 3B. Fig. 4B er en sidevisning av den typiske varmeblokken 362 i Fig. 2, 3A, 3B og 4A. Med henvisning til Fig.
4A og 4B har den typiske varmeblokken 362 et hovedsakelig sylindrisk hus 402. Som vist, kan en del 404 av det sylindriske huset 402 fjernes for å redusere den generelle innhyllingen av varmeblokken 3 62 som en hjelp ved montering av varmeblokken 3 62 sammen med regulatoren 200 i Fig. 2, 3A og 3B. Varmeblokken 362 har flere åpninger 406a-d der størrelsene er valgt for f.eks. å inneholde de første passasjene 344 og/eller den andre passasjen 346 (Fig. 3A og 3B). I dette eksemplet har varmeblokken 362 flere første åpninger 406a og 406b som inneholder slangepassasjen 352 (Fig. 3A og 3B) og flere andre åpninger 406c og 406d som inneholder slangepassasjen 358 (Fig. 3A og 3B). I andre eksempler er det imidlertid mulig at varmeblokken 362 bare inneholder flere første åpninger 406a-b eller flere andre åpninger 406c-d som inneholder slangepassasjen 352 eller slangepassasjen 358 eller en hvilken som helst annen egnet konfigurasj on.
[0043] I dette eksemplet er størrelsene på åpningene 406a-d slik at de har en størrelse som i vesentlig grad er lik eller litt større enn (f.eks. en diameter på omtrent 0,2 cm (0,0625")) den utvendige diameteren på slangepassasjene 352 og 358 for å gi liten eller stram toleranse. På denne måten gir den stramme toleransen mellom slangepassasjene 352 og 358 og åpningene 406a-d en utvendig flate på slangepassasjene 352 og 358 som i vesentlig grad festes til eller får kontakt med en innvendig flate 407 på åpningene 406a-d. Dermed økes kontaktflaten og dermed varmeoverføringen (dvs. den termiske motstanden reduseres) mellom varmeblokken 362 og slangepassasjene 352 og 358.
[0044] Huset 402 har et borehull 410 som inneholder en varmekilde som f.eks. varmekilden 3 64 i Fig. 3A og 3B. I andre eksempler er borehullet 410 i hvert fall delvis gjenget for å kunne gjengekoples til en varmekilde og/eller en koplingsdel (f.eks. koplingsdelen 368 i Fig. 3A og 3B).
[0045] Varmeblokken 362 kan fremstilles av aluminium og kan maskineres for å gi stramme toleranser. I andre eksempler kan varmeblokken 3 62 være fremstilt av andre egnede materialer og/eller korrosjonsbestandige materialer med høy termisk ledeevne. I enda andre eksempler kan slangepassasjene 352 og 358 støpes inn i varmeblokken 362 eller fremstilles med andre egnede produksj onsmetoder.
[0046] Fig. 5 er en delvis visning av den typiske temperaturstyrte trykkregulatoren 200 i Fig. 2, 3A og 3B. For å gjøre illustrasjonen tydeligere er varmekammeret 204 fjernet i Fig. 2, 3A og 3B. I dette eksemplet går slangepassasjene 352 og 358 gjennom varmeblokken 362 i en U-formet konfigurasjon. Som vist er en første ende 502 av den U-formede slangepassasjen 352 plassert inni åpningen 406a og en andre ende 504 av den U-formede slangepassasjen 352 er plassert inni åpningen 406b. På lignende måte er en første ende 506 av den U-formede slangepassasjen 358 plassert inni åpningen 406c og en andre ende 508 av den U-formede slangepassasjen 358 er plassert inni åpningen 4 0 6b.
[0047] I andre eksempler kan imidlertid slangepassasjen 352 og/eller slangepassasjen 358 plasseres eller gå gjennom (f.eks. vikles gjennom) flere deler av varmeblokken 362 for å øke varme-overf øringsområdet . Slangepassasjene 352 og/eller 358 kan f.eks. gå gjennom (f.eks. slynge seg gjennom) varmeblokken 3 62 med en W-formet konfigurasjon eller en hvilken som helst form på konfigurasjonen. Ved at slangepassasjen 352 går gjennom varmeblokken på denne måten (f.eks. med U-formet konfigurasjon, W-formet konfigurasjon osv.) forbedres eller økes varmeover-føringsområdet mellom varmeblokken 362 og prosessfluidet som strømmer gjennom slangepassasjene 352 og 358. Ved å øke varmeoverføringsområdet får man større eller økt varmeover-føringshastighet eller mindre termisk motstand mellom varmeblokken 362 og slangepassasjene 352 og 358. På den måten får man større varmeoverføring og/eller økt effektivitet når prosessfluidet varmes opp (f.eks. kan prosessfluidet varmes opp raskere og/eller prosessfluidet kan varmes opp til en høyere ønskelig temperatur).
[0048] Som det tydeligst vises i Fig. 3A og 3B, har koplingsdelen 360 (f.eks. klemringskopling) i dette eksemplet en gjenget ende 378 (Fig. 3A og 3B) som gjengekoples til regulatorhuset 202. En andre ende 380 (Fig. 3A og 3B) (f.eks. en klemringskopling) kopler slangepassasjen 352 og 358 til regulatorhuset 202. Slike klemringskoplinger gjør at de respektive endene 502, 504, 506, 508 av de U-formede slangepassasjene 352 og 358 kan passere gjennom (f.eks. skyves inni dem) en av de tilhørende åpningene 4 0 6a-d i varmeblokken 362. Epoksy 510 (f.eks. en termisk ledende epoksy) kan plasseres mellom de utvendige flatene på den første og/eller slangepassasjene 352 og 358 og tilhørende åpninger 406a-d når de er koplet til varmeblokken 362 for å tette eventuelle gap (f.eks. luftlommer eller gap) mellom de utvendige flatene på slangepassasjene 352 og 358 og de tilhørende innvendige flatene på åpningen 4 0 6a-d i varmeblokken 3 62. For eksempel forbedrer en termisk ledende epoksy varmeoverføringen (dvs. reduserer den termiske motstanden) mellom varmeblokken 362 og prosessfluidet som strømmer gjennom slangepassasjene 352 og 358 ved å eliminere eller i vesentlig grad redusere eventuelle gap (f.eks. luftgap) mellom slangepassasjene 352 og 358 og de tilhørende åpningene 406a-d.
[0049] Fig. 6 illustrerer et annet eksempel på varmeblokken 600 som kan brukes for å realisere den typiske temperaturstyrte trykkregulator 200 i Fig. 2, 3A, 3B, 4A, 4B og 5. I dette eksemplet har den typiske varmeblokken 600 flere åpninger 602 med forskjellige mellomrom og/eller forskjellige diametre enn åpningene 406a-d i Fig. 4A og 4B. I tillegg har varmeblokken 600 et borehull 604 med en større diameter enn borehullet 410 i Fig. 4A og 4B som inneholder en større varmekilde.
[0050] Fig. 7 illustrerer et annet eksempel på varmeblokken 700 som kan brukes for å realisere den typiske temperaturstyrte trykkregulator 200 i Fig. 2, 3A, 3B, 4A, 4B og 5. Varmeblokken 700 ligner på den typiske varmeblokken 362 i Fig. 2, 3A, 3B, 4A, 4B og 5 og den typiske varmeblokken 600 i Fig. 6 unntatt at varmeblokken 700 har åpninger 702 og 704 med spor som f.eks. inneholder slangepassasjene 352 og 358 i Fig. 3A og 3B. I andre eksempler kan imidlertid varmeblokken 700 ha en enkel åpning med spor som inneholder en slangepassasje (f.eks. slangepassasje 352 eller alternativt 358 i Fig. 3A og 3B) eller et hvilket som helst antall åpninger med spor. I tillegg eller som alternativ, kan størrelsene på åpningene 702 eller 704 tilpasses U-formede slangepassasjer, W-formede slangepassasjer eller en hvilken som helst form på slangepassasjen. Varmeblokken 700 har et borehull 706 som inneholder en varmekilde (f.eks. varmekilde 364 i Fig. 3A og 3B).
[0051] Fig. 8 illustrerer enda et annet eksempel på en temperaturstyrt, trykkreduserende regulator 800. På lignende måte med regulatoren 200 i Fig. 2, 3A, 3B og 5, reduserer den typiske temperaturstyrte, trykkreduserende regulatoren 800 trykket på prosessfluidet som strømmer gjennom et regulatorhus 802 mens temperaturen til prosessfluidet reguleres (f.eks. etsende væsker, naturgass osv.) på hovedsakelig samme måten som den typiske regulatoren 200 som beskrives ovenfor. Komponentene til den typiske regulatoren 800 som er hovedsakelig like eller identiske med komponentene til den typiske regulatoren 200 som beskrives ovenfor og som har funksjoner som er hovedsakelig like eller identiske med disse komponentene, blir ikke beskrevet i detalj igjen nedenfor. I stedet henvises interesserte lesere til tilsvarende beskrivelser overfor i forbindelse med Fig. 2, 3A, 3B, and 5. Den typiske regulatoren 800 i Fig. 8 har f.eks. et regulatorhus 802 som er hovedsakelig likt regulatorhuset 202 (Fig. 2) og et varmekammer 804 som er hovedsakelig likt varmekammeret 204 (Fig. 2) som vises i den typiske regulatoren 200 i Fig. 2, 3A, 3B og 5.
[0052] Istedenfor en varmeblokk (f.eks. varmeblokken 362 i Fig. 3A, 3B, 4A, 4B og 5, varmeblokken 600 i Fig. 6 eller varmeblokken 700 i Fig. 7), realiseres den typiske regulatoren 800 med et varmeelement 806 som vikles eller brettes rundt slangepassasjene 808 og 810 (f.eks. slangepassasjer som i vesentlig grad er like slangepassasjene 352 og 358 i Fig. 3A og 3B). Varmeelementet 806 har isolasjon (ikke vist) for å motstå eller hindre elektrisk ledningsevne mellom varmeelementet 806 og slangepassasjene 808 og 810. Isolasjonen plasseres mellom den utvendige flaten på slangepassasjene 808 og 810 og den utvendige flaten på varmeelementet 806. På denne måten kan slangepassasjene 808 og 810 f.eks. fremstilles av rustfritt stål eller andre metallmaterialer som er korrosjonsbestandige.
Ved bruk varmes varmelementet 806 opp med en
reguleringsinnretning (f.eks. reguleringsenheten 212 i Fig. 2). Reguleringsinnretningen tilfører kraft (f.eks. elektrisk strøm) til varmeelementet 806. Varmeelementet tilfører prosessfluidet varme via slangepassasjene 808 og 810 når fluidet strømmer mellom regulatorhusets 802 innløp 812 og utløp 814.
[0053] Selv om bestemte apparater, metoder og fremstilte deler beskrives ovenfor, er dette patentets omfang ikke begrenset til disse. Tvert imot dekker dette patentet alle utforminger som med rimelighet faller innenfor omfanget av de vedlagte kravene enten bokstavelig eller ifølge ekvivalensprinsippet.
Claims (15)
1. Temperaturstyrt trykkregulator som omfatter: et regulatorhus (202) med et innløp (326) som er fluidkoplet til et utløp (328) via en første passasje, et varmekammer (204) koblet til regulatorhuset (202),karakterisert ved: en varmeblokk (362) plassert i hvert fall delvis inni varmekammeret, idet varmeblokken (362) har et hus (402) som definerer i hvert fall en åpning (406a-d) som har en innvendig flate (408), og et varmeelement (364) som er plassert i hvert fall delvis inni varmeblokken (362), der en del av den første passasjen befinner seg i åpningen, der varmeelementet (364) tilfører varme til varmeblokken (362), og varmeblokken (362) skal tilføre varme til prosessfluidet når prosessfluidet strømmer gjennom varmeblokken (362) via den første passasjen, og der den første passasjen separerer prosessfluidet fra varmeblokken (362).
2. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 som i tillegg omfatter en andre passasje (346) der innløpet er fluidkoplet med et innløpskammer (332) på regulatorhuset (202) via den første passasjen, og utløpet er fluidkoplet til et trykkammer (324) på regulatorhuset (202) via den andre passasjen.
3. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 2 der en annen åpning (406a-d) i varmeblokken (362) inneholder i hvert fall en del av den andre passasjen, der varmeblokken (362) skal tilføre prosessfluidet varme når prosessfluidet strømmer gjennom varmeblokken (362) via den andre passasjen og der den andre passasjen separerer prosessfluidet fra varmeblokken (362).
4. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 3 som videre omfatter en strømningsreguleringsdel (330) som befinner seg inni regulatorhuset (202) mellom innløpskammeret (332) og trykkammeret (324), der strømningsreguleringsdelen (330) beveger seg mellom en første del for å hindre fluidstrømning mellom innløpet og utløpet og en andre del for å muliggjøre fluidstrømning mellom innløpet (326) og utløpet (328).
5. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 2 der varmeblokken (362) omfatter flere åpninger (406a-d) der i hvert fall én av enten den første eller andre passasjen plasseres.
6. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 5 der i hvert fall én av enten den første eller andre passasjen er en slange.
7. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 6 der slangediameteren er omtrent 0,2 cm.
8. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 6 der slangene er i hvert fall delvis plassert inni åpningene (406a-d) på varmeblokken (362) slik at i hvert fall en del av den utvendige flaten på slangen er i kontakt med de innvendige flatene på åpningene (406a-d).
9. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 der varmeelementet (364) er i vesentlig grad termisk isolert mot regulatorhuset (202).
10. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 der varmeblokken (362) i tillegg omfatter et borehull (410) gjennom den langsgående aksen på varmeblokken (362) der borehullet (410) inneholder varmeelementet (364).
11. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 10 som i tillegg omfatter en reguleringsenhet (212) som er driftskoplet til varmeelementet (364) og som har en temperatursensor som måler temperaturen til prosessfluidet, der reguleringsenheten (212) forårsaker at varmeelementet (364) påfører varmeblokken (362) varme basert på prosessfluidets temperatur.
12. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 10 der varmeelementet (364) omfatter en elektrisk patrondrevet oppvarmer.
13. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 der huset til varmeblokken (362) er hovedsakelig sylindrisk.
14. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 der et luftrom er dannet mellom den utvendige flaten på varmeblokken (362) og den innvendige flaten på regulatorhuset (202).
15. Temperaturstyrt trykkregulator ifølge krav 1 der varmeblokken (362) er i aluminium.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/357,178 US8307843B2 (en) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Temperature-controlled pressure regulators |
PCT/US2009/068750 WO2010090682A2 (en) | 2009-01-21 | 2009-12-18 | Temperature-controlled pressure regulators |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20111139A1 NO20111139A1 (no) | 2011-08-19 |
NO338638B1 true NO338638B1 (no) | 2016-09-26 |
Family
ID=42333428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20111139A NO338638B1 (no) | 2009-01-21 | 2011-08-19 | Temperaturstyrte trykkregulatorer |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8307843B2 (no) |
EP (2) | EP2382519B1 (no) |
JP (1) | JP5675652B2 (no) |
KR (1) | KR101666114B1 (no) |
CN (1) | CN102782601B (no) |
AU (1) | AU2009339297B2 (no) |
CA (1) | CA2749027C (no) |
DK (1) | DK2382519T3 (no) |
ES (1) | ES2487193T3 (no) |
MX (1) | MX2011007780A (no) |
NO (1) | NO338638B1 (no) |
RU (1) | RU2523334C2 (no) |
WO (1) | WO2010090682A2 (no) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101996276B1 (ko) * | 2012-11-21 | 2019-07-04 | 대우조선해양 주식회사 | 저온 현상 방지를 위한 가스 배관 시스템 및 가스 배관 시스템을 통한 저온 현상 방지 방법 |
US9234608B2 (en) * | 2014-01-02 | 2016-01-12 | Valco Instruments Company, L.P. | Heated rotary valve for chromotography |
KR102338981B1 (ko) * | 2014-02-12 | 2021-12-13 | 무스탕 샘플링, 엘엘씨 | 천연가솔린 압력 조절 기화기 샘플링 시스템 |
WO2016069800A1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-06 | Essai, Inc. | Systems and methods for conforming device testers to integrated circuit device with pressure relief valve |
US20160349773A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Tescom Corporation | Controller apparatus for temperature-controlled pressure regulators and related methods |
US10078035B2 (en) | 2015-09-18 | 2018-09-18 | Mustang Sampling, Llc | Post-probe upstream metering pump for insuring NGL phase change completion in sample conditioning |
US9989978B2 (en) | 2016-01-21 | 2018-06-05 | Itt Manufacturing Enterprises Llc | Natural gas pressure regulator having adjustable valve seat |
DE202017104079U1 (de) * | 2017-07-07 | 2017-08-21 | Samson Ag | Stellantrieb für Prozessventile |
CA3084492C (en) | 2017-11-21 | 2024-03-05 | Swagelok Company | Electrical heater for flow control device |
WO2020053885A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | Sriram V | Dry vaporizer |
US10613006B1 (en) | 2018-09-24 | 2020-04-07 | Mustang Sampling, LLC. | Liquid vaporization device and method |
WO2020154337A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Tescom Corporation | Temperature-controlled pressure regulator assemblies |
US11144078B2 (en) * | 2019-09-23 | 2021-10-12 | Mustang Sampling, Llc | Adjustable multistage pressure reducing regulator |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE791176A (fr) * | 1972-02-29 | 1973-03-01 | Air Prod & Chem | Appareil et procede pour la preparation d'etalons gazeux de calibrage d'humidite |
EP0008633B1 (de) * | 1978-07-10 | 1981-12-09 | Linde Aktiengesellschaft | Wärmetauscher für Hochdruck- und Hochtemperatureinsatz und Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung als Reaktor |
JPS60166019U (ja) * | 1984-04-09 | 1985-11-05 | 小池酸素工業株式会社 | ガス圧調整器の加熱装置 |
US4590770A (en) * | 1985-06-03 | 1986-05-27 | National Semiconductor Corporation | Cryogenic liquid heat exchanger |
US4966695A (en) * | 1988-02-04 | 1990-10-30 | Henry Joshua | High pressure liquid chromatography column jacket |
US5123398A (en) | 1991-10-22 | 1992-06-23 | Sunotyx Incorporated | Carburetion system |
IT1252088B (it) * | 1991-10-25 | 1995-06-01 | Erba Strumentazione | Apparecchiatura e procedimento di analisi o-fid |
US5443083A (en) | 1993-02-11 | 1995-08-22 | Itt Corporation | Pressure-reducing regulator for compressed natural gas |
JP2600383Y2 (ja) * | 1993-06-12 | 1999-10-12 | 株式会社エステック | 圧力調整器 |
DE69401469T2 (de) * | 1993-07-06 | 1997-05-22 | Boc Gases Australia Ltd | Vorrichtung zur Druckreduzierung und zur Massenstromregelung |
US5427132A (en) * | 1994-01-13 | 1995-06-27 | Fenner, Jr.; Thomas C. | Temperature compensating pressure regulator |
US5848223A (en) * | 1994-05-27 | 1998-12-08 | Steward Plastics, Inc. | Double-walled flexible tubing product with helical support bead and heating conductor and apparatus and method for making |
US5890512A (en) * | 1995-11-06 | 1999-04-06 | Itt Corporation | CNG regulator |
US5907107A (en) * | 1997-09-23 | 1999-05-25 | Welker Engineering Company | Heated instrument regulator tip |
RU2145021C1 (ru) * | 1997-10-22 | 2000-01-27 | Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" | Регулирующий двухседельный клапан для регулирования расхода пара |
US6186168B1 (en) * | 1999-05-19 | 2001-02-13 | Veritek Ngv, Corp | Pressure Regulator |
AU2001261545A1 (en) * | 2000-05-11 | 2001-11-20 | Ontogen Corporation | Apparatus and method for multiple channel high throughput purification |
US6345611B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-02-12 | Deere & Company | Thermostatically controlled heater for gas fuel and gas pressure regulator |
US6816669B2 (en) | 2001-06-08 | 2004-11-09 | Algas-Sdi International Llc | Vaporizer with capacity control valve |
US6601438B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-08-05 | Systec, Inc. | Apparatus for conducting high-temperature liquid chromotography analysis |
ES1050953Y (es) * | 2002-01-18 | 2002-10-01 | Fagor S Coop | Valvula termostatica de gas con un regulador de la presion |
CZ300882B6 (cs) * | 2002-11-13 | 2009-09-02 | Rwe Transgas Net, S.R.O. | Zpusob merení výhrevnosti plynu a meridlo pro provádení tohoto zpusobu |
US7021329B2 (en) * | 2003-06-11 | 2006-04-04 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Vaporizing pressure regulator |
US7165573B2 (en) * | 2003-11-25 | 2007-01-23 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Compressed natural gas pressure regulator |
US7371006B2 (en) * | 2004-02-10 | 2008-05-13 | Perkinelmer Las, Inc. | Differential scanning calorimeter (DSC) with temperature controlled furnace |
US8015993B2 (en) | 2004-10-18 | 2011-09-13 | GM Global Technology Operations LLC | Heatable hydrogen pressure regulator |
JP4539425B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2010-09-08 | 日立電線株式会社 | ヒートパイプ式ヒートシンク及びその製造方法 |
US7471882B2 (en) * | 2005-09-16 | 2008-12-30 | Welker, Inc. | Heated regulator with removable heat inducer and fluid heater and methods of use |
JP2007133829A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Hamlet Motoyama Japan:Kk | 流体制御装置と圧力調節弁と制御方法 |
KR100895036B1 (ko) * | 2007-06-26 | 2009-05-04 | 주식회사 파카하니핀 커넥터 | 압축천연가스 레귤레이터 |
US9535427B2 (en) | 2009-01-21 | 2017-01-03 | Tescom Corporation | Temperature-controlled pressure regulators |
-
2009
- 2009-01-21 US US12/357,178 patent/US8307843B2/en active Active
- 2009-12-18 CN CN200980155097.0A patent/CN102782601B/zh active Active
- 2009-12-18 EP EP20090803954 patent/EP2382519B1/en active Active
- 2009-12-18 AU AU2009339297A patent/AU2009339297B2/en not_active Ceased
- 2009-12-18 RU RU2011133560/28A patent/RU2523334C2/ru active
- 2009-12-18 EP EP14168025.6A patent/EP2772819B1/en active Active
- 2009-12-18 WO PCT/US2009/068750 patent/WO2010090682A2/en active Application Filing
- 2009-12-18 ES ES09803954.8T patent/ES2487193T3/es active Active
- 2009-12-18 DK DK09803954T patent/DK2382519T3/da active
- 2009-12-18 KR KR1020117017847A patent/KR101666114B1/ko active IP Right Grant
- 2009-12-18 MX MX2011007780A patent/MX2011007780A/es active IP Right Grant
- 2009-12-18 CA CA2749027A patent/CA2749027C/en active Active
- 2009-12-18 JP JP2011547937A patent/JP5675652B2/ja active Active
-
2011
- 2011-08-19 NO NO20111139A patent/NO338638B1/no not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
MILO� POLEDN��EK, VLADIM�R MAJER, VLADIM�R HYNEK, AND JACQUES JOSE: "Flow Unit for Measuring Heats of Mixing at Subambient conditions", REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS., AIP, MELVILLE, NY., US, vol. 76, no. 7, 1 December 2005 (2005-12-01), US, pages 074102 - 074102-9, XP002669121, ISSN: 0034-6748, DOI: 10.1063/1.1938647 * |
PARKER HANNIFIN CORP./VERIFLO DIV.: "Vaporizing Regulators, Instrument / Analyzer Products" Catalog [Online] April 2005, XP002669120, Richmond;, Dated: 01.01.0001 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2749027A1 (en) | 2010-08-12 |
AU2009339297B2 (en) | 2015-03-19 |
DK2382519T3 (da) | 2014-08-04 |
RU2523334C2 (ru) | 2014-07-20 |
US20100180959A1 (en) | 2010-07-22 |
KR20110117128A (ko) | 2011-10-26 |
JP2012515974A (ja) | 2012-07-12 |
CN102782601A (zh) | 2012-11-14 |
EP2772819B1 (en) | 2018-04-25 |
JP5675652B2 (ja) | 2015-02-25 |
KR101666114B1 (ko) | 2016-10-14 |
EP2382519A2 (en) | 2011-11-02 |
EP2382519B1 (en) | 2014-05-14 |
EP2772819A3 (en) | 2014-11-12 |
CA2749027C (en) | 2016-02-09 |
AU2009339297A1 (en) | 2011-07-21 |
WO2010090682A2 (en) | 2010-08-12 |
ES2487193T3 (es) | 2014-08-20 |
EP2772819A2 (en) | 2014-09-03 |
NO20111139A1 (no) | 2011-08-19 |
CN102782601B (zh) | 2016-06-22 |
WO2010090682A3 (en) | 2012-04-26 |
US8307843B2 (en) | 2012-11-13 |
RU2011133560A (ru) | 2013-02-27 |
MX2011007780A (es) | 2011-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO338638B1 (no) | Temperaturstyrte trykkregulatorer | |
EP2382518B1 (en) | Temperature-controlled pressure regulators | |
RU2761707C1 (ru) | Устройство и способ испарения жидкости | |
US11971733B2 (en) | Adjustable multistage pressure reducing regulator | |
US2981278A (en) | Vaporizing valve | |
JP6948017B2 (ja) | 気化器 | |
US20240241528A1 (en) | Adjustable multistage pressure reducing regulator with augmented thermal control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |