Как избежать ошибок классической системы отбора проб жидкости и газа

Как избежать ошибок классической системы отбора проб жидкости и газа

Карим Махраз, менеджер по продукции Swagelok, аналитические приборы

Проектирование системы отбора проб — деликатный процесс; любая небольшая ошибка может привести к ненадежной работе системы. Многие ошибки, которые происходят сегодня, преследовали дизайнеров и в прошлом. Настало время узнать, как избежать ошибок, связанных с системами отбора проб жидкостей и газов.

Получение качественных проб газа

Газы ведут себя по-разному при колебаниях давления и температуры – и то, и другое может иметь место в системе отбора проб. Эти колебания могут привести к конденсации или временной задержке, что повлияет на результаты анализатора. Чтобы избежать этих проблем, постарайтесь как можно скорее снизить давление пробы газа, насколько это возможно. Это снизит температуру пробы, что поможет свести к минимуму вероятность конденсации при прохождении газа через систему отбора проб. Снижение давления также сводит к минимуму потребность в нагреве в будущем. Вы можете понизить давление пробы газа на регуляторах и ограничителях, таких как игольчатые клапаны, отверстия или капиллярные трубки. Конденсация будет более вероятной на стороне высокого давления этих компонентов.

При проектировании системы отбора проб газа никогда:

• Транспортировка газа при температуре его точки росы: Газ при температуре точки росы является насыщенным и может в любой момент конденсироваться. Уменьшите давление или нагрейте линию. У вас может быть наибольший успех при нагреве линии; падение давления может не предотвратить дальнейшую конденсацию, если газ охлаждается где-то ниже по линии.
• Предположим, что изоляция сохранит тепло газовой линии: Изоляция может помочь, однако любое падение давления в системе приведет к снижению температуры газа. В конце концов, газ может достичь температуры точки росы и конденсироваться. Поэтому используйте электрообогрев, чтобы обеспечить равномерный нагрев вдоль линии по мере необходимости.
• Имейте необогреваемую линию перед перепадом давления, если вы нагреваете сторону ниже по потоку: Помните, что температура пробы газа будет снижаться в момент падения давления. Результирующий перепад температур в этом сценарии будет еще выше, что означает большую вероятность образования конденсата.
• Не удалось нагреть регулятор, давление которого падает более чем на 20 бар: Когда газ сталкивается с резкой потерей давления, он также испытывает резкую потерю температуры - настолько, что регулятор может обледенеть. Это связано с эффектом Джоуля-Томсона. Нагревая регулятор и, вероятно, соседние трубки и другие компоненты, вы можете смягчить этот эффект.
• Прокладывайте неотапливаемые трубы в укрытии с кондиционированием воздуха, когда внешние линии обогреваются: Резкий перепад температуры – с теплой на холодную – приведет к нежелательной возможности образования конденсата, а также к снижению давления. Продолжайте электрообогрев линии внутри убежища.

Получение более качественных жидких образцов

Там, где пробы газа требуют значительного снижения давления, жидкие пробы, с другой стороны, требуют повышения давления как можно дольше. Это связано с тем, что жидкости падают под давлением при прохождении через длинные трубы или ограничители потока. Более высокое давление на передней части поможет продвинуть жидкость дальше по системе под более высоким давлением, потенциально устраняя необходимость в насосе, расположенном ниже по потоку, и помогая сократить время задержки.

При проектировании системы отбора проб жидкости никогда:

• Транспортировка жидкости при температуре ее точки кипения: Температура начала кипения — это начальная точка кипения жидкости, которая может быть намного ниже ожидаемой, особенно когда жидкость содержит растворенный газ. Старайтесь поддерживать как можно более высокое давление на всем протяжении анализатора.
• Снижение давления жидкости в кране: Падение давления жидкости непосредственно в точке отвода может привести к значительной временной задержке или необходимости установки насосов ниже по течению. Помните, что вы хотите поддерживать достаточное давление на всем пути от крана через любые промежуточные компоненты до анализатора.
• Установите игольчатый клапан перед анализатором или расходомером: Падение давления, вызванное игольчатым клапаном или другим ограничительным устройством, может привести к попаданию пузырьков пара в поток жидкости, что может повлиять на результаты анализатора. Вы хотите поддерживать высокое давление и низкую температуру (но не ниже точки застывания жидкости), чтобы избежать образования пузырьков.
• Установите игольчатый клапан перед испарителем: Задержка во времени характерна для многих частей систем отбора проб жидкости, но наиболее частой причиной является входная линия испарителя. Трудно получить пятиминутный отклик анализатора, когда задействован испаритель. Установка игольчатого клапана перед испарителем еще больше замедлит процесс.

Настроить себя на успех

Проектирование системы отбора проб — тонкое искусство:каждая система отличается от другой. Приведенный выше совет поможет вам повысить эффективность выборки, облегчив жизнь следующему системному разработчику, который будет использовать вашу конструкцию.

Хотите еще больше отточить свои навыки проектирования систем отбора проб? Запишитесь на практическое обучение системам отбора проб, чтобы помочь вам и вашей команде разработать эффективные и точные системы. Для получения дополнительной информации обратитесь в местный центр продаж и обслуживания Swagelok. Вы также можете посетить раздел «Аналитические приборы» в Reference Point компании Swagelok. чтобы узнать больше советов и рекомендаций по системам отбора проб от инструкторов и инженеров Swagelok.