Reguladores de presión controlados por temperatura.

Regulador de presión controlado por temperatura, que comprende:

un cuerpo (202) de regulador que tiene una entrada (326) conectada de forma fluida a una salida (328) a través de un primer paso;

una cámara (204) de calentamiento conectada al cuerpo (202) de regulador;

caracterizado por:

un bloque (362) de calor dispuesto al menos parcialmente en el interior de la cámara de calentamiento, teniendo el bloque (362) de calor un cuerpo (402) que define al menos un orificio (406a-d) que tiene una superficie interior (408); y

un elemento (364) de calentamiento dispuesto al menos parcialmente en el interior del bloque (362) de calor, en el que una parte del primer paso queda alojada en el interior del orificio, en el que el elemento (364) de calentamiento aplica calor en el bloque (362) de calor y el bloque (362) de calor está adaptado para aplicar calor en el fluido de proceso cuando el fluido de proceso circula a través del bloque (362) de calor a través del primer paso, y en el que el primer paso separa el fluido de proceso del bloque (362) de calor.

Reguladores de presión controlados por temperatura Campo de la descripción

La presente descripción se refiere de forma general a reguladores de presión y, de forma más específica, a reguladores de presión controlados por temperatura.

Antecedentes

Muchos sistemas de control de proceso utilizan reguladores de presión para controlar la presión de un fluido de proceso. Los reguladores de reducción de presión se utilizan normalmente para alojar un fluido relativamente a alta presión y para la salida de un fluido de salida a una presión regulada relativamente inferior. De esta manera, a pesar de la caída de presión en el regulador, un regulador de reducción de presión permite obtener una presión de fluido de salida relativamente constante en un amplio intervalo de cargas de salida (es decir, requisitos de flujo, capacidad, etc.).

Un regulador de presión controlado por temperatura es un regulador de reducción de presión que también controla la temperatura del fluido de proceso (p. ej., mantiene la temperatura del fluido de proceso a una temperatura predeterminada). El control de la temperatura del fluido de proceso evita la condensación y/o provoca la evaporación del fluido de proceso en el regulador cuando la presión del fluido de proceso se reduce entre una entrada y una salida del regulador.

Con frecuencia, los reguladores controlados por temperatura se usan en sistemas de muestreo de fluidos. Es posible usar un regulador de presión controlado por temperatura para precalentar líquidos, evitar la condensación de gases o evaporar líquidos antes del análisis (p. ej., análisis cromatográfico). Por ejemplo, es posible usar un regulador controlado por temperatura para calentar (p. ej., a través de una fuente de calor) un fluido de proceso de entrada que contiene líquido a analizar (p. ej., un líquido que contiene hidrocarburos). También es posible usar un regulador controlado por temperatura para evaporar (p. ej., a través de una fuente de calor) un fluido de proceso de entrada que contiene un vapor a analizar (p. ej., un vapor que contiene hidrocarburos).

El documento PARKER HANNIFIN CORP./VERIFLO DIV.: "Vaporizing Regulators, Instrument / Analyzer Products", Catálogo 4512/CSA, abril de 25, páginas 1-16, describe un regulador de reducción de presión calentado eléctricamente. El elemento de calentamiento se extiende directamente en una cavidad del fluido regulado por presión. El documento POLEDNICEK ET AL.: "Flow Unit for Measuring Heats of Mixing at Subambient conditions", REV OF SCIENTIFIC INSTR, vol. 76, 7412, 27 de junio de 25, páginas 7412-1-7412-9, describe un calorímetro que usa el bloque controlado por temperatura. El elemento de calentamiento se introduce en el bloque y controla la temperatura del bloque. Los tubos del fluido regulado por presión pasan a través del bloque.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es una vista en sección de un regulador de presión controlado por temperatura conocido.

La FIG. 2 muestra un regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo descrito en la presente memoria.

La FIG. 3A es una vista en sección del regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo de la FIG. 2.

La FIG. 3B es otra vista en sección del regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo de la FIG. 2 a lo largo de la línea 3B-3B de la FIG. 2.

La FIG. 4A es una vista en planta de un bloque de calor ilustrativo del regulador controlado por temperatura ilustrativo de las FIGS. 2, 3A y 3B.

La FIG. 4B es una vista lateral del bloque de calor ilustrativo de la FIG. 4A.

La FIG. 5 es otra vista del regulador ilustrativo de las FIGS. 2, 3A y 3B.

La FIG. 6 muestra otro bloque de calor ilustrativo descrito en la presente memoria que es posible usar para implementar el regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo de las FIGS. 2, 3A, 3B y 5.

La FIG. 7 muestra otro bloque de calor ilustrativo descrito en la presente memoria que es posible usar para implementar el regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo de las FIGS. 2, 3A, 3B y 5.

La FIG. 8 muestra otro regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo descrito en la presente

memoria.

Resumen

En un ejemplo, un regulador de presión controlado por temperatura ilustrativo incluye un cuerpo de regulador que tiene una entrada conectada de forma fluida a la salida a través de un primer paso. Un bloque de calor está dispuesto en el interior del cuerpo de regulador y aloja al menos una parte del primer paso. El bloque de calor sirve para aplicar calor en el fluido de proceso cuando el fluido de proceso circula a través del bloque de calor a través del primer paso, que separa el fluido de proceso del bloque de calor.

En otro ejemplo, un bloque de calor para usar con un regulador de presión incluye un cuerpo que queda dispuesto al menos parcialmente en el interior del regulador de presión. El cuerpo incluye una primera pluralidad de orificios para alojar un primer paso que separa un fluido de proceso del cuerpo. El cuerpo está adaptado para alojar una fuente de calor que sirve para aplicar calor en el fluido de proceso a través del cuerpo cuando el fluido de proceso circula a través de la primera pluralidad de orificios a través del primer paso.

En otro ejemplo adicional, un regulador de presión controlado por temperatura incluye medios para calentar un fluido de proceso que circula a través de un regulador de presión y medios para conectar de forma fluida el fluido de proceso entre una entrada y una salida del regulador de presión. Los medios para conectar de forma fluida el fluido de proceso separan el fluido de proceso de los medios de calentamiento. Los medios para conectar de forma fluida el fluido de proceso pasan al menos parcialmente a través de los medios de calentamiento entre la entrada y la salida.

Descripción detallada

De forma típica, los reguladores de reducción de presión controlados por temperatura utilizan calentamiento por vapor o eléctrico para controlar la temperatura de un fluido de proceso. El fluido de proceso se calienta en el interior del regulador, ya que el fluido de proceso experimenta una disminución o caída sustancial en la presión a través del regulador (p. ej., a través de un asiento de válvula). La disminución de presión provoca una pérdida significativa de calor (p. ej., una caída de temperatura) en el fluido de proceso (p. ej., un gas) según el efecto Joule-Thomson. Un regulador controlado por temperatura aplica calor en el punto de caída de presión para aumentar o mantener la temperatura del fluido de proceso, evitando de este modo la condensación del fluido de proceso cuando la presión del fluido de proceso disminuye en el regulador. Por ejemplo, en otros casos, puede resultar deseable que un líquido se evapore. En este caso, el regulador controlado por temperatura aplica calor para evaporar el líquido cuando el líquido pasa a través del regulador para facilitar, por ejemplo, el análisis del líquido a través de una muestra de vapor.

La FIG. 1 muestra un regulador 1 de reducción de presión controlado por temperatura ilustrativo conocido usado para controlar la temperatura de salida (una temperatura predeterminada) de un fluido de proceso que circula a través del regulador 1. El regulador 1 incluye un cuerpo 12 que tiene una entrada 14 y una salida 16. Un diafragma 18 y un elemento 11 de control de flujo (p. ej., un tapón de válvula) están dispuestos en el interior del cuerpo 12 para definir una cámara 112 de entrada y una cámara 114 de presión. El diafragma 18 desplaza el elemento 11 de control de flujo con respecto a un asiento 116 de válvula para controlar la presión del fluido de proceso en la salida 16. Un primer paso 118 conecta de forma fluida la entrada 14 a la cámara 112 de entrada y un segundo paso 12 conecta de forma fluida la salida 16 a la cámara 114 de presión. Un cuerpo 122 de forma cilindrica está conectado (p. ej., conectado por enroscamiento) al cuerpo 12 del regulador 1 para formar una cámara 124 de calor. La cámara 124 de calor aloja al menos una parte del primer y del segundo pasos 118 y 12. Un medio 126, tal como, por ejemplo, glicerina (p. ej., un baño de glicerina), se dispone en la cámara 124 de calor a través de un orificio 128. Un calentador 13 (p. ej., un calentador de cartucho) está dispuesto en el interior de la cámara 124 para calentar la glicerina. Una unidad 132 de control (p. ej., una unidad de control eléctrica) se utiliza con frecuencia para aplicar calor en el calentador 13, que calienta la glicerina, por ejemplo, para controlar la temperatura del fluido de proceso en la salida 16. Cuando la temperatura de la glicerina aumenta, la... [Seguir leyendo]

1. Regulador de presión controlado por temperatura, que comprende:

un cuerpo (22) de regulador que tiene una entrada (326) conectada de forma fluida a una salida (328) a través de un primer paso;

una cámara (24) de calentamiento conectada al cuerpo (22) de regulador; caracterizado por:

un bloque (362) de calor dispuesto al menos parcialmente en el interior de la cámara de calentamiento, teniendo el bloque (362) de calor un cuerpo (42) que define al menos un orificio (46a-d) que tiene una superficie interior (48); y

un elemento (364) de calentamiento dispuesto al menos parcialmente en el interior del bloque (362) de calor, en el que una parte del primer paso queda alojada en el interior del orificio, en el que el elemento (364) de calentamiento aplica calor en el bloque (362) de calor y el bloque (362) de calor está adaptado para aplicar calor en el fluido de proceso cuando el fluido de proceso circula a través del bloque (362) de calor a través del primer paso, y en el que el primer paso separa el fluido de proceso del bloque (362) de calor.

2. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, que comprende además un segundo paso (346), en el que la entrada está conectada de forma fluida a una cámara (332) de entrada del cuerpo (22) de regulador a través del primer paso y la salida está conectada de forma fluida a una cámara (324) de presión del cuerpo (22) de regulador a través del segundo paso.

3. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 2, en el que otro orificio (46a-d) del bloque (362) de calor aloja al menos una parte del segundo paso, en el que el bloque (362) de calor sirve para aplicar calor en el fluido de proceso cuando el fluido de proceso circula a través del bloque (362) de calor a través del segundo paso, y en el que el segundo paso separa el fluido de proceso del bloque (362) de calor.

4. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 3, que comprende además un elemento (33) de control de flujo dispuesto en el interior del cuerpo (22) de regulador entre la cámara (332) de entrada y la cámara (324) de presión, en el que el elemento (33) de control de flujo se desplaza entre una primera posición para evitar el flujo de fluido entre la entrada y la salida y una segunda posición para permitir el flujo de fluido entre la entrada (326) y la salida (328).

5. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 2, en el que el bloque (362) de calor comprende una pluralidad de orificios (46a-d) para alojar al menos el primer paso o el segundo paso.

6. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 5, en el que al menos el primer paso o el segundo paso comprende un tubo.

7. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 6, en el que el diámetro del tubo es aproximadamente ,17145 cm.

8. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 6, en el que el tubo está dispuesto al menos parcialmente en el interior de los orificios (46a-d) del bloque (362) de calor para que al menos una parte de la superficie exterior del tubo contacte las superficies interiores de los orificios (46a-d).

9. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que el elemento (364) de calentamiento está sustancialmente aislado térmicamente del cuerpo (22) de regulador.

1. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que el bloque (362) de calor comprende además un agujero (41) a través de un eje longitudinal del bloque (362) de calor, en el que el agujero (41) sirve para alojar el elemento (364) de calentamiento.

11. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, que comprende además una unidad (212) de control conectada funcionalmente al elemento (364) de calentamiento y que tiene un detector de temperatura para detectar la temperatura del fluido de proceso, en el que la unidad (212) de control hace que el elemento (364) de calentamiento aplique calor en el bloque (362) de calor basándose en la temperatura del fluido de proceso.

12. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que el elemento (364) de calentamiento comprende un calentador de cartucho eléctrico.

13. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que el cuerpo del bloque (362) de calor es sustancialmente cilindrico.

14. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que un espacio de aire está formado entre una superficie exterior del bloque (362) de calor y una superficie interior del cuerpo (22) de

regulador.

15. Regulador de presión controlado por temperatura según la reivindicación 1, en el que el bloque (362) de calor es de aluminio.