避免典型的液体和气体采样系统错误

避免典型的液体和气体采样系统错误

Karim Mahraz，世伟洛克产品经理，分析仪器

采样系统设计是一个微妙的过程；任何小的失误都可能导致系统运行不可靠。今天发生的许多错误过去也困扰着设计师。现在是学习如何避免与液体和气体采样系统相关的错误的时候了。

获得更好的气体样本

气体在压力和温度波动时表现不同——这两种情况都可能发生在采样系统中。这些波动会导致冷凝或时间延迟——影响分析仪结果。为避免这些问题，请尽量尽快降低气体样品的压力。这样做会降低样品的温度，这有助于最大限度地减少气体流过采样系统时的冷凝可能性。降低压力还可以最大限度地减少生产线上的加热需求。您可以降低调节器和限流器（例如针阀、孔口或毛细管）处的气体样品压力。这些组件的高压侧更有可能发生冷凝。

在设计气体采样系统时，从不：

• 在其露点温度下输送气体： 处于露点温度的气体是饱和的，随时可能凝结。降低压力或加热管路。您可能会最成功地加热生产线；如果气体在管道的某处冷却，压降可能不会阻止进一步的冷凝。
• 假设保温材料可使燃气管道保持温暖： 绝缘可以提供帮助——但是，系统内的任何压降都会降低气体温度。最终，气体可能会达到其露点温度并冷凝。因此，根据需要使用伴热以确保沿线均匀加热。
• 如果您加热下游侧，则在压力降的上游有一条未加热的管线： 请记住，气体样品温度会在压降点降低。在这种情况下，由此产生的温差会更高，这意味着更大的冷凝可能性。
• 无法加热下降超过 20 bar 的调节器： 当气体遇到剧烈的压力损失时，它也会经历剧烈的温度损失——以至于调节器可能结冰。这是由于焦耳-汤姆逊效应。通过加热调节器，可能还有相邻的管道和其他组件，您可以减轻这种影响。
• 当外部管线被伴热时，在空调避难所中运行未加热管： 快速的温度下降——从温暖到凉爽——将导致不必要的冷凝潜力，以及压力降低。继续在避难所内的线路上进行伴热。

获得更好的液体样品

另一方面，在气体样品需要显着降低压力的情况下，液体样品则需要尽可能长时间地增加压力。这是因为液体在通过长管或限流器时会降低压力。前端的更高压力将有助于以更大的压力将流体进一步通过系统，从而可能消除对下游泵的任何需求并有助于减少时间延迟。

在设计液体采样系统时，从不：

• 在其泡点温度下输送液体： 泡点温度是液体的初始沸点，可能比预期的低得多，特别是当液体含有溶解的气体时。尝试在整个分析仪中保持尽可能高的压力。
• 在水龙头处降低液体压力： 在水龙头处降低液体压力可能会导致明显的时间延迟或需要在下游安装泵。请记住，从水龙头到任何中间组件到分析仪的整个过程中，您都希望保持足够的压力。
• 在分析仪或流量计之前安装针阀： 由针阀或其他限制装置引起的压降可能会将蒸汽气泡释放到液流中，这会干扰分析仪的结果。您希望保持高压和低温（但不低于液体的倾点）以避免起泡。
• 在蒸发器之前安装针阀： 时间延迟在液体采样系统的许多部分都很常见，但蒸发器的入口管线是最常见的罪魁祸首。当涉及蒸发器时，很难获得五分钟的分析仪响应。在蒸发器之前安装针阀将进一步减慢该过程。

为成功做好准备

采样系统设计是一门精致的艺术——每个系统都各不相同。上述建议将帮助您提高采样成功率，让下一个使用您的设计的系统设计师的生活更轻松。

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