專利名稱：監(jiān)測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積的儀器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測含有工藝液體例如工藝水的系統(tǒng)中的沉積的儀器。本發(fā)明還 涉及所述儀器的用途以及監(jiān)測表面上的沉積的方法。本發(fā)明還涉及沉積抑制劑的添加。含有工藝液體例如工藝水的系統(tǒng)中存在的一個(gè)難題是，在例如管道和箱體內(nèi)的表 面上沉積物的積累，沉積可以是化學(xué)的或生物的。例如由于無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的聚集和 絮凝作用而導(dǎo)致沉積。沉積可發(fā)展得非常迅速。在某些情況下，只要沉積物附著于沉積表 面時(shí)，如此沉積便不再是一個(gè)難題。然而，在一些工藝中，例如在造紙機(jī)中，從表面脫離的沉 積物會(huì)在紙上形成斑點(diǎn)甚至是導(dǎo)致紙卷的斷裂。此外，沉積物也消耗了過程中的化學(xué)物質(zhì)， 例如殺菌劑和澄清劑。沉積也可能引起管道，箱體和設(shè)備表面的腐蝕。表面沉積通常采用離線檢測。采用光譜和超聲檢測方法。但這些方法是離線方法 并且相當(dāng)復(fù)雜。因此，用這些已知的儀器和方法難以防止或減少沉積。發(fā)明_既述本發(fā)明的目的是提供一種簡單的儀器，用于監(jiān)測包含工藝液體的系統(tǒng)中的沉積。本發(fā)明另一目的是提供一種設(shè)備和方法，用于監(jiān)測可能存在壓力波動(dòng)的液體工藝 中的沉積。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于添加抑制沉積的試劑的系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的特征在于其特征由獨(dú)立權(quán)利要求所述。其它權(quán)利要求 反映了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積的儀器包括-用于連續(xù)收集工藝液體的壓力均衡器，-排放單元，用于引導(dǎo)來自所述壓力均衡器的所述工藝液體的至少一部分，_連接到所述排放單元的流量計(jì)單元，用于測量所述排放的工藝液體的流量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，通過一種方法監(jiān)測表面上的沉積，該方法至少包括 以下步驟-連續(xù)收集工藝液體至壓力均衡器，-利用排放單元引導(dǎo)來自所述壓力均衡器的所述工藝液體的至少一部分，_利用連接到所述排放單元的流量計(jì)單元測量排放的工藝液體的流量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，用于向工藝液體中投放沉積抑制劑的方法包括至少 以下步驟-連續(xù)收集工藝液體至壓力均衡器，-利用排放單元引導(dǎo)來自所述壓力均衡器的所述工藝液體的至少一部分，_利用連接到所述排放單元的流量計(jì)單元監(jiān)測排放的工藝液體的流量，-基于由連接到所述排放單元的流量計(jì)單元測量到的流量向所述工藝液體中投放 沉積抑制劑。 有利地，所述壓力均衡是靜壓均衡器，例如溢流容器，通過它使得壓力均衡器中的 靜壓保持恒定。有利地，所述溢流容器包括用于收集來自壓力均衡器的溢流液體的流水槽。 壓力均衡器也可以是靜壓保持恒定的液位均衡器。壓力均衡器也可以是工藝單元，例如管線，其中的壓力靠泵保持恒定。
壓力均衡器可以是分離單元。工藝設(shè)備也可以用作壓力均衡器，例如具有溢流的 網(wǎng)下白水坑(wire pit)也可以用作壓力均衡器。所述壓力均衡器消除了引入的工藝液體中的可能存在的壓力變化。因此，在所述 壓力均衡器中和在排放單元中靜壓是恒定的。在所述流量計(jì)中壓力是恒定的，因此流量僅 僅依賴于所述排放單元中的沉積。例如可通過連接在所述測量單元前方和/或后方的閥來 調(diào)節(jié)流量。在那種情況下，沉積的監(jiān)測是非常精確的。此外，所述測量儀器技術(shù)簡單，成本 低廉。早期沒有好的儀器和方法用于精確監(jiān)測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積。根據(jù)本發(fā) 明的新的設(shè)計(jì)，與已知系統(tǒng)相比，提供了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的益處。在初期階段就能夠在線檢測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積，因此，例如通過向工 藝中加入殺菌劑，更容易防止沉積。所述排放單元能夠是多樣的。它可以是一個(gè)組件。例如，它可以是與所述壓力均衡 器相連的管線或出口。它也可以是一個(gè)工藝單元，例如連接兩個(gè)其它工藝單元的管線。這 種設(shè)計(jì)均衡了液體流量并提高了所述儀器和方法的準(zhǔn)確性。所述流量計(jì)的內(nèi)徑能取決于工藝液體而變化。有利地，在某些實(shí)施方案中它可以 是10-20mm。這種設(shè)計(jì)增加了所述方法的準(zhǔn)確性。有利地，所述排放單元和所述流量計(jì)量裝置的標(biāo)稱尺寸相等或近似相等。這種設(shè) 計(jì)降低了壓降，從而增強(qiáng)了所述儀器和方法的測量準(zhǔn)確性。在這種情況下本發(fā)明的儀器在 技術(shù)上更容易制造。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述流量計(jì)是電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)通常價(jià)格便 宜且它們也是非常準(zhǔn)確的。在液相中電磁流量計(jì)沒有移動(dòng)部件。它給系統(tǒng)帶來最少的壓力 損失。這進(jìn)一步提高了監(jiān)測的準(zhǔn)確性。化學(xué)和生物沉積是最重要的。因此，在化學(xué)和生物過程中采用的實(shí)施方案是相關(guān) 的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述儀器用于監(jiān)測以下系統(tǒng)中的工藝液體中的沉 積-開放式工藝水系統(tǒng)，_封閉式工藝水系統(tǒng)，-開放式白水系統(tǒng)，-封閉式白水系統(tǒng)，-冷卻水系統(tǒng)中的水處理單元，-開放式冷卻塔中的循環(huán)水系統(tǒng)，-換熱器中的海水和半咸水循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述儀器和方法用于向工藝液體中投放沉積抑制 齊U。沉積抑制劑可以是例如殺菌劑。本發(fā)明使得在沉積造成機(jī)器和產(chǎn)品缺陷前就向工藝中 添加抑制劑成為可能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述流量計(jì)包括遠(yuǎn)程界面。這樣的設(shè)計(jì)使得由工藝 液體引起的沉積可以遠(yuǎn)程監(jiān)測，例如在存在干擾和在無人工廠中，這提供了額外的好處。沉積抑制劑的添加可以遠(yuǎn)程控制。這進(jìn)一步多樣化了所述儀器和方法。在這些系統(tǒng)中沉積的控制和預(yù)防是非常重要的。因此，使用這種新儀器和方法會(huì)帶來特殊的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
參考附圖，以下更詳細(xì)地解釋了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案。

圖1，3和4表示所述儀器和所述方法的示意圖。圖2顯示了該系統(tǒng)的清潔度。在圖1和3中，儀器1包括用于收集含水物流Ll的溢流容器2。所述溢流容器充作壓力均衡器。Ll的流量能通過閥Vl進(jìn)行調(diào)節(jié)。在溢流容器2的底部區(qū)域有一排放管線 3，用于引導(dǎo)來自所述溢流容器2的工藝液體。采用閥V2，能夠調(diào)節(jié)來自測量單元L2的流量 的初始值。流量計(jì)4與所述排放管線3相連，用于測量流量，進(jìn)而監(jiān)測與工藝水接觸的表面 上的沉積。所述流量計(jì)單元4是一個(gè)流量計(jì)，有利地是電磁流量計(jì)。在溢流容器2的頂部區(qū) 域有流水槽5，其用于收集從溢流用器2溢流出的溢流液體SL。所述溢流液體SL和流過所 述流量計(jì)4工藝液體L2可排入低于所述流量計(jì)4的排放漏斗6。圖4中，所述儀器1包括用于收集含水物流Ll的液位均衡器22。所述均衡器充 作靜壓均衡器?？捎瞄yVl和與均衡器22相連的液位檢測器15來調(diào)節(jié)Ll的流量。在均衡 器22的底部區(qū)域有一排放單元，管線3，用于引導(dǎo)來自所述均衡器的工藝液體。能采用閥 V2來調(diào)節(jié)來自測量單元L2的流量的初始值。流量計(jì)4與釋放管線3相連，用于測量流量， 進(jìn)而監(jiān)測與工藝水接觸的表面上的沉積。所述流量計(jì)單元4是流量計(jì)，有利地為電流量計(jì)。 流過所述流量計(jì)4的所述工藝液體L2可排入低于所述流量計(jì)4的排放漏斗6。
實(shí)施例圖1和3中，來自造紙機(jī)的清潔過濾池的側(cè)流體Ll被引導(dǎo)著通過根據(jù)本發(fā)明的儀 器1。為避免流量計(jì)的快速阻塞，優(yōu)選低固體的水如澄清或清潔的濾液。閥Vl調(diào)節(jié)流體Ll 的流量。液體流體Ll被引導(dǎo)著流向作為壓力均衡器的溢流容器2。調(diào)節(jié)流體Ll的流量使 得液體連續(xù)溢流至流水槽5。因此，在溢流容器2中壓力保持恒定。并且流向測量單元的流 量因此保持恒定。閥V2可以調(diào)節(jié)來自測量單元的L2的流量的初始值。流體L2從溢流容 器排放到測量單元。在此種情況下，排放單元3是管道。排放單元與溢流容器的最高液位 保持一定距離。有利地，與所述溢流容器的較低部分或底部相連。測量單元4包括計(jì)量L2 的流量的裝置。電磁流量計(jì)4與所述管道3相連，用于測量流量。當(dāng)流體Ll中形成細(xì)菌的 生物膜的量增加時(shí)，沉積物開始形成在排放單元3和流量計(jì)4的壁面上。由流量計(jì)4測量 到的流量開始減少。因此，通過測量流量，就可以監(jiān)測形成的生物膜的量。有利地，根據(jù)本發(fā)明的測量可以被視為系統(tǒng)的清潔度的相對(duì)量度。在圖2中，與來 自流量計(jì)的值成正比的系統(tǒng)的清潔度，被顯示為時(shí)間的函數(shù)。在下降斜率中，與流體L2接 觸的流量計(jì)壁上快速形成粘液。當(dāng)沒有沉積或者沉積保持不變時(shí)，曲線是垂直的。根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測儀器變臟時(shí)，它很容易清洗。尤其是，因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)內(nèi)部基本 上是一個(gè)管道。
通常，在造紙機(jī)中沉積物例如形成的生物膜增加時(shí)，在紙張中不同尺寸的斑點(diǎn)也 增加。通常對(duì)操作者來說這表示沉積物形成了。采用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)有可能監(jiān)視生物膜 的形成。因此，有可能在因產(chǎn)生的紙張的質(zhì)量惡化而觀察到生物膜形成前向造紙過程中投 放殺菌劑。而且，有可能避免或減少造紙系統(tǒng)中部件不得不被徹底清潔的情況，并且僅僅在 徹底清潔之后才可通過添加殺菌劑來影響生物膜的形成。
權(quán)利要求
一種監(jiān)測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積的儀器，其特征在于，該儀器(1)包括-壓力均衡器(2，22)，用于從液體工藝中連續(xù)收集工藝液體(L1)，-排放單元(3)，用于引導(dǎo)來自所述壓力均衡器(2，22)的液體的至少一部分(L2)，-連接到所述排放單元(3)的流量計(jì)單元(4)，用于測量流量，以監(jiān)測表面上的沉積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的儀器，其特征在于，所述排放單元(3)是與所述壓力均衡器(2， 22)的底部相連的管道(PL)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的儀器，其特征在于，所述流量計(jì)單元(4)為電磁流量計(jì)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的儀器，其特征在于，所述流量計(jì)單元(4)包括遠(yuǎn)程界面。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的儀器，其特征在于，所述壓力均衡器(2，22)是溢流容器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的儀器，其特征在于，所述壓力均衡器(2，22)是液位均衡器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的儀器，其特征在于，所述儀器(1)包括用于投放沉積抑 制劑的投放設(shè)備。
8.—種監(jiān)測含有工藝液體的系統(tǒng)中的沉積的方法，其特征在于，該方法至少包括以下 步驟-從液體工藝向壓力均衡器(2，22)連續(xù)收集工藝液體(L1)， _利用排放單元(3)，引導(dǎo)來自所述壓力均衡器(2，22)的液體的至少一部分(L2)， -利用連接到所述排放單元(3)的流量計(jì)單元(4)，測量流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述排放單元(3)是與所述壓力均衡器(2， 22)相連的管道(PL)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8到9的方法，其特征在于，沉積是由于化學(xué)結(jié)垢引起的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到9的方法，其特征在于，沉積是由于生物結(jié)垢引起的。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11的方法，其特征在于，所述流量計(jì)單元(4)為電磁流量計(jì)。
13.一種向含有工藝液體的系統(tǒng)中投放沉積抑制劑的方法，其特征在于，該方法至少包 括以下步驟-連續(xù)收集工藝液體(L1)到壓力均衡器(2，22)，_利用排放單元(3)，引導(dǎo)來自所述壓力均衡器(2，22)的工藝液體的至少一部分(L2)， -利用連接到所述排放單元的流量計(jì)單元(4)，測量工藝液體的流量， -基于由流量計(jì)單元(4)測量到的流量，向所述工藝液體中投放沉積抑制劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的儀器的用途，其特征在于，所述儀器(1)用于監(jiān)測 下述系統(tǒng)的表面上的沉積-開放式工藝水系統(tǒng)， -封閉式工藝水系統(tǒng)， -開放式白水系統(tǒng)， -封閉式白水系統(tǒng)， -冷卻水系統(tǒng)中的水處理單元， -開放式冷卻塔中的循環(huán)水系統(tǒng)， -換熱器中的海水和半咸水循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及監(jiān)測含有工藝液體例如工藝水的系統(tǒng)中的沉積的儀器。本發(fā)明還涉及所述儀器的用途以及監(jiān)測表面上的沉積的方法。本發(fā)明還涉及到沉積抑制劑的添加。所述儀器包括用于從液體工藝中收集液體(L)的溢流容器(2)，用于引導(dǎo)來自溢流容器(2)的液體(L)的排放單元(3)，連接到所述排放單元(3)用于測量流量來監(jiān)測表面上的沉積的流量計(jì)單元(4)。
文檔編號(hào)G01N11/04GK101802587SQ200880106730
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者R·達(dá)爾 申請(qǐng)人:凱米羅總公司