甚至反射)時引起的散射輻射(特別是反射輻射)。最終,根據(jù) 本發(fā)明的設(shè)備包括適合于探測發(fā)射輻射和探測到的散射輻射(反射輻射)之間的頻率差異 的裝置。
[0025] 在此情況下,裝置還包括數(shù)據(jù)處理裝置,數(shù)據(jù)處理裝置用于對散射輻射的一個或 多個參數(shù)的評估,用于根據(jù)頻率差異得出在氣體流中是否存在移動物體的結(jié)論。通過與根 據(jù)本發(fā)明的第一方法的類比,此結(jié)論用于確定特別是氣體流中被移動的物體的存在、數(shù)量 和/或比例。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備被設(shè)計為用于在考慮通過探測頻率差異而得到結(jié)論的同 時執(zhí)行氣體混合物中的氣體的分離。
[0027] 在考慮氣體流中的確定的移動物體的同時對氣體混合物中的氣體的分離包括特 別是用于保護(hù)對液滴夾帶敏感并能夠被液滴夾帶損壞的部件或元件的措施。備選地或額外 地,其還可以包括取決于氣體流中的移動物體的比例用以更有效地執(zhí)行氣體混合物中的氣 體的分離的措施。例如,在此情況下,單個部件或元件的參數(shù)可以被具體設(shè)定或調(diào)整為氣體 流中的移動物體的比例。
[0028] 特別是以此方式執(zhí)行控制或監(jiān)測。在此情況下,可以通過所述裝置或其他元件 (例如控制器)來類似地執(zhí)行控制或監(jiān)測。通過與根據(jù)本發(fā)明的第二方法的類比,根據(jù)本發(fā) 明的第二設(shè)備用于監(jiān)測和/或控制液滴分離器、直接接觸冷卻器、蒸發(fā)器、慣性力分離器、 旋風(fēng)分離器、電濾器和/或氣體洗滌器。在此情況下,根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)備包括管道或容 器,能夠通過所述管道或容器引導(dǎo)氣體流。通過與根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備的類比,根據(jù)本發(fā) 明的第二設(shè)備還包括至少一個發(fā)射器、至少一個接收器和用于探測頻率差異并用于得出氣 體流中是否存在移動物體的結(jié)論的裝置。
[0029] 在本發(fā)明的范圍內(nèi),因此能夠保護(hù)低溫氣體分離的單個部件或元件免受液滴夾 帶。在此情況下,可以在低溫氣體分離期間一次或多次執(zhí)行對氣體流中的移動物體的探測。 特別是,在氣體流經(jīng)過對液滴夾帶敏感并能夠被液滴夾帶損壞的部件或元件之前執(zhí)行對氣 體流中的移動物體的探測。因此,在本發(fā)明的過程中,在早期探測液滴夾帶并且能夠促發(fā)對 應(yīng)措施以保護(hù)相應(yīng)部件或元件。
[0030] 本發(fā)明的以下實施例和介紹的優(yōu)點以類似的方式適用于根據(jù)本發(fā)明的兩個方法 和根據(jù)本發(fā)明的兩個設(shè)備。
[0031] 在此情況下,蒸發(fā)器可以被形成為例如水浴蒸發(fā)器(bath evaporator)、"壺中塊" 熱交換器、螺旋盤繞的熱交換器、管殼式(shell-and-tube)熱交換器或板式熱交換器。在 本發(fā)明的上下文中,由此探測蒸發(fā)器的夾帶是可能的。夾帶通常描述對流體中顆粒的攝取。 在本發(fā)明的上下文中,夾帶特別是描述對氣體流中的物體的攝取。例如,蒸發(fā)器可以特別是 用于天然氣液化或丙烷致冷階段。通過類比,根據(jù)本發(fā)明的第一方法也可以用于天然氣液 化或丙烷致冷階段。
[0032] 針對對氣體流中的移動物體的探測,并且針對因此對液滴夾帶的探測,本發(fā)明利 用多普勒效應(yīng),由此能夠根據(jù)背向散射或反射信號相對于原始發(fā)射信號的可能探測到的頻 移來得出散射/反射物體的相對速度或相對速度分布。在相對大量的散射/反射物體的情 況下,并且因此相對大量的散射中心的情況下,該結(jié)論特別是僅涉及相對速度分布。
[0033] 該至少一個散射或反射物體可以是例如管道壁或容器的固定壁(在此情況下沒 有探測到頻移)或隨氣體流移動的顆?;蛭矬w,例如液滴或固體顆粒(諸如特別是例如灰 顆粒)。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的測量原理具有的優(yōu)點在于,其也能夠用 于不可能通過壓力損耗來探測移動物體的分離器的情況。針對探測,管道或容器必需僅僅 是從一側(cè)可進(jìn)入的。由于該原理基于直接處置,因此此外實現(xiàn)對氣體流中的移動物體的探 測的高度的可靠性,當(dāng)用于與直接接觸冷卻器結(jié)合時,本發(fā)明容許進(jìn)一步遠(yuǎn)離分離器執(zhí)行 測量,例如對水敏感的部件的直接上游。通過與商業(yè)上可得到的雨水傳感器相比,在本發(fā)明 所基于的體積方法的情況下,鑒別和/或忽略諸如在管子或容器壁上的液體的冷凝的邊緣 效應(yīng)是可能的。因為免除可移動的機械部分是可能的,所以根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有長的使 用壽命。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備此外很大程度上對管道或容器壁上的沉 積不敏感。特別是,水垢沉積或藻類潮濕層足夠透射電磁發(fā)射輻射,使得它們不會對功能性 能造成不利影響。
[0036] 本發(fā)明的有利配置是子權(quán)利要求、說明書和附圖的主題。
[0037] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的有利實施例中,探測頻率差異的步驟包括鑒別已經(jīng)由至少 一個靜止物體(例如由管道或容器的壁上的滴或由壁自身)散射(或反射)的這樣的散射 (例如反射)輻射。可以例如借助于合適的過濾器來進(jìn)行鑒別。備選地或額外地,在評估散 射輻射的頻率的過程中(例如借助于合適的分析軟件),能夠探測已經(jīng)由該至少一個靜止 物體散射的散射輻射。
[0038] 通過合適的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,能夠分析散射輻射,或另外直接是得到的多普勒信號。在此 處數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和分析中能夠包括測得的相對速度、由單個被移動的物體施加的對散射輻射的 時間調(diào)制和/或絕對信號強度。這容許增大探測的確定性。
[0039] 在優(yōu)選實施例中,在數(shù)據(jù)分析中包括待觀察的被移動物體和氣體的物質(zhì)相關(guān)的變 量,磁導(dǎo)率μ和電容率 ε。它們影響對發(fā)射輻射的散射或反射。在水和空氣的情況下,相 對電容率(介電常數(shù))分別是大約ε = 77和ε = 1。
[0040] 在優(yōu)選實施例中,評估散射輻射的一個或多個參數(shù);設(shè)備可以適合于此的數(shù)據(jù)處 理裝置。例如,得出氣體流中是否存在移動物體的結(jié)論可以包括將探測到的散射輻射的至 少一個參數(shù)與一個或多個預(yù)定閾值進(jìn)行比較。例如,一個或多個參數(shù)可以是散射輻射的一 個或多個頻率或幅度。一個或多個閾值可以給一個或多個間隔劃定界限,所述一個或多個 間隔是關(guān)于氣體流中的移動物體的指示的單個或多個參數(shù)的容差范圍。
[0041] 此實施例容許所述方法的靈活應(yīng)用。例如,得出結(jié)論可以包括探測散射輻射的不 想要的最小值幅度。如果幅度在此最小值以下,則能夠假設(shè)測量誤差或移動物體的可忽略 的數(shù)量。能夠通過固定閾值來可變地設(shè)定相應(yīng)情況下多大數(shù)量被視為不重要的。
[0042] 能夠根據(jù)散射輻射的一個或多個參數(shù)推導(dǎo)關(guān)于移動物體的信息。例如,能夠根據(jù) 散射輻射的頻率得出移動物體在發(fā)射輻射的方向上的相對速度。備選地或額外地,能夠根 據(jù)散射輻射的信號強度(即,幅度)推導(dǎo)針對氣體流中每單位體積的物體數(shù)量的上限或下 限和/或平均物體尺寸。特別是,能夠根據(jù)散射輻射的幅度來計算積分(integral)散射橫 截面,即,對應(yīng)于氣體流中每單位體積的移動物體的平均尺寸和/或數(shù)量的特征變量。這容 許獲得關(guān)于管道或容器中發(fā)生的過程的信息。
[0043] 此處,推導(dǎo)氣體流中的物體的量或數(shù)量或比例或物體的(平均)尺寸首先僅是通 過多普勒信號或散射輻射的強度而成為可能的。
[0044] 由于物體(特別是在亞毫米范圍中)的尺寸有時可以遠(yuǎn)低于發(fā)射輻射的波長(例 如如果雷達(dá)輻射用作發(fā)射輻射,發(fā)射輻射的波長在cm范圍內(nèi)),因此發(fā)射輻射的背向散射 需要被描述為Mie輻射或瑞利輻射。在此情況下,通常設(shè)定有效橫截面。由于在本發(fā)明的 范圍內(nèi),波長和背向散射角或用以發(fā)射背向散射輻射的觀察角恒定,因此類似于在單個顆 粒處的直接散射的描述是合適的。
[0045] 以下于此適用于單個物體或液滴對多普勒信號或散射輻射的強度的貢獻(xiàn):
【主權(quán)項】
1. 一種用于分離氣體流形式的氣體混合物中的氣體的方法, 其中, -利用微波或太赫茲范圍內(nèi)的電磁發(fā)射輻射(12)輻照所述氣體流, -探測散射輻射(13),所述散射輻射是由于所述發(fā)射輻射在所述氣體流中的至少一個 物體(11)處的散射引起的, -探測所述散射輻射和所述發(fā)射輻射之間的頻率差異, -根據(jù)所述頻率差異確定所述氣體流中的移動物體的存在、數(shù)量和/或比例,以及 -在考慮所述氣體流中的移動物體的所確定的存