專(zhuān)利名稱(chēng)：用于提取漿液樣品的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從大量工藝流體中提取包含固體的漿液樣品的方法和設(shè)備，一個(gè)采樣裝置被至少部分地浸沒(méi)在該工藝流體中。
背景技術(shù)：
從一種大量工藝流中流出的漿液，因?yàn)闈{液的總量由于其龐大的體積而不可能被測(cè)量，它們通常被提取樣品作為分析。在所使用的分析器中，我們可以指出比如用于分析漿液含量的X射線分析器，用于分析包含在漿液內(nèi)的顆粒物大小和分布的粒徑分析器。樣品也需要被用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。為了使樣品方便地描述整個(gè)工藝流體，樣品的重要品質(zhì)之一是它的代表性。在影響樣品代表性的因子中，我們可以指出有比如樣品的流量，其可在10升/分鐘-1000升/分鐘之間變化。從這種樣品中，可以通過(guò)一個(gè)或者兩個(gè)不同的步驟而進(jìn)一步提取樣品，一個(gè)組合樣品通常由一些小的單個(gè)的樣品組成，它們被用于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。典型的，被考慮的一個(gè)合并樣品代表了在工廠里一個(gè)班次或者24小時(shí)內(nèi)的被執(zhí)行的操作。而且，樣品的代表性可被這樣的事實(shí)所影響，即防止采樣器被可能包括在工藝流體或漿液內(nèi)的雜質(zhì)而堵塞。
各種不同種類(lèi)的采樣器已被研制用于采樣操作。對(duì)于在大氣壓下自由流動(dòng)的漿液而言，通常使用的是豎直采樣截取器，它能切割工藝流的一小段。移動(dòng)采樣器相對(duì)于流動(dòng)方向橫向的前后移動(dòng)而提取一個(gè)具有代表性的樣品，即使是該工藝流體并不均勻。如果該工藝流體在水平方向上是均勻的，固定的截取式采樣器可以提取一個(gè)具有代表性的樣品。固定截取式采樣器也可以允許在流動(dòng)的垂直方向上存在某些程度的不均勻。為了防止偶爾的大顆?；螂s質(zhì)容易地阻塞孔口，用于采樣的截取器入口口徑必須足夠大。方便地，該孔口的最小寬度為8毫米，但是通常需要該孔口的寬度大于20毫米。
從大量工藝流提取的通過(guò)漿液自由流入采樣截取器而得到的樣品對(duì)于分析來(lái)說(shuō)太大了。樣品流的收縮在截取器的入口孔處降低了流速，從而導(dǎo)致了分離，這樣得到的樣品因而不具有代表性。在那種情況下，正確的解決方法是分兩步從工藝流中提取樣品，就像芬蘭專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0002348中所描述的例子一樣。首先提取一個(gè)初級(jí)樣品，從所述初級(jí)樣品進(jìn)一步提取一個(gè)二級(jí)樣品，其體積適合于被引導(dǎo)入分析器。但是，這里的一個(gè)問(wèn)題是該工藝流體和樣品流至少部分地被疊置，在這種情況下，為了在它們之間造成不同的流速，采樣器必須被特別設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)中的一些缺點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)改進(jìn)的、簡(jiǎn)單的用于提取包含固體的具有代表性的樣品的方法及其設(shè)備，該方法在大氣壓條件下從一個(gè)大量的、進(jìn)行中的工藝流里通過(guò)至少兩個(gè)步驟來(lái)采樣。本發(fā)明實(shí)質(zhì)性的新穎的特征被列在所附的權(quán)利要求中。
根據(jù)本發(fā)明，第一步驟采樣器優(yōu)選地包括至少三個(gè)被相鄰設(shè)置的采樣單元并且它們至少部分地被浸沒(méi)在包含固體的漿液里，所述漿液流在水平方向上流動(dòng)，通過(guò)這種方式，即在漿液的流動(dòng)方向上，在同一地點(diǎn)部分漿液流進(jìn)入到采樣單元，而留在采樣單元外的漿液流被引導(dǎo)入一個(gè)較低的平面。為了將含有固體的漿液導(dǎo)入到一個(gè)較低的平面，那些位于采樣點(diǎn)不同側(cè)的漿液流通道的部件相對(duì)于水平平面被安裝在不同的高度。但是，在采樣單元內(nèi)，樣品流方便地通過(guò)入口孔被導(dǎo)入設(shè)置在采樣單元之后的采樣器內(nèi)的一個(gè)間隙里。在采樣單元之后的所述間隙內(nèi)，樣品流在進(jìn)入到第二采樣步驟之前以已知的方式被合并并混合在一起。如果從第一步驟采樣單元得到的合并樣品流仍然大于直接進(jìn)入分析器的樣品流，根據(jù)本發(fā)明的混合樣品流通過(guò)至少兩個(gè)新的采樣單元被進(jìn)行另一個(gè)第一采樣步驟，所得到的新樣品流在進(jìn)行第三采樣步驟前被合并并混合。
在第一采樣步驟中，根據(jù)本發(fā)明，在采樣單元和設(shè)置在采樣單元之后的間隙之間，可以安裝一個(gè)移動(dòng)采樣裝置來(lái)截取從采樣單元獲得的部分樣品流并將該截取部分導(dǎo)入到設(shè)置在采樣單元之后的間隙內(nèi)。從殘留在截取器外的采樣單元得到的部分樣品流被返回到流動(dòng)通道內(nèi)的主工藝流體中。
根據(jù)本發(fā)明，將要實(shí)現(xiàn)從包括固體的漿液流中通過(guò)首先創(chuàng)建一個(gè)樣品流而提取待分析的漿液樣品流，所述的創(chuàng)建為通過(guò)至少一個(gè)步驟的采樣系統(tǒng)提取樣品，從該樣品流得到的樣品被送入分析器或者被送入合并的采樣器。
當(dāng)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備來(lái)創(chuàng)建第一步驟樣品流時(shí)，包含固體的漿液流和從所述漿液流得到的樣品流優(yōu)選地通過(guò)將留在樣品流外的漿液流導(dǎo)入到一個(gè)較低的平面的方式進(jìn)行分離。在那種情況下，基于不同壓力的比如泵送或分離不再被需要用來(lái)傳導(dǎo)所述漿液流以及在不同的方向上的漿液流。為了將漿液流導(dǎo)入到一個(gè)較低的平面，構(gòu)成容納有包含固體的漿液流的流動(dòng)通道的部件被相互地設(shè)置，以便使位于定位點(diǎn)之后流動(dòng)方向上的流動(dòng)通道的部件被設(shè)置在一個(gè)相對(duì)于位于定位點(diǎn)之前流動(dòng)方向上的流動(dòng)通道的部件的位置較低的水平平面上。相對(duì)于該定位點(diǎn)，位于流動(dòng)通道上的所述定位點(diǎn)之前和之后的部件被相互地對(duì)齊，因此，這些部件通過(guò)設(shè)置在基本上傾斜位置的一個(gè)連接件而相互連接，所述連接件優(yōu)選地與流動(dòng)通道的橫截面相似。所述連接件也可以被設(shè)置在一個(gè)基本上豎直的狀態(tài)。
為了從流動(dòng)通道內(nèi)的包含固體的漿液流中創(chuàng)建一個(gè)樣品流，在位于水平位置較高的流動(dòng)通道的部件的末端，在位于定位點(diǎn)末端或者直接緊鄰所述末端，安裝有一個(gè)包括至少三個(gè)相鄰采樣單元的采樣器，所述采樣器至少部分地被浸沒(méi)于漿液流中。在第一采樣單元之前，有必要的話(huà)，可能采用一個(gè)將流動(dòng)通道內(nèi)的樣品轉(zhuǎn)換為一個(gè)瀑布流的混合步驟。采樣單元被設(shè)計(jì)為這樣，即進(jìn)入采樣單元的漿液流連續(xù)地進(jìn)入到設(shè)置在采樣單元之后的采樣器之間的間隙內(nèi)。留在采樣器外的漿液流通過(guò)設(shè)置在流動(dòng)通道部件之間的一個(gè)導(dǎo)管段而被引導(dǎo)入一個(gè)較低的水平平面，但是連續(xù)的流動(dòng)其方向優(yōu)選地與位于采樣器之前的流動(dòng)通道部件具有相同的方向。
采樣單元的壁被相互地設(shè)置以便在漿液流偏離容納在采樣器單元內(nèi)的漿液流的入口孔時(shí)，所述壁在漿液流的方向上可被分離。這樣，提供給漿液流進(jìn)入采樣單元的間隙增加了，漿液流的流速減小了并且漿液流相對(duì)于采樣單元壁的表面降低了，因此，由于表面降低而引起的抽吸補(bǔ)償了部分由于采樣單元而造成的摩擦。
穿過(guò)采樣單元及一個(gè)可能的移動(dòng)采樣裝置的漿液流被合并并在設(shè)置在采樣單元之后的間隙內(nèi)被混合，該混合過(guò)程發(fā)生在包括或者是第一采樣步驟的重復(fù)或者是提取一個(gè)樣品進(jìn)行分析的采樣步驟內(nèi)的進(jìn)一步處理之前?；旌线^(guò)程可以通過(guò)在漿液流中安裝一個(gè)攪拌器來(lái)進(jìn)行。但是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述混合也可以在混合漿液流在水平平面上的方向改變時(shí)進(jìn)行，因此所述漿液流與原始流動(dòng)的方向形成一個(gè)至少60度的角，優(yōu)選地為90度。除了攪拌效果外，流動(dòng)方向的改變也減小了采樣裝置所需的間隙。
根據(jù)本發(fā)明，與原始流動(dòng)方向成一定角度的漿液流可根據(jù)漿液流的大小直接地被引導(dǎo)入第二步驟采樣，在那里可從漿液流提取一個(gè)最好具有合適大小且具有代表性的樣品，該樣品為了被分析可被進(jìn)一步引導(dǎo)入一個(gè)分析器或者被提取一個(gè)混合樣品。但是，如果漿液流的方向和原始流動(dòng)方向所形成的角度大小使得獲得直接供給分析器的具有代表性的樣品不現(xiàn)實(shí)時(shí)，與原始流動(dòng)方向形成一定角度的漿液流被又一次引導(dǎo)入一個(gè)包括至少兩個(gè)采樣單元的采樣器，所述采樣器相對(duì)于流動(dòng)方向改變之前的采樣器是分開(kāi)設(shè)置的。
相對(duì)于流動(dòng)方向改變之前設(shè)置的采樣器而分隔設(shè)置的采樣器采取相對(duì)于流動(dòng)方向改變之前的采樣器的漿液流相似的位置被安裝，在這種情況下，漿液流進(jìn)入到采樣單元并繼續(xù)流入設(shè)置在采樣單元之后的間隙內(nèi)。在采樣單元之后設(shè)置的間隙內(nèi)，優(yōu)選地通過(guò)改變水平平面上的流動(dòng)方向而使得漿液流被合并并被混合。這樣，經(jīng)過(guò)兩步采樣后，合并并混合后的漿液流具有一個(gè)合適的大小，該合適大小的漿液流用于提取一個(gè)合并樣品或者用于創(chuàng)建能被一個(gè)分析器分析的一個(gè)具有代表性的樣品流。對(duì)于殘留在采樣單元外的漿液流，可通過(guò)漿液流動(dòng)通道部件的一個(gè)水平設(shè)置在不同平面的導(dǎo)管段被又一次引導(dǎo)到比采樣單元之前的流動(dòng)通道內(nèi)的漿液流較低的水平面上。
根據(jù)本發(fā)明，為減少漿液流量，當(dāng)包含固體的漿液流被引導(dǎo)入采樣單元時(shí)，為提取一個(gè)合并的樣品或者創(chuàng)建能被分析器分析的具有代表性的一個(gè)樣品流，留在采樣單元外的漿液流位于采樣點(diǎn)正對(duì)的下方。另一方面，繼續(xù)流過(guò)采樣單元的漿液流的流動(dòng)方向在設(shè)置在采樣單元之后的間隙內(nèi)其水平方向被改變。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)原始漿液流的流量大小，通過(guò)將殘留在采樣單元外的漿液流直接向下對(duì)著采樣點(diǎn)而將漿液流進(jìn)行一個(gè)或者幾個(gè)第一步驟的采樣。當(dāng)需要時(shí)，與這種采樣單元相聯(lián)系的，也可以安裝至少一個(gè)移動(dòng)采樣器，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明需要限定所需要的第一步驟采樣時(shí)，該移動(dòng)采樣器具有一個(gè)有利的效果。


以下參照所附的附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述。
圖1是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)向示意圖，圖2是根據(jù)圖1所示采樣器的詳細(xì)視圖，圖3是本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)向示意圖，圖4是圖3所示實(shí)施例的第一步驟采樣操作的頂部示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1和2，包括幾個(gè)采樣單元1的采樣器2被安裝在包含固體漿液流3的一個(gè)部件5內(nèi)，所述流動(dòng)方向通過(guò)箭頭4所示，所述部件5被設(shè)置在比流動(dòng)通道的部件6的水平平面較高的平面。所述流動(dòng)通道的部件5和6通過(guò)基本上傾斜位置設(shè)置的導(dǎo)管段7相互連接。采樣器2被設(shè)置在流動(dòng)通道的部件5內(nèi)以便從流動(dòng)方向4看時(shí)，所述采樣器2和流動(dòng)通道的部件5僅在該部件5的第一端機(jī)械地接觸。采樣器2也可以被設(shè)置成其與流動(dòng)通道的部件5之間沒(méi)有機(jī)械的接觸，但是采樣器2從部件5的外側(cè)被完全地支撐。然而，采樣器2被設(shè)置在與由流動(dòng)通道5和導(dǎo)管段7所形成的角度而基本上相鄰的地方，因此，在流動(dòng)方向4上，從流動(dòng)通道部件5處流出的該漿液流被部分地導(dǎo)入采樣器2并且通過(guò)導(dǎo)管段7被部分地導(dǎo)入流動(dòng)通道部件6，而且定位部件9與采樣器2相連接。
通過(guò)采樣單元1而流入采樣器2的漿液流被導(dǎo)入順序設(shè)置在采樣單元1之后的間隙10內(nèi)。采樣單元的壁11和12被相互地安裝以便使所述壁11和12相當(dāng)于漿液流的流動(dòng)方向4可被拉到一邊。從單獨(dú)的采樣單元1而分離的漿液流在采樣單元之后設(shè)置的間隙10內(nèi)被合并在一起，形成的混合漿液流的方向也被改變?yōu)榛旧先缤g隙10一樣在相同的水平面上，因此該流動(dòng)方向改變的角度為90度。通過(guò)這種流動(dòng)方向改變的方式，從單獨(dú)的采樣單元1得到的漿液流被方便地混在了一起。流動(dòng)方向改變后，混合漿液流返回到一個(gè)新采樣器13的采樣狀態(tài)，該采樣器13設(shè)置有幾個(gè)相鄰的采樣單元14。留在采樣單元14外的漿液流通過(guò)設(shè)置在采樣單元14之間的一個(gè)孔15被導(dǎo)入到一個(gè)較低的平面。
在結(jié)構(gòu)上，采樣器13基本上與采樣器2對(duì)應(yīng)，但是有一個(gè)區(qū)別為采樣單元14的數(shù)目至少為兩個(gè)；這樣，已經(jīng)進(jìn)入到采樣單元14的漿液流被進(jìn)一步引導(dǎo)入到設(shè)置在采樣單元14之后的一個(gè)間隙16里，在那里從單獨(dú)的采樣單元14得到的漿液流被合并。為了得到一個(gè)好的混合效果，離開(kāi)設(shè)置在采樣單元14之后的間隙16的合并漿液流經(jīng)受流動(dòng)方向改變，因此該改變角度為90度，基本上和間隙16在同一水平面上。進(jìn)行分析的漿液流通過(guò)一個(gè)出口孔17從采樣裝置流出。
從出口孔17排出的漿液流可根據(jù)其流量的大小或者被導(dǎo)出而直接分析，或者比如經(jīng)過(guò)再一個(gè)例如采用一常規(guī)的切樣的取樣器18。
根據(jù)圖3和4，漿液流3從流動(dòng)通道5到采樣單元1，所述漿液流3的流動(dòng)方向通過(guò)箭頭4來(lái)表示，漿液流3在采樣單元1后通過(guò)一個(gè)移動(dòng)的采樣裝置21而經(jīng)受另一個(gè)采樣步驟。移動(dòng)采樣裝置21以一個(gè)基本上水平的方向移動(dòng)并切割采樣導(dǎo)管19的一個(gè)片段(slice)流，隨后，該片段的流被導(dǎo)入設(shè)置在采樣單元之后的一個(gè)間隙20，在那里所進(jìn)入的樣品流(sample flow)通過(guò)前述的方式而混合。沒(méi)有直接進(jìn)入采樣單元1的那部分漿液流和通過(guò)移動(dòng)采樣導(dǎo)管19進(jìn)入到間隙20的漿液流通過(guò)導(dǎo)管7導(dǎo)入到流動(dòng)通道的部分6并進(jìn)一步作下一步的處理步驟。
權(quán)利要求
1.一種從大量的、基本上水平流動(dòng)的工藝流體里提取包含固體的漿液樣品的方法，一個(gè)采樣器被至少部分地浸沒(méi)在該工藝流體中，并且該采樣由至少兩個(gè)步驟完成，其特征在于在第一采樣步驟中，包含固體的工藝流體(3)被引導(dǎo)進(jìn)入一個(gè)包括至少三個(gè)采樣單元(1)的采樣器(2)，所述采樣單元(1)設(shè)置在工藝流的通道內(nèi)的這樣的位置，即，沿著工藝流的方向(4)，在部分工藝流進(jìn)入到采樣單元(1)的相同地點(diǎn)處，留在采樣單元(1)外的漿液流被引導(dǎo)至一個(gè)較低的平面(6)上，并且從采樣單元(1)得到的漿液流在所述漿液流返回到新的采樣之前被合并并經(jīng)受混合；所述新的采樣交替地包括第一采樣步驟(13)或者是提取一樣品用于分析。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于從采樣單元(1)得到的漿液流的混合發(fā)生在一個(gè)設(shè)置于所述采樣單元之后的間隙(10)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于從采樣單元(1)得到的漿液流的混合通過(guò)改變漿液流的流動(dòng)方向而進(jìn)行，所述方向的改變基本上在與設(shè)置在采樣單元之后的間隙(10)相同的水平面上進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述流動(dòng)方向被改變至少60度。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述流動(dòng)方向被改變至少90度。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于從采樣單元(1)得到的漿液流的混合借助于一個(gè)攪拌器在設(shè)置在所述采樣單元之后的間隙(10)內(nèi)進(jìn)行。
7.如前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在采樣單元(1)和設(shè)置在該采樣單元之后的間隙(10)之間設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)采樣裝置(21)，該移動(dòng)采樣裝置(21)截取從所述采樣單元得到的一片段流體。
8.一種用于實(shí)施如權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，其特征在于在第一采樣步驟中，采樣器(2)包括至少三個(gè)采樣單元(1)，所述采樣單元(1)相對(duì)于工藝流體(3)的流動(dòng)通道被設(shè)置在一位置處，在該位置處為了將留在采樣單元(1)外的漿液流引導(dǎo)到一個(gè)較低的平面上，位于采樣點(diǎn)不同側(cè)的流動(dòng)通道的部件(5，6)被水平設(shè)置成具有不同的高度，而且為了合并從采樣單元(1)得到的漿液流，接著采樣單元設(shè)置有一個(gè)間隙(10)，在此處漿液流可以在返回到一個(gè)新的采樣步驟(13)之前受到混合。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于流動(dòng)通道的構(gòu)件(5，6)位于漿液流的流動(dòng)方向上的采樣點(diǎn)的不同側(cè)，所述構(gòu)件(5，6)通過(guò)一個(gè)基本上豎直設(shè)置的導(dǎo)管段(7)相互合并。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于采樣單元的壁(11，12)在工藝流的流動(dòng)方向(4)上從采樣單元(1)的入口孔開(kāi)始被分離設(shè)置。
11.如權(quán)利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于設(shè)置在采樣單元之后的間隙(10)被設(shè)計(jì)為以使所述間隙的排出孔與原始流動(dòng)的方向在基本上同一水平面上形成一個(gè)至少60度角。
12.如權(quán)利要求8-11中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于設(shè)置在采樣單元之后的間隙(10)被設(shè)計(jì)為以使所述間隙的排出孔與原始流動(dòng)的方向在基本上同一水平面上形成一個(gè)至少90度角。
13.如權(quán)利要求8-11中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在采樣單元(1)和設(shè)置在采樣單元之后的間隙(10)之間安裝有一個(gè)移動(dòng)采樣裝置(21)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從大量的、基本上水平流動(dòng)的工藝流體里提取漿液樣品的方法及其設(shè)備，一個(gè)采樣器被至少部分地浸沒(méi)在所述工藝流體中，該采樣操作由至少兩個(gè)步驟完成。根據(jù)本發(fā)明，在第一采樣步驟中，包含固體的工藝流體(3)被引導(dǎo)進(jìn)入一個(gè)包括至少三個(gè)采樣單元(1)的采樣器(2)，所述采樣單元(1)以這樣一種狀態(tài)設(shè)置在工藝流體的通道內(nèi)，即沿著工藝流體的方向(4)，在部分工藝流體進(jìn)入到采樣單元(1)的同一地點(diǎn)處，留在采樣單元(1)外的漿液流被引導(dǎo)至一個(gè)較低的平面(6)上，并且從采樣單元(1)得到的漿液在所述漿液流返回到新的采樣操作之前被合并并被混合，所述新的采樣操作可選擇地包括第一采樣步驟(13)或者是提取一個(gè)樣品用于進(jìn)行分析。
文檔編號(hào)G01N1/20GK1620599SQ03802502
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月14日
發(fā)明者克里斯蒂安·馮·阿爾夫坦 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司