[发明专利]沉积物的监测器

说明书

流体流动系统可包括与流过系统的流体接触的一个或多个电阻温度检测器(RTD)。一个或多个RTD可以在加热模式和测量模式下操作。可以分析一个或多个RTD的热行为以表征来自流过系统的流体在RTD上形成的沉积物的水平。在不同温度下操作的RTD上的沉积的表征可用于建立温度依赖性沉积分布。沉积分布可用于确定沉积是否可能在流体流动系统中的某些位置处形成，例如在使用装置处。检测到的沉积物条件可以启动一个或多个校正动作，可以在沉积物对流体流动系统的操作产生负面影响之前采取该校正动作来防止或最小化沉积物的形成。

交叉引用

本申请是2016年9月12日提交的美国专利申请第15/262,807号的继续申请，其全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

各种流体流动系统设置成使过程流体从一个或多个输入流体源流向使用装置。例如，朝向热交换器表面流动的流体可用于将热量传递给热交换表面或从热交换表面吸取热量，并将表面保持在工作温度。

在一些实例中，流体流动系统的操作条件的变化，例如流体的组成变化、流体的操作温度的变化或使用装置的变化等，可以影响从过程流体形成到系统组件的沉积物的可能性。在使用装置上形成的沉积物会负面影响装置的性能。例如，在热交换表面上形成的沉积物可以起到使热交换表面与流体隔离的作用，降低流体与热交换器热相互作用的能力。

通常，仅当使用装置的性能劣化到需要注意的程度时才检测到这种沉积物。例如，由于在其热交换表面上形成足够大的沉积物，热交换器表面可能变得不能保持所需的温度。为了将系统恢复到正常工作状态，系统通常必须关闭、拆卸和清洁，这可能是一个昂贵且耗时的过程。

发明内容

本公开的某些方面通常涉及用于表征沉积物水平和/或检测流体流动系统中存在的沉积物条件的系统和方法。一些这样的系统可包括一个或多个电阻温度检测器(RTD)，所述电阻温度检测器(RTD)与流过流体流动系统的流体热连通。RTD可以与加热电路对接，该加热电路被配置为向RTD施加电力，例如以增加RTD的温度。另外地或可替代地，RTD可以与测量电路接口，该测量电路被配置为提供表示一个或多个RTD的温度的输出。

系统可以包括与加热电路和测量电路通信的控制器，并且可以被配置为在加热模式和测量模式下操作RTD。在一些示例中，控制器可以被配置为将RTD加热到升高的温度(例如，在加热模式中)，停止加热RTD，并且表征RTD随时间的温度变化(例如，在测量模式中)。表征RTD的温度变化可以包括表征由于热从RTD到经由测量电路流过流动系统的流体的热传导引起的温度变化。来自RTD上的流体流的沉积物可以影响RTD与流体之间的热传导。因此，在一些实施方案中，控制器可以被配置为基于表征的温度变化确定从流体形成在RTD的表面上的沉积物的水平。

在一些实例中，控制器可以被配置为在加热模式与测量模式之间周期性地切换RTD，并且观察RTD的热行为的变化。控制器可以被配置为基于观察到的变化来表征从流体到RTD上的沉积物水平。

在包括多个RTD的一些示例性系统中，控制器可以被配置为将多个RTD中的各个维持在不同的操作温度，并且在RTD上执行这样的过程。控制器可以被配置为基于每个RTD的表征的沉积物水平来确定与温度相关的沉积分布，并且基于该分布确定使用装置是否存在沉积物条件。

在各种实施方案中，观察RTD行为的变化可包括各种观察。示例性观察可以包括当向其施加恒定功率时由RTD实现的温度变化、RTD的温度变化速率的变化和在加热操作模式中施加以实现特定温度的电功率量，等等。每种这样的特征均可以受到来自流体的RTD上形成的沉积物的影响，并且可以用于表征RTD上的沉积物水平。