[发明专利]一种用于过程分析器的流体流选择阀歧管及其阀组件

说明书

本发明涉及流体流选择器。更具体地说，本发明涉及对正在通往过程分析器的样品流的选择。

采用一个单独的自动的过程分析器对多个样品流进行分析是一种常见的方法。此方法显著降低了石化厂精炼厂和其它与过程有关的工厂中气体和液体过程流的分析成本。样品流通常通过管道(或称歧管)被输送到一个分析器附近。一个自动的阀歧管(通常以电子控制的方式)将各分立的样品流顺序地选择和导引到自动分析器处。通常将这种用阀调节流量的结构称为“流体流选择歧管”。

特别重要的是不要发生样品流的交叉污染，即选用于分析的一个样品流不被另一个样品流所污染。最为可能的交叉污染源是来自流体流选择阀歧管中的“流体流选择阀”的泄漏。

另一个常见的问题是选用于分析的流被前次样品流的残余流体所污染。这可能发生在阀歧管与分析器之间的共用通道上。阀歧管的设计采用的是或者具有“死空间”即不规则通道的方案，或者具有较大的内部空间，这样需要有较长的样品流动时间来清除来自一个在先选定的样品流的所有的剩余流体“难以清除”的内部阀歧管空间的一个共同的源是具有不规则内部表面的管附件。死空间的一个共同的源是“非选定”的流的隔断阀与通向一分析器的共同的样品流通道之间的空间。

当需要较长的样品流清除周期时，会降低在一个给定的期间内一个分析器所完成的分析次数。这将因需要增加分折器或因需要对目前的分析法进行其它的负作用过程调整而增加分析成本。

不过，最重要的问题是所清除的必须排出的样品材料体积的增大。这样还提高了成本，并且加大了污染环境的危险。

用于流体流选择歧管中的阀的最重要部分是为常见的气动及液压流体输送的用途设计的。为了适合流体流选择管的要求，现在已对阀的设计做了某些改进。但是几乎很少有专为此用途而设计的阀。由于那些主要为流体流选择设计的阀具有单一的隔断阀的结构，而使即使出现轻微的泄漏时也易于发生交叉污染这样的问题。

组合式阀歧管结构用途很广，是人所共知的。不过，这些歧管是为了便于加入或拆除各个阀，以及减少所需的管道和／或管附件的数目的目的而设计的。它们的主要目的是减少气动及液压的空间而不是减少分析用途中的空间。因此，很少考虑到减少内部体积和／或“死”(未清除的)空间，或者考虑到残余流体的交叉污染。即使有的话，也只有极少数具有能防止交叉污染的双向隔断及抽吸(DBB)功能。一些歧管／阀装置甚至允许歧管组件叠加以形成具有所需长度的一个歧管；不过，这些阀是一个分立的实体，并且接到歧管上。

流体流选择阀的另一个常见的问题是样品流体的“瞬时喷射”。这种现象发生在阀杆密封失效的时候。通常用一个金属波纹管或金属膜来密封与阀的内密封机构相连的外启动连接部。这种结构对降低阀瞬时喷射非常有效，特别是与一个二级密封机构一同使用时更是如此。不过，金属波纹管或金属膜膜脆化(特别是在富氢的样品流装置中)以及重复动作所致的疲劳经常使柄密封件过早失效。此外，采用波纹管／膜密封件的阀价格昂贵，因此限制了其应用。另外，当波纹管／膜失效时，可使引起身体发炎的和／或有毒流体会突然释放到周围环境。总之，波纹管／膜阀杆密封装置在其正常使用期间非常有效，但却有严重的及潜在的不安全的失效问题。

通常最好用气动装置代替电动装置用于有害的或需清除电干扰的环境中的阀。目前的阀装置一般采用多个分立的气动致动器，这些致动器通常装在阀的外部，其中有一个机械连接件穿过一个密封件而与内部的阀机构相连。这种结构使装置很笨重，占据了宝贵的面板空间的很大一部分。当考虑在一个典型的分析器内腔或环境中布设面板空间时，这是一个特别重要的因素。这种笨重的结构还妨碍了使内部的阀-歧管空间最小化所需的紧密连接。

本发明的一个目的在于提供一种用于过程分析器的隔断排泄阀组件。能减少内部体积和未清除的空间，有效防止样品的交叉污染。

本发明的另一个目的在于提供一种用于过程分析器的流体流选择阀歧管。能减少内部体积和未清除的空间，有效防止样品的交叉污染。

本发明提供一种用于过程分析器的隔断排泄阀组件，包括：一个第一隔断阀，具有一个第一平面密封部件，一个第一平的密封面和一个第一孔；一个第二隔断阀，具有一个第二平面密封部件，一个第二平的密封面和一个第二孔；第一和第二隔断阀设置和安装成两者可同时关闭或同时开启；一个排泄阀，具有一个第三平面密封部件，一个第三平的密封面和一个第三孔；排泄阀构成与第一和第二隔断阀的连接，并且可互相连通；