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用于探测低温气体分离期间气体流中的移动物体的方法和设备

摘要

本发明涉及一种用于分离气体流形式的气体混合物中的气体的方法,其中,利用微波或太赫兹范围内的电磁发射辐射(12)辐照所述气体流,并且探测散射辐射(13),所述散射辐射是由于所述发射辐射在所述气体流中的至少一个物体(11)处的散射引起的,探测所述散射辐射和所述发射辐射之间的频率差异,根据所述频率差异确定所述气体流中的移动物体的存在、数量和/或比例,以及考虑所述气体流中的移动物体的所确定的存在、所确定的数量和/或所确定的比例来分离气体混合物中的气体。

著录项

  • 公开/公告号CN104520730A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-04-15

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 林德股份公司;

    申请/专利号CN201380042327.9

  • 发明设计人 J·费斯特尔;J·施利希廷;

    申请日2013-08-06

  • 分类号G01S13/56(20060101);G01F1/66(20060101);G01F1/74(20060101);B01D53/22(20060101);F25J3/00(20060101);

  • 代理机构72002 永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人李光颖;王英

  • 地址 德国慕尼黑

  • 入库时间 2023-12-17 04:27:34

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-08-11

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01S13/56 专利号:ZL2013800423279 申请日:20130806 授权公告日:20170919

    专利权的终止

  • 2017-09-19

    授权

    授权

  • 2015-09-02

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01S13/56 申请日:20130806

    实质审查的生效

  • 2015-04-15

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于探测低温气体分离期间气体流中的被移动的物体 的方法。

背景技术

在直接接触装置中,诸如例如柱(column)或填充柱(packing column) 中,并且在沸腾过程中,气相和液相直接接触。这可以引起液滴夹带(droplet  entrainment),即,小液滴或雾被气体流带走。液相的这种分离通常是不期 望的。为了防止液滴夹带,使用液滴分离器,诸如例如基于隔板的分离器, 诸如是薄片分离器、编织网分离器、重力分离器或旋风分离器。如果液滴 分离器没有正常工作,则发生液滴夹带。这可以导致对设备的取决于具有 气体流动而无液体组分的下游部分的严重损伤。

在编织网分离器的情况下通常能够使用对分离器的定期监测,即,探 测液滴夹带。这涉及利用金属丝网的性质:在从编织网的水夹带的显著增 大之前,首先在网的较低区域中形成气泡水层。此气泡水层在其与气泡层 的高度成比例地通过网时增大空气的压力损耗。

在编织网分离器不导致压力损耗的任何可感知的增大的情况下,通过 压力损耗对水夹带的间接监测具有不能阻止泡沫的缺点。因此,如果产生 了泡沫,则监测是不充分的。另外,在时间过程中,污染物可以被沉积于 网中,诸如例如使用水时的藻类或水垢。网上的压力损耗由此缓慢并且连 续地增大。夹带的速率随网的污染的增大而增大,使得永远仅能够临时给 出对压力损耗的报警限制值。

在其他类型的分离器的情况下,能够根据其他过程参数(诸如例如分 离器下游的温度或过程的进一步的步骤中的介质的特性)得出关于可能的 液滴夹带的结论。然而,这些方法非常容易产生错误,因为提到的过程参 数的偏离也可以由许多其他原因引起。

对于气体流中的液滴夹带的直接探测,直到现在,仅有利用计算机辅 助模式识别的复杂的光学测量方法和设备是商业上可得到的。

发明内容

本发明基于提供用以能够可靠并容易地探测气体流中的移动物体(特 别是液滴)的方法和设备的目的。

此目的通过具有独立专利权利要求的特征的方法和设备来实现。

根据本发明的方法适合于探测气体流中的移动物体。此处和下文指的 是完全或部分由气体流围绕的移动物体,而不管物体随气体流移动还是相 对于气体流移动。以下,气体流中的移动物体应当被理解为特别是气体流 中的液滴或雾的意思。气体流中的移动物体因而特别是描述气体流中的液 滴夹带。短语“移动物体”或“被移动的物体”以下旨在涵盖个体物体的 情况和多个物体的情况。

对气体流中这些移动物体的探测并且因此探测液滴夹带在本发明的范 围内包括以微波或太赫兹范围中的电磁发射辐射辐照气体流,以及探测得 到的散射辐射。这是由于发射辐射在气体流中或随气体流的至少一个物体 处的散射或反射引起的。根据本发明的方法还包括探测发射辐射和散射辐 射之间的频率差异。根据此频率差异得出气体流中单个移动物体或多个移 动物体的存在。由此根据频率差异和幅度,特别是散射辐射的幅度或反射 的辐射的幅度,确定气体流中的移动物体的存在、数量和/或比例。

对气体流中的移动物体的这种探测在本发明的范围内用于气体的分 离,特别是用于低温气体分离。

根据本发明的第一方法,对气体流中的移动物体的探测在方法的过程 中用于分离气体混合物中的气体。气体混合物在此情况下为被以气体流的 形式输运,例如通过用于气体分离的对应设施。关于气体流中是否存在移 动物体的结论因而能够用于确定气体流中的移动的物体的存在、数量和/或 比例。在考虑以这种方式确定的气体流中的这些移动物体的同时,执行气 体混合物中的气体的分离。

术语“气体分离”和“低温气体分离”以及“气体的分离”在这里应 被理解为特别是用于气体的分离的完整过程的意思,其旨在特别是包括此 过程的所有步骤。特别是,用于气体的分离的过程在此情况下以第一步开 始,其中吸入待分离的气体混合物,并且用于气体的分离的过程在此情况 下以最终步骤结束,其中去除气体混合物的单个分离的气体。特别是,用 于气体的分离的过程包括对气体混合物的(预)清洗或洗涤,以过滤掉灰 尘和其他固体颗粒。此外,用于气体的分离的过程的单个步骤包括特别是 对气体混合物的重复的加热和冷却或对气体混合物的重复的压缩和膨胀。

在空气分离的情况下,用于气体的分离的过程可以特别是空气的低温 分离。特别是,在空气分离的情况下用于气体的分离的过程的步骤包括特 别是初始地对空气进行预清洗,特别是通过分子筛,以便特别是过滤掉空 气中的水蒸气、灰尘、碳氢化合物、一氧化二氮和二氧化碳。其他步骤包 括特别是预冷却至特定温度、压缩空气并容许其膨胀、冷却至露点、去除 空气中的单个分离的气体并且可能地对分离的气体进行加热。

根据本发明的第二方法,通过对气体流中的移动物体的探测来执行对 特别是用于低温气体分离的操作的过程中的元件或部件的监测和/或控制。 这样的元件可以形成为液滴分离器、直接接触冷却器、蒸发器、惯性力分 离器、旋风分离器、电滤器或气体洗涤器。

如果通过根据本发明的方法,不仅液滴或雾并且例如固体颗粒(例如 灰颗粒、灰尘、冰)被探测为气体流中的移动物体,这样的元件或部件也 可以特别是被形成为固体过滤器或煤烟过滤器。

这样的元件用于特别是针对沉淀过程的低温气体分离的过程中,以防 止液滴夹带。然而,在这些元件中可以发生液滴夹带。例如,在蒸发器的 情况下,不完全的蒸发可以具有夹带液滴的效果。

这样的元件由对气体流中的移动物体的探测来监测。特别是,在此情 况下,可以在对应元件的下游执行对移动物体的探测,以便监测此元件是 否正确地运行并防止液滴夹带。

备选地或额外地,也可以控制对应元件。在此情况下,特别是可以在 元件的上游执行对移动物体的探测。如果在气体流中探测到移动物体,则 元件能够被告知这个情况并且对应地被激活,以便例如过滤掉物体并防止 进一步的液滴夹带。

在根据本发明的两个方法中,因此在低温气体分离的过程中探测液滴 夹带。由此防止了低温气体分离期间液滴夹带可能引起损坏。短语“低温 气体分离”于此旨在包括根据本发明的第一方法和根据本发明的第二方法 的低温气体分离。

通过根据本发明的两个方法类比,本发明也包括两个设备。通过根据 本发明的第一方法类比,根据本发明的第一设备用于分离气体流中的气体 混合物中的气体。

“用于分离气体的设备”或“用于气体分离的设备”或“用于低温气 体分离的设备”特别地被形成为设施。此设施具有特别是一个或多个冷盒 (cold box)。在该冷盒中,例如可以集成部件或设施部分,诸如柱式热交 换器、板式热交换器、压力容器、分离器、关联的管道工程、用于温度和 压力测量的仪器、压力差异和液位指示器以及外壳衬套或配件(fitting)。

在空气分离的情况下,用于气体的分离的设施被形成为特别是空气分 离设施。这样的空气分离设施具有特别是蒸馏柱系统,其可以被形成为例 如两柱系统,特别是经典的林德(Linde)双柱系统,也可以被形成为三柱 或多柱系统。此外,可以提供用于获得空气的其他成分的设备,特别是惰 性气体氪、氙和/或氩。

根据本发明的第一设备在此情况下具有被设计为用于执行对气体流中 的移动物体的探测的元件。特别是,根据本发明的第一设备包括管道或容 器,能够通过该管道或容器引导气体流。其还包括至少一个发射器,该发 射器适合于以微波或太赫兹范围的电磁发射辐射辐照气体流。该设备还额 外地具有至少一个接收器。这被设计为用于探测在发射辐射在至少一个物 体处散射(或甚至反射)时引起的散射辐射(特别是反射辐射)。最终,根 据本发明的设备包括适合于探测发射辐射和探测到的散射辐射(反射辐射) 之间的频率差异的装置。

在此情况下,装置还包括数据处理装置,数据处理装置用于对散射辐 射的一个或多个参数的评估,用于根据频率差异得出在气体流中是否存在 移动物体的结论。通过与根据本发明的第一方法的类比,此结论用于确定 特别是气体流中被移动的物体的存在、数量和/或比例。

根据本发明的第一设备被设计为用于在考虑通过探测频率差异而得到 结论的同时执行气体混合物中的气体的分离。

在考虑气体流中的确定的移动物体的同时对气体混合物中的气体的分 离包括特别是用于保护对液滴夹带敏感并能够被液滴夹带损坏的部件或元 件的措施。备选地或额外地,其还可以包括取决于气体流中的移动物体的 比例用以更有效地执行气体混合物中的气体的分离的措施。例如,在此情 况下,单个部件或元件的参数可以被具体设定或调整为气体流中的移动物 体的比例。

特别是以此方式执行控制或监测。在此情况下,可以通过所述装置或 其他元件(例如控制器)来类似地执行控制或监测。通过与根据本发明的 第二方法的类比,根据本发明的第二设备用于监测和/或控制液滴分离器、 直接接触冷却器、蒸发器、惯性力分离器、旋风分离器、电滤器和/或气体 洗涤器。在此情况下,根据本发明的第二设备包括管道或容器,能够通过 所述管道或容器引导气体流。通过与根据本发明的第一设备的类比,根据 本发明的第二设备还包括至少一个发射器、至少一个接收器和用于探测频 率差异并用于得出气体流中是否存在移动物体的结论的装置。

在本发明的范围内,因此能够保护低温气体分离的单个部件或元件免 受液滴夹带。在此情况下,可以在低温气体分离期间一次或多次执行对气 体流中的移动物体的探测。特别是,在气体流经过对液滴夹带敏感并能够 被液滴夹带损坏的部件或元件之前执行对气体流中的移动物体的探测。因 此,在本发明的过程中,在早期探测液滴夹带并且能够促发对应措施以保 护相应部件或元件。

本发明的以下实施例和介绍的优点以类似的方式适用于根据本发明的 两个方法和根据本发明的两个设备。

在此情况下,蒸发器可以被形成为例如水浴蒸发器(bath evaporator)、 “壶中块”热交换器、螺旋盘绕的热交换器、管壳式(shell-and-tube)热交 换器或板式热交换器。在本发明的上下文中,由此探测蒸发器的夹带是可 能的。夹带通常描述对流体中颗粒的摄取。在本发明的上下文中,夹带特 别是描述对气体流中的物体的摄取。例如,蒸发器可以特别是用于天然气 液化或丙烷致冷阶段。通过类比,根据本发明的第一方法也可以用于天然 气液化或丙烷致冷阶段。

针对对气体流中的移动物体的探测,并且针对因此对液滴夹带的探测, 本发明利用多普勒效应,由此能够根据背向散射或反射信号相对于原始发 射信号的可能探测到的频移来得出散射/反射物体的相对速度或相对速度 分布。在相对大量的散射/反射物体的情况下,并且因此相对大量的散射中 心的情况下,该结论特别是仅涉及相对速度分布。

该至少一个散射或反射物体可以是例如管道壁或容器的固定壁(在此 情况下没有探测到频移)或随气体流移动的颗粒或物体,例如液滴或固体 颗粒(诸如特别是例如灰颗粒)。

根据本发明的方法和根据本发明的设备的测量原理具有的优点在于, 其也能够用于不可能通过压力损耗来探测移动物体的分离器的情况。针对 探测,管道或容器必需仅仅是从一侧可进入的。由于该原理基于直接处置, 因此此外实现对气体流中的移动物体的探测的高度的可靠性,当用于与直 接接触冷却器结合时,本发明容许进一步远离分离器执行测量,例如对水 敏感的部件的直接上游。通过与商业上可得到的雨水传感器相比,在本发 明所基于的体积方法的情况下,鉴别和/或忽略诸如在管子或容器壁上的液 体的冷凝的边缘效应是可能的。因为免除可移动的机械部分是可能的,所 以根据本发明的设备具有长的使用寿命。

根据本发明的方法和根据本发明的设备此外很大程度上对管道或容器 壁上的沉积不敏感。特别是,水垢沉积或藻类潮湿层足够透射电磁发射辐 射,使得它们不会对功能性能造成不利影响。

本发明的有利配置是子权利要求、说明书和附图的主题。

在根据本发明的方法的有利实施例中,探测频率差异的步骤包括鉴别 已经由至少一个静止物体(例如由管道或容器的壁上的滴或由壁自身)散 射(或反射)的这样的散射(例如反射)辐射。可以例如借助于合适的过 滤器来进行鉴别。备选地或额外地,在评估散射辐射的频率的过程中(例 如借助于合适的分析软件),能够探测已经由该至少一个静止物体散射的散 射辐射。

通过合适的数据准备,能够分析散射辐射,或另外直接是得到的多普 勒信号。在此处数据准备和分析中能够包括测得的相对速度、由单个被移 动的物体施加的对散射辐射的时间调制和/或绝对信号强度。这容许增大探 测的确定性。

在优选实施例中,在数据分析中包括待观察的被移动物体和气体的物 质相关的变量,磁导率μ和电容率ε。它们影响对发射辐射的散射或反射。 在水和空气的情况下,相对电容率(介电常数)分别是大约ε=77和ε=1。

在优选实施例中,评估散射辐射的一个或多个参数;设备可以适合于 此的数据处理装置。例如,得出气体流中是否存在移动物体的结论可以包 括将探测到的散射辐射的至少一个参数与一个或多个预定阈值进行比较。 例如,一个或多个参数可以是散射辐射的一个或多个频率或幅度。一个或 多个阈值可以给一个或多个间隔划定界限,所述一个或多个间隔是关于气 体流中的移动物体的指示的单个或多个参数的容差范围。

此实施例容许所述方法的灵活应用。例如,得出结论可以包括探测散 射辐射的不想要的最小值幅度。如果幅度在此最小值以下,则能够假设测 量误差或移动物体的可忽略的数量。能够通过固定阈值来可变地设定相应 情况下多大数量被视为不重要的。

能够根据散射辐射的一个或多个参数推导关于移动物体的信息。例如, 能够根据散射辐射的频率得出移动物体在发射辐射的方向上的相对速度。 备选地或额外地,能够根据散射辐射的信号强度(即,幅度)推导针对气 体流中每单位体积的物体数量的上限或下限和/或平均物体尺寸。特别是, 能够根据散射辐射的幅度来计算积分(integral)散射横截面,即,对应于 气体流中每单位体积的移动物体的平均尺寸和/或数量的特征变量。这容许 获得关于管道或容器中发生的过程的信息。

此处,推导气体流中的物体的量或数量或比例或物体的(平均)尺寸 首先仅是通过多普勒信号或散射辐射的强度而成为可能的。

由于物体(特别是在亚毫米范围中)的尺寸有时可以远低于发射辐射 的波长(例如如果雷达辐射用作发射辐射,发射辐射的波长在cm范围内), 因此发射辐射的背向散射需要被描述为Mie辐射或瑞利辐射。在此情况下, 通常设定有效横截面。由于在本发明的范围内,波长和背向散射角或用以 发射背向散射辐射的观察角恒定,因此类似于在单个颗粒处的直接散射的 描述是合适的。

以下于此适用于单个物体或液滴对多普勒信号或散射辐射的强度的贡 献:I为强度,d为物体彼此之间的距离,而A为横截面面积 或r为物体的半径。因此,给定相同的距离d,其应用于将会有一些大的物 体或液滴比许多小的物体或液滴提供更多的水输运。

能够假定,适宜的体积中的气体流中的物体均匀分布或随时间至少恒 定分布。因此,距离没有受到影响,其结果是仅仅取决于物体的尺寸。

从而为了定量地确定物体的量,因而物体的尺寸分布也必须是已知的, 或至少是恒定的。对于气体流中的液滴夹带形式的液滴来说,这是能够被 假定。因此,能够根据传感器实验上校准根据本发明的系统。

本发明的有利实施例包括从探测到的散射辐射获取的信息与已经基于 其他测量原理(例如基于光学或声音技术)而获得的数据的数据融合。从 而,对应的分析能够给出关于气体流中的移动物体的更综合和更可靠的结 果。

利用发射辐射对气体流的辐照优选地是相对于气体流的流动方向倾斜 地和/或以不同辐照角度(同时或交替地)和/或以不同频率(同时或交替地) 执行的。特别是,以此方式,能够产生冗余,并且从而能够提高可靠性。 备选地或额外地,辐照能够同时被引导至管道或容器中的气体的不同流动 管线上,由此例如多个发射器被分布在管道或容器周围,或被布置在沿管 道或容器的不同位置处。以此方式,能够获得关于管道或容器中的移动物 体的分布的信息。

至少一个发射器和至少一个接收器可以被集成在公共传感器中或被彼 此分开布置。在第一种情况下,传感器优选地包括混合器(mixer),其将 发射辐射和散射辐射彼此重叠,并且根据此形成并输出集成信号(即,多 普勒信号);该传感器是以低成本和鲁棒的形式在商业上可获得的。借助于 频率过滤,能够消除不合适的频率,诸如例如过低的多普勒频率或干扰频 率。能够通过仅考虑集成信号来执行根据本发明的探测频率差异的步骤。 例如,在惯常流动速度发生在空气分离设施中的情况下,多普勒频率位于 10Hz至100Hz。特别适合于利用发射辐射来辐照气体流和/或接收散射辐射 的是一个或多个雷达设备。

发射辐射优选地是脉冲雷达辐射或FMCW雷达辐射。该方法可以包括 根据预定参考值(例如,选择的位置,特别是发射器的选择的位置)来确 定移动物体的距离。例如,发送雷达脉冲和探测其散射辐射之间的时间间 隔能够被探测到并且用于该计算,或频率调制能够用于标记发射辐射,并 且因此用于距离确定。

特别优选的是,其中管道或容器是直接接触冷却器的部分的实施例。 移动物体在此情况下优选地是水液滴。在惯常容器直径在大致0.1m和大致 5m之间的情况下,特别适合的是相对于容器的纵轴45°或相对于气体流的 方向45°的角度以24GHz辐照的雷达传感器。

如果管道或容器由不导电材料制成,则是特别有利的。于是能够从外 面穿过管道或容器壁辐照发射辐射,并且从而发射的关联装置能够被附接 至管道或容器的外面,并且特别是,免除法兰等是可能的。这容许对应设 施(例如直接接触冷却器)的低成本改造。备选地,至少一个发射器和/或 至少一个接收器可以被布置在管道或容器内。

特别是,例如如果根据本发明的设备(或根据本发明的方法)如提到 的用于监测和/或控制提到的过滤,其可以用于探测气相中的固体颗粒(诸 如例如灰颗粒)。

在优选配置中,气体流的形式的气体混合物在压缩过程中被压缩,并 且被容许在膨胀过程中膨胀。此压缩过程和此膨胀过程是低温气体分离的 部分。对气体流中的移动物体的探测适宜地在压缩过程和/或膨胀过程之前 和/或之后执行。根据低温气体分离的配置、使用的元件和单个元件对液滴 夹带的任何敏感性,在压缩过程和/或膨胀过程之前和/或之后执行对气体流 中的移动物体的探测会是适宜的。

在低温气体分离过程中,(至少部分地)液化的气体混合物也可以在蒸 发过程中被蒸发并且以气体流的形式被转换回气态。此外,气体流形式的 气体混合物可以在冷凝过程中再次(至少部分地)被液化。在此情况下, 特别是可以在蒸发过程和/或冷凝过程之前和/或之后适宜地执行对气体流 中的移动物体的探测。例如,在蒸发过程之后执行对气体流中的移动物体 的探测在此方面是特别合适的。因此能够探测在蒸发过程中气体流中是否 仍然存在液滴。此外,在冷凝过程之前执行对气体流中的移动物体的探测 会是特别合适的。因此能够探测气体流中是否存在能够损坏用于气体流的 冷凝的元件的液滴夹带。

备选地或额外地,可以在气体流中的沉淀过程之前和/或之后执行对移 动物体的探测。

优选地,容许气体混合物借助于节流阀、膨胀涡轮、管线处的压力损 耗和/或弯曲而膨胀。还优选地,特别是利用冷却器,在多级压缩机中压缩 并冷却气体混合物。备选地或额外地,优选监测气体混合物的露点。本发 明容许确保对压缩过程和/或膨胀过程的各个阶段的保护。

有利地,在考虑气体流中的移动物体的确定的存在、确定的数量和/或 确定的比例的同时,从气体流中过滤掉移动物体。也可以仅在确定的存在、 确定的数量和/或确定的比例达到阈值时过滤掉移动物体。例如可以将能够 发生对低温气体分离的元件的损坏的极限值选择为此阈值。备选地或额外 地,也可以根据气体流中的移动物体的确定的存在、确定的数量和/或确定 的比例来执行进一步适宜的措施。气体流中的移动物体的确定的存在、确 定的数量和/或确定的比例也可以用于确定气体混合物的分离的气体的纯 度或污染程度。

特别是,此配置合适用于分离器,特别是用于直接接触装置下游的分 离器。特别是,这样的分离器可以用于根据本发明的第一方法或根据本发 明的第一设备中,以分离气体混合物中的气体。在此情况下,过滤掉移动 物体能够借助于分离器来执行。可以借助于气体流中的移动物体的确定的 存在、确定的数量和/或确定的比例来监测和/或控制分离器。

特别优选的是,本发明被形成为用于空气分离设施的直接接触冷却器 或直接接触装置或作为空气分离设施自身。在此情况下,根据本发明的第 二设备被形成为特别是空气分离设施的直接接触冷却器。通过类比,特别 是在空气分离设施的直接接触冷却器中执行根据本发明的第二方法。在此 情况下,根据本发明的第一设备特别是被形成为空气分离设施,或在空气 分离设施中执行根据本发明的第一方法。特别是,在本发明的范围内,执 行对分子筛和冷盒之间的空气分离设施中的气体流中的移动物体的探测是 合适的。

附图说明

图1示出了根据本发明的通过示例方式给出的设备的实施例。

具体实施方式

图1中,示意性地描绘了用于探测气体流中的移动物体的设备1。该设 备包括管道2,气体流10通过所述管道2以速度v从底部被引导至顶部(在 提到的情况下)。由气体流夹带物体11,例如水滴或固体颗粒。

在此情况下,管道2特别被形成为空气分离设施的部分。在空气分离 设施中,气体流形式的气体混合物中的气体被分离。例如,管道2中的气 体流可以被馈送至压缩机,以在压缩过程中被压缩。例如,管道2中的气 体流也可以被馈送至节流阀,以容许在膨胀过程中膨胀。特别是,管道2 也可以被布置在空气分离设施的分子筛和冷盒之间。

在管道2外,存在雷达设备14,其包括用于微波或太赫兹范围内的电 磁发射辐射12的发射器18。以辐照角度α,发射器利用发射辐射来辐照气 体流。在示出的范例中,相对于气体流动的方向测量辐照角,但是也能够 相对于选择为固定的用于比较的任何期望的方向,例如相对于水平方向或 竖直方向(在示出的范例中与气体流动的方向重合),确定辐照角。

随气体流10移动的物体11反射发射辐射。物体的移动由此引起多普 勒信号,其频率取决于物体11在雷达辐射12的方向上的相对速度,并且 因此取决于流动速度。

通过雷达设备14探测散射辐射13,雷达设备14具有适合的接收器(未 示出)。被连接至雷达设备的是计算单元15,其被设计为探测发射辐射12 和探测到的散射辐射13之间的频率差异。这在图中通过彼此并排放置的示 意性波形图16a(用于发射辐射)和16b(用于散射辐射)描绘。该差异能 够用于确定气体流中移动的物体11的存在及其速度或其速度分布。对散射 辐射的幅度17的评估容许得出关于气体流中(每单位体积)的被移动的物 体的数量的结论。

借助于气体流中(每单位体积)的被移动的物体的该数量,确定气体 流中的被移动的物体的比例。考虑此确定的比例,以进行空气分离设施中 的空气分离。计算单元15能够将此确定的比例递送至例如空气分离设施的 控制设备。控制设备根据此确定的比例激活空气分离设施的单个元件或部 件。

备选地或额外地,管道2可以是以下元件中的一个的部分:液滴分离 器、直接接触冷却器、蒸发器、惯性力分离器、旋风分离器、电滤器或气 体洗涤器。此对应元件则是空气分离设施的部件部分。借助于气体流中的 被移动的物体的确定的比例,由计算单元15控制对应元件。

附图标记列表:

1   用于探测气体流中的被移动的物体的设备

2   管道

10  气体流

11  被移动的物体

12  发射辐射

13  散射辐射

14  雷达设备

15  计算单元

16a 发射辐射的图示

16b 散射辐射的图示

17  散射辐射的幅度

Α   辐照角

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