用于過程控制設(shè)備的渦流管溫度控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括地，本公開內(nèi)容涉及過程控制系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于過程控制設(shè)備的渦流管溫度控制。
【背景技術(shù)】
[0002]過程控制系統(tǒng)通常包括眾多的過程控制現(xiàn)場設(shè)備，這些過程控制現(xiàn)場設(shè)備中的一些設(shè)備會暴露在環(huán)境溫度相對高或低、和/或變化很大的操作環(huán)境中。這種溫度條件會對現(xiàn)場設(shè)備的操作產(chǎn)生不利影響，因為這些現(xiàn)場設(shè)備的部件中的許多部件被設(shè)計為在更溫和的環(huán)境中工作。一些現(xiàn)場設(shè)備可以封裝在保護性的殼體中。但是，這些殼體不能有效地防止現(xiàn)場設(shè)備受到極端溫度或溫度變化的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種示例性的裝置包括:殼體；設(shè)置在所述殼體中的過程控制設(shè)備；和耦合到所述殼體以調(diào)節(jié)所述過程控制設(shè)備的操作溫度的渦流管。所述渦流管具有流體入口、第一流體出口和第二流體出口，其中所述流體入口用于接收流體。所述流體在所述第一流體出口處的第一部分的溫度高于所述流體在所述第二流體出口處的第二部分的溫度和流體在所述流體入口處的溫度。所述第一流體出口排放所述流體的第一部分以調(diào)節(jié)所述過程控制設(shè)備的所述操作溫度。
[0004]—種示例性的方法包括:測量設(shè)置在殼體中的過程控制設(shè)備或者所述殼體的內(nèi)部的至少其中之一的溫度；將流體經(jīng)由渦流管傳送到所述殼體；以及基于所測量的溫度來調(diào)整所述流體通過所述渦流管的流動，以保持所述設(shè)備和/或所述殼體的內(nèi)部的基本上恒定的操作溫度。
【附圖說明】
[0005]圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的一種示例性裝置的示意框圖。
[0006]圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的另一種示例性裝置的示意框圖。
[0007]圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的另一種示例性裝置的示意框圖。
[0008]圖4是表示可以利用本文的示例性裝置中的任何裝置來實現(xiàn)的示例性方法的流程圖。
[0009]圖5是可以與本文所公開的例子中的任何例子一起使用的處理器平臺的圖。
【具體實施方式】
[0010]本文所公開的示例性裝置包括渦流管，其耦合到包含過程控制現(xiàn)場設(shè)備的殼體。本文所描述的渦流管具有流體入口、熱流體出口和冷流體出口。來自熱流體出口的流體用于對過程控制設(shè)備殼體的內(nèi)部腔體進行加熱，以便即使在極端寒冷的環(huán)境中，也保持圍繞過程控制設(shè)備的基本上恒定的、溫和的局部環(huán)境溫度。可以通過改變進入渦流管的入口的流體的流動和/或改變離開熱流體出口的流體的流動來調(diào)整離開渦流管的熱流體出口的流體的溫度。
[0011]圖1中所描述的示例性裝置100包含分別與圖2和圖3的其它示例性裝置200和300的部件基本上相似或相同的部件。貫穿圖1-圖3對這些相似或相同的部件一致地編號。
[0012]參考圖1，示例性裝置100包括殼體102，在殼體102中設(shè)置過程控制現(xiàn)場設(shè)備104 (例如，閥)。示例性裝置100中的殼體102完全地包圍過程控制設(shè)備104，但是在其它例子中，殼體102可以部分地包圍過程控制設(shè)備104、可以包圍一個或多個另外的部件106和/或可以包圍多個過程控制設(shè)備。殼體102還可以包括隔熱層108，其用于覆蓋至少一部分的殼體102。隔熱層108可以是包括一層或多層的熱涂覆層或者可以是可拆卸層(例如，織物護套)。隔熱層108可以應(yīng)用于殼體102的外壁110 (如所示出的)和/或應(yīng)用于殼體102的內(nèi)壁112。
[0013]在示例性裝置100中，渦流管116設(shè)置在殼體102中，但是還可以位于其它地方，如下面所描述的。如圖1的示例性裝置100中所示出的，渦流管116耦合到殼體102以調(diào)節(jié)殼體102的內(nèi)部腔體114的溫度、設(shè)置在殼體102中的過程控制設(shè)備104的溫度和/或設(shè)置在殼體102中的其它部件106的溫度。部件106可以是與過程控制設(shè)備104分離的(如所示出的)，或者可以是過程控制設(shè)備104的一部分(例如，集成到過程控制設(shè)備104中)。
[0014]示例性裝置100的渦流管116具有流體入口 118、第一流體出口 120和第二流體出口 122。流體供應(yīng)設(shè)備124將經(jīng)壓縮的或經(jīng)加壓的流體提供給流體入口 118并且進入垂直于渦流管116的本體126的渦流管116。流體供應(yīng)設(shè)備124可以是專用于將經(jīng)壓縮的或經(jīng)加壓的流體提供給渦流管116的系統(tǒng)。或者流體供應(yīng)設(shè)備124還可以將經(jīng)壓縮的或經(jīng)加壓的流體提供給過程控制系統(tǒng)中的其它地方。
[0015]離開第一流體出口 120的流體具有高于離開第二流體出口 122的流體的溫度。在示例性裝置100中，對離開第一流體出口 120的流體進行引導(dǎo)，以對殼體102的內(nèi)部腔體114和/或過程控制設(shè)備104進行加熱。可以將來自第一流體出口 120的流體在離開第一流體出口 120后，經(jīng)由流體通道或?qū)Ч軇澐殖啥鄠€部分或多個流。這些流體流還可以用于對殼體102內(nèi)的一個或多個另外的部件106進行加熱。來自第二流體出口 122的流體被排放到殼體102的外部。如圖1中所示出的，可以將渦流管116的第二流體出口 122設(shè)置為使得第二流體出口 122穿過殼體102和隔熱層108。
[0016]示例性裝置100包括控制器128，控制器128耦合到一個或多個傳感器130以測量殼體102的內(nèi)部腔體114的溫度、過程控制設(shè)備104的操作溫度和/或一個或多個另外的部件106的溫度。在操作中，控制器128可以經(jīng)由流體供應(yīng)設(shè)備124來調(diào)整流體通過渦流管116的流體入口 118的流動，以對離開渦流管116的第一流體出口 120的流體的溫度進行調(diào)整、控制或調(diào)節(jié)。還可以通過調(diào)整第一流體出口處的閥132，來調(diào)整流體的溫度和流體從渦流管116的第一流體出口 120到殼體102的內(nèi)部腔體114的流動速率。降低渦流管116的第一流體出口 120處的流體的流動速率會提高流體的溫度，而提高渦流管116的第一流體出口 120處的流體的流動速率會降低流體的溫度。
[0017]圖2的示例性裝置200與圖1的示例性裝置100類似。但是，示例性裝置200的渦流管116完全位于殼體102的內(nèi)部腔體114內(nèi)，以使得使用排泄口 202來將離開第二流體出口 122的流體排放到殼體的外部。排泄口 202流體地耦合到第二流體出口 122并且穿過殼體102和隔熱層108。
[0018]圖3的示例性裝置300也與圖1的示例性裝置100類似。在示例性裝置300中，渦流管116完全放置在殼體102的外部。排泄口 202流體地耦合到第一流體出口 120并且穿過隔熱層108和殼體102，以對殼體102內(nèi)的內(nèi)部腔體114、過程控制設(shè)備104和/或部件106進行加熱。
[0019]圖1-圖3的示例性控制器128可以由硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合來實現(xiàn)。因此，示例性控制器128可以由一個或多個模擬或數(shù)字電路、邏輯電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)來實現(xiàn)。當(dāng)閱讀本專利的裝置或方法權(quán)利要求中的任何權(quán)利要求以涵蓋純軟件和/或固件實現(xiàn)方式時，示例性控制器128由此被明確地定義為包括存儲軟件和/或固件的有形的計算機可讀存儲設(shè)備或存儲光盤，例如存儲器、數(shù)字多功能光盤(DVD)、壓縮光盤(⑶)、藍光光盤等。此外，圖1-圖3的示例性控制器128可以包括一個或多個元件、過程和/或設(shè)備，和/或可以包括任何元件、過程和/或設(shè)備中的一個以上或所有元件、過程和/或設(shè)備中的一個以上。
[0020]此外，圖1-圖3的示例性控制器128可以使用任何類型的有線連接(例如，數(shù)據(jù)總線、USB連接等)或無線通信機制(例如，射頻、紅外線等)，利用任何過去、現(xiàn)在或?qū)淼耐ㄐ艆f(xié)議(例如，藍牙、USB 2.0、USB 3.0等)，來與傳感器130或者流動控制構(gòu)件132中的一者或多者進行通信。此外，圖1-圖3的控制器128或者流動控制構(gòu)件132中的一者或多者可以使用這種有線連接或無線通信機制彼此進行通信。
[0021]圖4是表示可以利用本文所描述的示例性裝置來實現(xiàn)的示例性方法400的流程圖。首先，將流體經(jīng)由流體供應(yīng)設(shè)備124提供給渦流管116的流體入口 118(框402)。流體供應(yīng)設(shè)備124可以是與一個或多個其它部件106共享的流體供應(yīng)設(shè)備，其中流體的用于渦流管116的部分已從現(xiàn)有的流體供應(yīng)設(shè)備124分流。還可以從流體供應(yīng)設(shè)備124獲得流體，其中流體供應(yīng)設(shè)備124專用于提供經(jīng)壓縮的或經(jīng)加壓的流體，特別是為了向渦流管116的流體入口 118供應(yīng)流體的目的。
[0022]控制器128測量至少過程控制設(shè)備104和/或殼體102的內(nèi)部腔體114的溫度(框404)。控制器128然后通過將所測量的溫度與設(shè)定點溫度進行比較來確定過程控制設(shè)備104或者殼體102的內(nèi)部腔體114的溫度是否基本上等于設(shè)定點溫度(框406)。如果所測量的溫度不是基本上等于(例如，在10°C的差別內(nèi))設(shè)定點溫度，則在將通過渦流管116的流動引導(dǎo)到過程控制設(shè)備104或者殼體102的內(nèi)部腔體114(框410)之前對該流動進行調(diào)整(框408)。可以通過改變流體在渦流管116的流體入口 118處的壓力和/或通過例如使用閥132來改變流體在渦流管116的第一流體出口 120處的流動，來對流動進行調(diào)整。
[0023]如果在框406處所測量的溫度和設(shè)定點溫度基本上相等，則將來自第一流體出口120的流體引導(dǎo)到至少過程控制設(shè)備104或者殼體102的內(nèi)部腔體114(框410)，而不首先對通過渦流管116的流體的流動進行調(diào)整。來自第一流體出口 120的流體可以劃分成多個部分，這些部分中的至少一個部分分流到過程控制設(shè)備104或者殼體102的內(nèi)部腔體114。其它部分中的一個或多個部分可以分流到過程控制設(shè)備104的其它部件106。
[0024]在該例子中，圖4中的流程圖所表示的方法中的至少一部分可以使用機器可讀指令來實現(xiàn)，其中所述機器可讀指令包括用于由處理器來執(zhí)行的程序，例如由下面結(jié)合圖5所討論的示例性處理器平臺500