Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. EA201170439 - СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ДЛЯ АНАЛИЗА

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ RU ]

2420-175934EA/061

СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

ДЛЯ АНАЛИЗА

ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение относится к системе для анализа текучей среды для исследования текучей среды, протекающей в трубе или в трубопроводе. Изобретение, в частности, применимо для системы для анализа текучей среды, размещенной для подсчета частиц в текучей среде, протекающей в трубе или трубопроводе. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу управления системой для анализа текучей среды для исследования текучей среды, протекающей в трубе или в трубопроводе . Настоящее изобретение также относится к использованию системы для анализа текучей среды.

Система для анализа текучей среды является особенно полезной для подсчета частиц в текучей среде, протекающей в трубе или трубопроводе, размещенных в труднодоступных местах, например, таких как океан или морское дно. Это может быть связано с контролем гидравлического масла в гидравлических системах, например, связано с оборудованием для производства углеводородов, где оборудование может быть оборудованием для производства на морском дне. Также: изобретение, в частности, применимо в местах, где существует риск взрыва и/или пожара.

Из американской заявки на патент US 2004/0197922 А1 известна система для обнаружения примесей при подаче воды, протекающей в системе труб. В описании также упомянуто, что в трубопроводной сети может быть выполнен гребной винт для зарядки батарей, которые подают электрическую энергию для управления системой.

Подобная система раскрыта в патенте Японии JP 2002267510, в которой электрическая энергия, необходимая для управления системой обеспечивается батареей, которая заряжается с помощью гребного винта, при этом гребной винт установлен в трубе и приводится в действие потоком текучей среды в трубе.

В заявке на патент WO 2004/057306 заявителя описан отбор проб и мониторинг текучей среды на месте с помощью анализатора текучей среды, который может быть использован в связи с изобретением в настоящей патентной заявке. В US 5572320 подробно описано устройство для анализа для определения материала частиц в текучей среде .

Когда должно быть подсчитано число частиц, имеющихся в текучей среде, частицы должны быть, насколько это возможно, равномерно распределены в текучей среде. Если частицы по той или иной причине имеют тенденцию группироваться в текучей среде, то это может дать полностью ошибочную картину плотности частиц в текучей среде, если взятая для подсчета частиц проба текучей среды содержит текучую среду с плотностью частиц, которая либо значительно ниже, либо значительно выше реальной плотности частиц в текучей среде. Поэтому является предпочтительным перемешивать текучую среду для того, чтобы получить равномерное распределение частиц в текучей среде перед взятием пробы текучей среды для подсчета частиц в текучей среде .

Поскольку настоящая система для подсчета частиц предназначена для использования в труднодоступных окружающих средах или там где существует риск пож:ара и/или взрыва, также является преимуществом, чтобы счетчик частиц был полностью или в самой большой возможной степени самодостаточным в необходимой энергии. Это устраняет использование кабелей для подачи электрической энергии для работы счетчика частиц. Это применяется, например, к источнику света для подсчета частиц и распознаванию изображения, обработке данных, беспроводной связи для передачи данных от счетчика частиц и/или контрольных сигналов для управления счетчиком частиц и другими частями системы.

Иначе говоря, также является преимуществом, если вся система может функционировать, насколько это возможно, без внешнего вмешательства. Примером этого является устранение использования насоса для направления проб текучей среды через систему для анализа текучей среды и возможно назад в поток в трубе, из которого была взята проба текучей среды.

Задачей настоящего изобретения является создание системы для анализа текучей среды, в которой сделана попытка решить вышеупомянутые проблемы, и которая поэтому может быть использована в местах, которые являются недоступными или труднодоступными, или в местах, где существует риск пожара и/или взрывов .

Эта задача достигается с помощью системы для анализа текучей среды, как она определена в независимом пункте 1 формулы изобретения, способа управления системой для анализа текучей среды, как он определен в независимом пункте 18 формулы изобретения, и использованием системы для анализа текучей среды, как указано в пунктах 20 и 21 формулы изобретения. Кроме того, предпочтительные варианты осуществления системы для анализа текучей среды приведены в сопряженных зависимых пунктах 2-17, в то время как дополнительный вариант осуществления способа управления системой для анализа текучей среды приведен в пункте 19 формулы изобретения.

Таким образом, предложна система для анализа текучей среды для исследования текучей среды, протекающей в трубе или трубопроводе . Система для анализа текучей среды содержит участок трубы, который, когда система для анализа текучей среды введена в использование, образует часть трубы или трубопровода, через которую протекает текучая среда. Участок трубы снабжен выходом для проб текучей среды для забора проб текучей среды из текучей среды, протекающей через участок трубы, и выходом для возврата проб текучей среды для возврата проб текучей среды на участок трубы, где выход для возврата проб текучей среды расположен ниже по потоку от выхода для проб текучей среды. Система для анализа текучей среды дополнительно содержит анализатор текучей среды, который размещен в сообщении по текучей среде с выходом для проб текучей среды и выходом для возврата текучей среды, и узел гребного винта, который снабжен, по меньшей мере, одним расположенным выше по потоку гребным винтом и, по меньшей мере, одним расположенным ниже по потоку гребным винтом. Узел гребного винта смонтирован на участке трубы так, что расположенный выше по потоку гребной винт располагается выше по потоку от выхода для проб текучей среды, за счет этого позволяя расположенному выше по потоку гребному винту перемешивать текучую среду в трубопроводе до забора проб текучей среды через выход для проб текучей среды, при этом таким образом, что расположенный ниже по потоку гребной винт расположен ниже по потоку от выхода для проб текучей среды и выше по потоку от выхода для возврата проб текучей среды, за счет этого позволяя расположенному ниже по потоку гребному винту создавать перепад давления на участке трубы между выходом для проб текучей среды и выходом для возврата проб текучей среды, который является достаточным, чтобы переместить пробы текучей среды через систему для анализа текучей среды.

Узел гребного винта дополнительно содержит корпус гребного винта, в котором смонтирован, по меньшей мере, один электрический генерато . Обычно в корпусе гребного винта смонтирован один генератор, но если требуется, например, запасной генератор, чтобы взять на себя производство электроэнергии в ситуации, когда генератор, который обычно используется, вышел из строя, или требуется обслуживание, влекущее за собой необходимость остановки генератора, то в корпусе гребного винта может быть выполнен больше, чем один генератор .

Расположенный выше по потоку и расположенный ниже по потоку гребные винты могут быть гребными винтами традиционной конструкции со ступицей, к которой прикреплены лопатки, и с корпусом гребного винта, установленным на участке трубы. Корпус гребного винта выполнен, насколько это возможно, маленьким и, насколько это возможно, обтекаемым: для того, чтобы влиять в самой малой возможной степени на поток в трубе, протекающий через участок трубы.

Диаметр расположенного выше по потоку гребного винта и расположенного ниже по потоку гребного винта выбирают согласно функции, которую он должен выполнять . Если расположенный выше по потоку гребной винт расположен только для перемешивания текучей среды в потоке в трубе до выхода для проб текучей среды, лопатки расположенного выше по потоку гребного винта выполнены с возможностью такой конструкции, чтобы создать степень турбулентности, необходимую для перемешивания текучей среды. Необходимая степень турбулентности и за счет этого степень перемешивания потока в трубе может быть достигнута также путем подбора диаметра расположенного выше по потоку гребного винта. Задачей расположенного ниже по потоку гребного винта предпочтительно является выработка электрической энергии и обеспечение перепада давления на участке трубы между выходом для проб текучей среды и выходом для возврата проб текучей среды, при этом диаметр может быть выбран таким, который наилучшим образом удовлетворяет этим двум требованиям.

В качестве альтернативы для традиционной конструкции гребного винта, расположенный выше по потоку гребной винт и/или расположенный ниже по потоку гребной винт может быть выполнен с периферийным кольцом, который прикреплен к наружным вершинам лопаток гребного винта в радиальном направлении, при этом периферийное кольцо расположено с возможностью вращения как часть участка трубы. Вращающееся кольцо может работать как ротор в электрическом генераторе, в то время как статор установлен вокруг кольца на участке трубы. Конечно, также возможно смонтировать периферийное кольцо на традиционных подшипниках так, что гребной винт только вращается без выработки электрической энергии. В частности, это будет относиться к расположенному выше по потоку гребному винту, если он должен только перемешивать текучую среду в потоке в трубе.

Другой альтернативой будет комбинация этих двух типов гребных винтов . В этом случае расположенный ниже по потоку гребной винт предпочтительно снабжен периферийным кольцом и работает как ротор в электрическом генераторе, в то время как расположенная выше по потоку турбина смонтирована на валу, который прикреплен центрально к расположенному ниже по потоку гребному винту и является по существу коаксиальным с осью вращения расположенного ниже по потоку гребного винта. Вал выступает вверх по потоку из расположенного ниже по потоку гребного винта так, что расположенный выше по потоку гребной винт, который смонтирован на валу, располагается выше по потоку от выхода для проб текучей среды. Для того чтобы расположенный вше по потоку гребной винт имел возможность вращаться, расположенный выше по потоку гребной винт либо выполнен с возможностью вращения на валу, который прикреплен к расположенному ниже по потоку гребному винту, либо расположенный выше по потоку гребной винт прикреплен к валу, в то время как вал расположен с возможностью вращения на ступице в центре расположенного ниже по потоку гребного винта (к которому затем прикреплены лопатки расположенного ниже по потоку гребного винта) .

В дополнение к обеспечению перепада давления на участке трубы, расположенный ниже по потоку гребной винт обычно также будет приводить в действие или помогать приводить в действие электрический генератор, который размещен в узле гребного винта. Подобным образом, в дополнение к перемешиванию текучей среды в трубопроводе расположенный выше по потоку гребной винт также может приводить в действие или помогать приводить в действие генератор, который размещен в узле гребного винта.

Система для анализа текучей среды дополнительно содержит средство для передачи электрической энергии, по меньшей мере, от одного электрического генератора на анализатор текучей среды и на другие потребители энергии в системе для анализа текучей среды. Обычно этим средством буду традиционные электрические кабели, которые свободно доступны на рынке.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один расположенный вьипе по потоку гребной винт и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт могут быть смонтированы на отдельны валах, при этом валы являются коаксиальными. По меньшей мере, один расположенный выше по потоку гребной винт и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт могут быть размещены с возможностью вращения в противоположные стороны. Электрический генератор тогда может быть генератором противоположного вращения, в результате чего и расположенный выше по потоку гребной винт, и расположенный ниже по потоку гребной винт принимают участие во вращении генератора .

Другой альтернативой является смонтировать, по меньшей мере, один расположенный выше по потоку гребной винт и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт на одном и том же валу, который приводит в действие электрический генератор .

Вместо установки и расположенного выше по потоку гребного винта, и расположенного ниже по потоку гребного винта выше по потоку от корпуса гребного винта, по меньшей мере, расположенный выше по потоку гребной винт может быть смонтирован выше по потоку от корпуса, гребного винта, и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт смонтирован ниже по потоку от корпуса гребного винта. Можно смонтировать расположенный выше по потоку гребной винт и расположенный ниже по потоку гребной винт на сквозном валу, или они могут быть смонтированы на отдельных валах, которые затем могут приводить в действие генератор противоположного вращения.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения узел гребного винта содержит, по меньшей мере, два электрических генератора, при этом, по меньшей мере, один расположенный выше по потоку гребной винт приводит в действие первый электрический генератор, и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт приводит в действие второй электрический генератор.

Анализатор текучей среды предпочтительно содержит средство для автоматического подсчета числа частиц в пробах текучей среды. Это средство, например, может содержать счетчик частиц, который выполнен с возможностью идентифицирования частиц в пробе текучей среды и передачи релевантных данных на базовую станцию. Для того чтобы иметь возможность хранить данные исследования для проб текучей среды, система для анализа текучей среды предпочтительно содержит блок хранения данных, который может хранить данные от анализатора текучей среды, относящиеся к каждой отдельной пробе текучей среды.

Система для анализа текучей среды дополнительно содержит средство для передачи данных и/или сигналов управления между системой для анализа текучей среды и базовой станцией, расположенной на расстоянии от системь.1 для анализа текучей среды. Средство для передачи данных и/или сигналов управления может содержать одно или более устройство для беспроводной передачи данных и/или сигналов управления между анализатором текучей среды и базовой станцией. Сеть мобильной связи и технология Bluetooth являются примерами способов беспроводной передачи данных, которые могут быть применены.

Средство для передачи данных и/или сигналов управления может также содержать один или более кабель для передачи данных и/или сигналов управления между анализатором текучей среды и базовой станцией, если анализатор текучей среды расположен таким образом, что это является целесообразным.

Анализатор текучей среды предпочтительно дополнительно содержит один или более контейнер проб для сбора одной или более пробы текучей среды, таким образом обеспечивая число частиц в пробе текучей среды, которые подлежат подсчету в соответствующей лаборатории. Это может быть, например, релевантным, когда автоматическое исследование проб текучей среды дает результаты, которые отличаются от ожидаемых значений и должны быть проверены посредством тщательного анализа в соответствующей лаборатории. Контейнер проб или контейнеры проб предпочтительно установлены с возможностью съема в анализаторе текучей среды таким образом, что контейнер проб может быть удален из него и помещен в анализатор текучей среды посредством устройства с дистанционным управлением, робота или подобного оборудования. Это особенно важно, когда система используется в местах, которые являются труднодоступными во время обычной работы.

Система для анализа текучей среды предпочтительно дополнительно содержит средство для контролируемого забора заданного количества текучей среды в пробе текучей среды. Это средство может состоять из одного или более клапанного устройства согласно требованиям. Клапанные устройства являются предпочтительно автоматическими и преимущественно сконструированы так, что ими можно управлять с базовой станции.

Подобным образом система для анализа текучей среды предпочтительно дополнительно содержит средство, которое управляет потоком текучей среды из проб текучей среды назад к потоку в трубе на участке трубы и предупреждает поток текучей среды из участка трубы через выход для возврата проб текучей среды в направлении анализатора текучей среды. Это средство может состоять из одного или более клапанного устройства . Клапанные устройства являются предпочтительно автоматическими и предпочтительно выполнены с возможностью управления ими с базовой станции.

Насколько большое количество должно быть взято из потока текучей среды в любое время через участок трубы, когда забирают пробу текучей среды, может регулироваться и устанавливаться посредством беспроводной системы или кабелей, как упомянуто выше. Альтернативно это может регулироваться путем ручной настройки клапанных устройств .

Также предложен способ для управления анализатором текучей среды для анализа текучей среды, протекающей в трубе или в трубопроводе, при этом выход для проб текучей среды выполнен в трубе или в трубопроводе . Через выход для проб текучей среды забирают пробу текучей среды, которая проходит к анализатору текучей среды для исследования пробы текучей среды. Способ содержит следующие этапы:

- выполнение узла гребного винта, содержащего, по меньшей мере, один расположенный выше по потоку гребной винт, и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт, при этом гребные винты смонтированы на одном или более вращающемся валу и разнесены на осевое расстояние в продольном направлении трубопровода, при этом, по меньшей . мере, один из гребных винтов размещен с возможностью приведения в действия электрического генератора, смонтированного в узле гребного винта,

размещение узла гребного винта в трубопроводе таким образом, что, по меньшей мере, один расположенный выше по потоку гребной винт расположен выше по потоку от выхода для проб текучей среды в трубопроводе, и, по меньшей мере, один расположенный ниже по потоку гребной винт расположен ниже по потоку от выхода для проб текучей среды.

Таким образом, гребные винты обеспечивают перемешивание текучей среды до забора пробы текучей среды через выход для проб текучей среды и выработку электрического тока для управления анализатором текучей среды и другим оборудованием, которому необходим электрический ток.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит этап размещения узла гребного винта в трубопроводе таким образом, что расположенный ниже по потоку гребной винт расположен выше по потоку от выхода для возврата проб текучей среды, которым снабжен трубопровод. Таким образом требуемый перепад давления может быть обеспечен в трубопроводе между выходом для проб текучей среды и выходом для возврата проб текучей среды.

Использование системы для анализа текучей среды также предложено для исследования текучей среды, протекающей в трубе или в трубопроводе, где участок трубы образует часть трубы или трубопровода .

Использование системы для анализа текучей среды также предложено для исследования текучей среды, протекающей в трубе или в трубопроводе, где участок трубы или трубопровода расположен под водой, то есть, предпочтительно на дне океана или морском дне, или в окружающей среде, где существует риск пожара и/или взрыва.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

иг.1 представляет собой схематичный вид первого варианта осуществления настоящего изобретения,

фиг. 2 представляет собой схематичный вид второго варианта осуществления настоящего изобретения,

фиг. 3 представляет собой схематичный вид третьего варианта осуществления настоящего изобретения,

фиг. 4 представляет собой схематичный вид четвертого варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1-4 показаны различные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако, различные варианты осуществления настоящего изобретения имеют много общих признаков, которые будут дополнительно объяснены перед тем, как каждый отдельный вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен более подробно.

На чертежах проиллюстрирована система для анализа текучей среды, которая в целом обозначена ссылочной позицией 10. Система для анализа текучей среды содержит участок 12 трубы, который образует часть трубы или трубопровода, когда используется система для анализа текучей среды 10. Поток 50 текучей среды в трубе протекает через трубу или трубопровод. В некоторых случаях желательно осуществлять регулярную проверку плотности частиц в потоке 50 текучей среды. Например, это может быть важно для гидравлических систем, где число частиц и размер частиц в потоке 50 текучей среды будет способен указывать до какой степени очевиден износ и задир на деталях в гидравлической системе для того, чтобы предупредительное обслуживание могло быть начато заранее. Смазывающие системы являются другой технической областью, в которой настоящее изобретение может быть применено, при этом плотность частиц в смазывающей жидкости может быть использовано для обнаружения ранних признаков износа на различных деталях машин с тем, чтобы меры были предприняты до того, как произойдет полный выход из строя жизненно важных деталей в машине или машинах, которые смазываются .

Участок 12 трубы снабжен выходом 35 для проб текучей среды и анализатором 16 текучей среды. Анализатор 16 текучей среды управляется предпочтительно автоматически и включает в себя устройство, необходимое для обеспечения осуществления анализа пробы текучей среды. Среди прочего это включает в себя счетчик 17 частиц, в котором исследуется проба текучей среды. Пример такого оборудования описан в US 5572320, как указано в вводной части заявки.

Автоматическое оборудование для анализа (не показано подробно на чертежах) , например, может включать в себя лазерный диод, который пропускает свет через пробу текучей среды. Свет затем проходит от лазера через увеличивающую линзу перед тем, как изображение регистрируется на чипе датчика изображения. Изображение, записанное на чипе датчика изображения, затем анализируется с помощью оборудования идентификации, которое идентифицирует и считает частицы, отображенные на изображении. В процессе соответствующие данные предпочтительно хранятся в запоминающем устройстве 18 и передаются, предпочтительно беспроводным путем, на базовую станцию 20 посредством аппаратуры 19 связи, содержащей, по меньшей мере, передатчик и, предпочтительно, приемник. Если аппаратура 19 связи снабжена приемником, то аппаратура связи может быть также использована для связи между системой 10 для анализа текучей среды и базовой станцией 20, которая обычно расположена на некотором расстоянии от системы 10 для анализа текучей среды, получая в результате возможность управлять системой для анализа текучей среды, которая может быть расположена, например, на морском дне.

Анализатор 16 текучей среды предпочтительно соединен с участком 12 трубы посредством линий 38, 39 текучей среды и, по меньшей мере, одного клапанного устройства 43, которое предпочтительно является автоматическим клапанным устройством, которое управляет забором проб текучей среды из потока 50 в трубе на участке 12 трубы и потоком проб текучей среды через анализатор текучей среды.

После прохождения через анализатор 16 текучей среды проба текучей среды может быть сброшена в хранилище (не показано на чертежах) , или анализатор 16 текучей среды может быть соединен с выполненным на участке 12 трубы выходом 36 для возврата проб текучей среды через линии 40, 41 текучей среды, таким образом обеспечивая возврат пробы текучей среды в поток 50 в трубе. Выход 36 для возврата проб текучей среды предпочтительно выполнен ниже по потоку от выхода 35 для проб текучей среды на участке 12 трубы. Также выполнено, по меньшей мере, одно клапанное устройство 44, предпочтительно автоматическое клапанное устройство, в соединении с линиями 40, 41 текучей среды, обеспечивая таким образом регулирование потока проб текучей среды, возвращаемых в поток 50 в трубе. С помощью, по меньшей мере, одного клапанного устройства 44 также возможно предотвратить поток текучей среды из потока 50 в трубе через линии 40,41 текучей среды.

Как уже упоминалось, клапанные устройства 43, 44 являются предпочтительно автоматическими, обеспечивая таким образом их управление с базовой станции 20.

Передача данных и/или управление системой 10 для анализа текучей среды предпочтительно ведется через беспроводную систему, но также может быть осуществлено посредством кабелей связи, если система 10 для анализа текучей среды расположена таким образом, что в ней целесообразно и возможно использование кабелей связи.

Анализатор текучей среды также предпочтительно содержит контейнер проб (не проиллюстрирован на чертежах) , в котором может храниться проба текучей среды, взятая на участке 12 трубы. Этот контейнер проб предпочтительно установлен с возможностью съема в анализаторе 16 текучей среды таким образом, что его вынимают с помощью устройства с дистанционным управлением или с помощью другого механического оборудования, и транспортируют в лабораторию для подробного исследования. Это может быть целесообразно, например, если результаты, переданные от системы для анализа текучей среды создают основание для проведения более тщательного анализа пробы текучей среды. Анализатор текучей среды, конечно, может быть также снабжен более чем одним контейнером для проб.

На участке 12 трубы смонтирован узел 22 гребного винта. Узел 22 гребного винта содержит расположенный выше по потоку гребной винт 29, расположенный ниже по потоку гребной винт 30 и, по меньшей мере, один электрический генератор 25, 26, 27, который размещен в корпусе 23 гребного винта и который приводится в действие с помощью одного или обоих гребных винтов 29, 30. Узел гребного винта может быть закреплен на месте посредством крепежных устройств 24, таки как, например, распорок или пластин. Размер корпуса 23 гребного винта минимизирован, при этом корпус гребного винта сконструирован так, что поток текучей среды за корпусом гребного винта подвержен влиянию в наименьшей возможной степени. Термин расположенный выше по потоку гребной винт здесь относится к тому факту, что гребной винт размещен выше по потоку от выхода 35 для проб текучей среды, в то время как расположенный ниже по потоку гребной винт соответственно относится к тому факту, что гребной винт размещен ниже по потоку от выхода 35 для проб текучей среды. Точное расстояние выше по потоку и ниже по потоку от выхода 35 для проб текучей среды, на котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 должны быть размещены, будет зависеть, среди прочего, от размера (то есть диаметра) трубы и гребных винтов, а также от того, какого рода текучая среда протекает на участке трубы. Специалист в данной области техники будет иметь возможность адаптировать расстояния так, чтобы осуществить задачу изобретения, возможно, после некоторого количества проверок, если это необходимо.

Между электрическим генератором 22 и анализатором 16 текучей среды и любыми другими потребителями энергии в системе для анализа текучей среды выполнено средство, предпочтительно электрические кабели 28, для передачи произведенного электрического тока. Электрический ток, полученный с помощью узла 22 гребного винта, может быть использован для зарядки одной или более батареи (не показаны на чертежах) , которые, в свою очередь, снабжают электрическим током анализатор 16 текучей среды и другие потребители энергии в системе 10 для анализа текучей среды.

На фиг. 1-4 проиллюстрированы некоторые примеры того, как могут быть размещены расположенный выше по потоку гребной винт и расположенный ниже по потоку гребной вин . На фиг . 1 проиллюстрирован один вариант осуществления настоящего изобретения, в котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтированы на общем валу 33. Общий вал 33 приводит в действие электрический генератор 25, который размещен в корпусе 23 гребного винта. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 может быть сконструирован таким образом, что он является гребным винтом, который по существу помогает приводить в действие электрический генератор 25, в то время как расположенный выше по потоку гребной винт 29, по существу, помогает перемешивать текучую среду в потоке 50 в трубе на переднем крае выхода 35 для проб текучей среды. Конструкция и наладка лопаток на расположенном выше по потоку гребном винте 29 будет решающей до той степени, до которой текучая среда в потоке 50 в трубе перемешивается. Это применимо ко всем различным вариантам осуществления настоящего изобретения. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 также предпочтительно будет обеспечивать требуемый перепад давления на участке 12 трубы между выходом 35 для проб текучей среды и выходом 36 для возврата проб текучей среды, заставляя таким образом пробы текучей среды проходить через анализатор текучей среды и назад в поток 50 в трубе без необходимости в каком-либо насосной установке.

На фиг .2 проиллюстрирован вариант осуществления настоящего изобретения, в котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 смонтирован на валу 31 расположенного выше по потоку гребного винта, в то время как расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтирован на валу 32 расположенного ниже по потоку гребного винта, при этом вал 31 расположенного выше по потоку гребной винта и вал 32 расположенного ниже по потоку гребной винта смонтированы коаксиально. Для данного варианта осуществления настоящего изобретения существует главным образом две возможности работы электрического генератора 25. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 может приводить в действие электрический генератор 25, в то время как расположенный выше по потоку гребной винт 29 смонтирован таким образом, что он вращается независимо от вращения расположенного ниже по потоку гребного винта и способствует только перемешиванию текучей среды, например, с помощью вала 31 расположенного выше по потоку гребного винта, установленного с возможностью вращения внутри вала 32 расположенного ниже по потоку гребного винта, который может быть цилиндрическим по форме. Альтернативно, расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 могут быть смонтированы таким образом, что они вращаются в противоположных направлениях и оба помогают приводить в действие электрический генератор и, таким образом, оба помогают выработке электрической энергии. Противоположно вращающиеся генераторы известны по предшествующему уровню техники и не будут здесь описаны дополнительно. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 предпочтительно также будет обеспечивать требуемый перепад давления на участке 12 трубы между выходом 35 для проб текучей среды и выходом 36 для возврата проб текучей среды, посредством чего заставляя пробы текучей среды проходить через анализатор текучей среды и назад в поток 50 в трубе без необходимости использовать насосную установку любого рода.

На фиг. 3 проиллюстрирован вариант осуществления настоящего изобретения, в котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтированы с каждой стороны от корпуса 23 гребного винта. Расположенный выше по потоку гребной винт 29 смонтирован выше по потоку от корпуса 23 гребного винта и выхода 35 для проб текучей среды, в то время как расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтирован ниже по потоку от выхода 35 для проб текучей среды и выше по потоку от выхода 36 для возврата проб текучей среды. На чертеже проиллюстрирован вариант осуществления настоящего изобретения, в котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 установлен с помощью подшипников

34 и вращается независимо от расположенного ниже по потоку гребного винта 30 и электрического генератора 25. Аль ернативным вариантом будет, конечно, установить расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 на сквозном общем валу, при этом оба гребных винта 29, 30 помогают приводить в действие электрический генератор 25. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 предпочтительно также будет обеспечивать необходимый перепад давления на участке 12 трубы между выходом

35 для проб текучей среды и выходом 36 для возврата проб текучей среды, посредством чего заставляя пробы текучей среды проходить через анализатор текучей среды и назад в поток 50 в трубе без необходимости использовать какого-либо рода насосную установку.

На фиг. 4 проиллюстрирован вариант осуществления настоящего изобретения, в котором расположенный выше по потоку гребной винт 29 и расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтированы с каждой стороны корпуса 23 гребного винта подобно тому, как проиллюстрировано на фиг. 3. Расположенный выше по потоку гребной винт 29 смонтирован вьппе по потоку от корпуса 23 гребного винта и выхода 35 для проб текучей среды, в то время как расположенный ниже по потоку гребной винт 30 смонтирован ниже по потоку от выхода 35 для проб текучей среды и выхода 36 для возврата проб текучей среды. Однако узел 22 гребного винта снабжен первым электрическим генератором 26 и вторым электрическим генератором 27, которые оба расположены в корпусе 23 гребного винта. Расположенный выше по потоку гребной винт 29 приводит в действие электрический генератор 26 с помощью вала 31 расположенного выше по потоку гребного винта, в то время как расположенный ниже по потоку гребной винт 30 приводит в действие второй электрический генератор 27 посредством вала 32 расположенного ниже по потоку гребного винта . Во время обычной работы один из двух электрических генераторов 26, 27 может быть отсоединен, так что только один генератор будет находиться в работе и вырабатывать электрическую энергию. Первый генератор 26, который приводится в действие расположенным вьппе по потоку гребным винтом 29, предпочтительно будет отключен во время обычной работы. Расположенный ниже по потоку гребной винт 30 тогда будет приводить в действие второй генератор 27, в то же время одновременно обеспечивая перепад давления между выходом 35 для проб текучей среды и выходом 36 для возврата проб текучей среды, тогда как расположенный вьппе по потоку гребной винт только перемешивает текучую среду в потоке 50 в трубе во время обычной работы. В случае необходимого обслуживания или выхода из строя второго электрического генератора 27, первый генератор 26 может быть включен, обеспечивая таким образом продолжение выработки электрический энергии.

Было описано некоторое число вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых текучую среду перемешивают в потоке 50 текучей среды до забора проб текучей среды из потока текучей среды и в которых система 10 для анализа текучей среды независима от внешнего снабжения электрической энергией и от использования насоса для закачки проб текучей среды через систему 10 для анализа текучей среды и назад в участок 12 трубы .

Система, описанная выше, конечно, может быть использована в любом месте, но она является особенно подходящей для использования в труднодоступных местах, например, таких как места, связанные с расположенными на дне установками для получения углеводородов в море . Она акже хорошо подходит для использования в местах, где имеется окружающая среда с риском возникновения пожара и взрыва.