СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ В ПОТОКЕ ГАЗА В ХОДЕ КРИОГЕННОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗА

1. Способ сепарации газов газовой смеси в форме потока газа,
в котором
газовую смесь в форме потока газа сжимают в процессе сжатия и подвергают расширению в процессе расширения,
поток газа облучают электромагнитно испущенным излучением (12) в микроволновом или терагерцевом диапазоне,
обнаруживают рассеянное излучение (13), причем рассеянное излучение возникает вследствие рассеяния испущенного излучения на, по меньшей мере, одном объекте (11) в потоке газа,
обнаруживают различие в частоте между рассеянным излучением и испущенным излучением,
отличающийся тем, что
присутствие, количество и/или долю движущихся объектов в потоке газа определяют из различия в частоте до и/или после процесса сжатия и/или процесса расширения и
сепарацию газов газовой смеси осуществляют с учетом определенного присутствия, определенного количества и/или определенной доли движущихся объектов в потоке газа, меры для защиты элементов, которые могут быть повреждены движущимися объектами в потоке газа, осуществляют в зависимости от определенного присутствия, определенного количества и/или определенной доли.
2. Способ мониторинга и/или контроля элементов, которые используются в ходе криогенной сепарации газа, в котором, в ходе криогенной сепарации газа, газовую смесь в форме потока (10) газа сжимают в процессе сжатия и подвергают расширению в процессе расширения,
отличающийся тем, что
для обнаружения движущихся объектов (11) в потоке (10) газа
поток газа облучают электромагнитно испущенным излучением (12) в микроволновом или терагерцевом диапазоне,
обнаруживают рассеянное излучение (13), которое происходит вследствие рассеяния испущенного излучения на, по меньшей мере,
одном объекте (11) в потоке газа,
обнаруживают различие в частоте между рассеянным излучением и испущенным излучением и
определяют присутствие, количество и/или долю движущихся объектов в потоке газа из различия в частоте до и/или после процесса сжатия и/или процесса расширения.
3. Способ по п. 2, в котором элементы, которые используют в ходе криогенной сепарации газа, сформированы в виде каплеотделителя, охладителя непосредственного контакта, испарителя, с помощью которого капли уносятся в случае неполного испарения, инерционного сепаратора, циклонного сепаратора, электрофильтра или газоочистителя.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором газовая смесь расширяется посредством дроссельного клапана, турбодетандера, потери давления на трубопроводе и/или колене.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором газовая смесь сжимается и охлаждается в многоступенчатом компрессоре и/или отслеживается точка росы газовой смеси.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором движущиеся объекты отфильтровываются из потока газа с учетом определенного присутствия, определенного количества и/или определенной доли движущихся объектов в потоке газа.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором определение присутствия, количества и/или доли движущихся объектов в потоке газа содержит этапы, на которых:
сравнивают один или более параметров (17) обнаруженного рассеянного излучения с одним или более заранее определенными пороговыми значениями; и
устанавливают, что параметр или параметры, соответственно, лежит/лежат внутри или вне интервала сравнения, заданного пороговым значением или значениями.
8. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют частоту рассеянного излучения и/или частоту доплеровского сигнала, обусловленного испущенным излучением и рассеянным излучением;
определяют из частоты рассеянного излучения или доплеровского сигнала относительную скорость движущихся объектов в направлении испущенного излучения и/или скорость течения движущихся объектов в направлении потока газа.
9. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют интенсивность (17) сигнала рассеянного излучения и/или интенсивность сигнала доплеровского сигнала, обусловленного испущенным излучением и рассеянным излучением;
определяют из интенсивности сигнала рассеянного излучения или доплеровского сигнала характеристическую переменную, которая соответствует среднему размеру движущихся объектов и/или количеству движущихся объектов на единицу объема в потоке газа.
10. Способ по п. 1 или 2, в котором испущенное излучение испускается наклонно или параллельно или перпендикулярно относительно направления потока газа и/или под изменяющимися углами (α) облучения и/или с изменяющимися частотами излучения.
11. Способ по п. 1 или 2, в котором испущенное излучение испускается одним или более радарными устройствами (14),
причем способ содержит этап, на котором определяют расстояние или диапазон расстояний движущихся объектов от заранее определенного опорного значения.
12. Способ по п. 1 или 2, содержащий этап, на котором определяют скорость течения потока газа.
13. Способ по п. 1 или 2, в котором движущиеся объекты являются твердыми веществами или каплями жидкости.
14. Устройство для сепарации газов газовой смеси в потоке газа, имеющее
устройство выполнено с возможностью сжатия газовой смеси в форме потока газа в процессе сжатия и предоставления возможности расширения в процессе расширения,
по меньшей мере, один излучатель (18) для облучения потока газа электромагнитно испущенным излучением (12) в микроволновом или терагерцевом диапазоне,
по меньшей мере, один приемник для обнаружения рассеянного
излучения (13), когда последнее происходит вследствие рассеяния испущенного излучения на, по меньшей мере, одном объекте (11) в или на потоке газа, и
средство (15) для обнаружения различия в частоте между рассеянным излучением и испущенным излучением,
отличающееся тем, что
средство предназначено для определения присутствия, количества и/или доли движущихся объектов (11) в потоке газа из обнаруженного различия в частоте до и/или после процесса сжатия и/или процесса расширения,
причем устройство предназначено для осуществления сепарации газов газовой смеси с учетом определения средства (15) для обнаружения различия в частоте, причем устройство предназначено для осуществления меры для защиты элементов, которые могут быть повреждены движущимися объектами (11) в потоке газа в зависимости от определенного присутствия, определенного количества и/или определенной доли.
15. Устройство (1) для мониторинга и/или контроля элементов, которые используются в ходе криогенной сепарации газа, в котором, в ходе криогенной сепарации газа, газовая смесь в форме потока (10) газа сжимается в процессе сжатия и подвергается расширению в процессе расширения, причем устройство имеет:
трубу (2) или резервуар для пропускания потока газа;
отличающееся тем, что
устройство (1) также имеет:
по меньшей мере, один излучатель (18) для облучения потока газа электромагнитно испущенным излучением (12) в микроволновом или терагерцевом диапазоне;
по меньшей мере, один приемник для обнаружения рассеянного излучения (13), когда последнее происходит вследствие рассеяния испущенного излучения на, по меньшей мере, одном объекте (11) в или на потоке газа; и
средство (15) для обнаружения различия в частоте между рассеянным излучением и испущенным излучением до и/или после процесса сжатия и/или процесса расширения, причем средство (15)
содержит средство обработки данных для оценивания одного или более параметров (17) рассеянного излучения, для определения присутствия, количества и/или доли движущихся объектов (11) в потоке газа из различия в частоте.
16. Устройство по п. 14 или 15, по меньшей мере, один излучатель и, по меньшей мере, один приемник являются компонентами одного или более радарных устройств (14).
17. Устройство по п. 14 или 15, в котором излучатель или излучатели предназначены для облучения потока газа наклонно или параллельно или перпендикулярно относительно направления течения.
18. Устройство по п. 14 или 15, в котором излучатель или излучатели предназначены для облучения потока газа наклонно переменно с разных направлений и/или одновременно с нескольких направлений.
19. Устройство по п. 14 или 15, в котором средство (15) для обнаружения различия в частоте содержит средство обработки данных для оценивания одного или более параметров (17) испущенного излучения и/или сформировано
для сравнения одного или более параметров обнаруженного рассеянного излучения (13) с одним или более заранее определенными пороговыми значениями и для установления, что параметр или параметры, соответственно, лежит/лежат в интервале сравнения, заданным пороговым значением или значениями; и/или
для определения частоты рассеянного излучения и/или частоты доплеровского сигнала, обусловленного испущенным излучением и рассеянным излучением, и для определения из частоты рассеянного излучения или доплеровского сигнала относительной скорости движущихся объектов в направлении испущенного излучения; и/или
для определения интенсивности (17) сигнала рассеянного излучения и/или интенсивности сигнала доплеровского сигнала, обусловленного испущенным излучением и рассеянным излучением, и для определения из интенсивности сигнала рассеянного излучения или доплеровского сигнала характеристической переменной, которая соответствует среднему размеру движущихся объектов и/или количеству движущихся объектов на единицу объема в потоке газа;
и/или
для определения расстояния движущихся объектов от приемника (14); и/или
для определения скорости течения потока газа; и/или
для объединения параметра или параметров с данными, поступающими от одного или более внешних датчиков, причем внешний датчик или датчики опираются на другие принципы измерения, чем доплеровский радар.
20. Устройство по п. 14 или 15, которое также содержит фильтр, пригодный для выявления излучения, которое происходит вследствие рассеяния испущенного излучения на неподвижных объектах (2).
21. Устройство по п. 14 или 15, которое сформировано в виде охладителя непосредственного контакта для воздухоразделительной установки или в виде воздухоразделительной установки.