CN100520392C - 延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法及其定硫仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法及其定硫仪，在库仑定硫仪中通过管路将电解池和干燥装置连通起来，该管路上设有一拐点，于拐点处将该管路分成第一管路和第二管路，第一管路和第二管路分别与电解池和干燥装置相连，第一管路呈上升趋势布置，第一管路于拐点处改变其上升趋势，第一管路和电解池的相连处与拐点有高度差H，工作时库仑定硫仪的动力泵为间歇式工作方式，或者第一管路与第二管路为间歇式导通。本发明是一种实现简单、成本低廉、能够延长了干燥剂的使用寿命、大大减少操作人员对干燥剂的更换频率、最终保证了测试准确性的延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法及其定硫仪。
Description
技术领域
本发明主要涉及到可燃物质中含硫量的测量设备领域，特指一种延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法及其定硫仪。
背景技术
硫是煤样中最主要的有害成份，主要以单质硫、硫化物以及硫酸盐等形式存在于煤中，煤所含的硫化物在燃烧后会生成有害的SO2和SO3气体以及飞灰等随烟气排入大气中，造成大气和环境污染，因此对煤样中硫含量的检测是煤炭生产、销售、使用以及环保部门的一项非常重要的工作。现有技术中，为了准确、快速地测量出可燃物质中的含硫量，一般采用定硫仪作为常用的测量设备。在各种测量设备中，如定硫仪等，均采用库仑测硫法。煤样在反应炉中燃烧后产生二氧化硫和少量三氧化硫气体通过与反应炉内腔相连的管路进入电解池内进行滴定，根据电生碘和电生溴所消耗的电量来测定试样中硫的含量。在测量过程中因高温气流流经不断搅拌的电解池，会不断产生水汽和雾汽，在泵的抽力作用下，它们会随气流进入管道内。在电解池后连接有检测流量的流量感应器，为保证流量感应器能一直处于干燥的工作环境，流经它的气流不含水分，在气流进入流量感应器前会串联有用于吸水的干燥装置(如干燥剂：硅胶)。但在现有定硫仪中，泵都是采用的连续工作方式，无论是实验过程中还是实验间歇，泵始终是开启的，水汽和雾汽不断的从电解池被抽出，有的水汽遇冷甚至凝结成水珠吸附在管路壁上。大量的水汽和水珠进入干燥装置后，大大缩短了干燥剂的使用寿命，几乎每天就要更换一次干燥剂，否则水汽一旦进入了流量感应器，整个仪器的流量就会变得不准，测试结果自然也会带来很大的影响。因此操作人员必须随时观察干燥剂的使用情况，并及时更换，增加了操作人员的劳动强度和仪器使用的不方便性。并且因为泵的抽力作用，吸附在管道壁上的水珠不会回流，且不断积累，使管路截面积变小，气流不顺畅，直接影响到气流量的大小，最终也会导致测试结果不准。目前有的定硫仪采用加大干燥剂容器的容积的方法来延长干燥剂使用时间，但这治标不治本，成效不大，且是以牺牲仪器的体积为代价，因此使用不广泛。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现简单、成本低廉、能够延长了干燥剂的使用寿命、大大减少操作人员对干燥剂的更换频率、最终保证了测试准确性的延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法及其定硫仪。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法，其特征在于：在库仑定硫仪中通过管路将电解池和干燥装置连通起来，该管路上设有一拐点，于拐点处将该管路分成第一管路和第二管路，第一管路和第二管路分别与电解池和干燥装置相连，第一管路呈上升趋势布置，第一管路于拐点处改变其上升趋势，第一管路和电解池的相连处与拐点有高度差H，工作时库仑定硫仪的动力泵为间歇式工作方式，或者第一管路与第二管路为间歇式导通。
根据权利上述方法所制成的定硫仪，它包括固定于底板上的炉体、控制机构以及通过管路依次相连的电解池、干燥装置、流量感应器、和泵，炉体内装设有燃烧管，电解池通过管路与燃烧管的尾端相连，炉体的入口端设有送样嘴，送样嘴与送样装置相连，其特征在于：所述电解池和干燥装置之间通过管路相连，该管路包括第一管路、第二管路以及拐点，第一管路呈上升趋势布置，第一管路于拐点处改变其上升趋势，第一管路和电解池的相连处与拐点有高度差H，所述泵为间歇式工作泵。
根据上述方法所制成的定硫仪，它包括固定于底板上的炉体、控制机构以及通过管路依次相连的电解池、干燥装置、流量感应器、和泵，炉体内装设有燃烧管，电解池通过管路与燃烧管的尾端相连，炉体的入口端设有送样嘴，送样嘴与送样装置相连，其特征在于：所述电解池和干燥装置之间通过管路相连，该管路包括第一管路、第二管路以及拐点，第一管路呈上升趋势布置，第一管路于拐点处改变其上升趋势，第一管路和电解池的相连处与拐点有高度差H，所述第一管路与第二管路的连接处设有回流装置。
所述回流装置为与控制机构相连的三口二位电磁阀，该电磁阀的一口与第一管路相连，一口与第二管路相连。
所述回流装置为驱动装置和插装阀，插装阀的两个端口分别通过进气嘴和出气嘴与第一管路和第二管路相连，插装阀的阀芯与驱动装置相连。
所述驱动装置为与控制机构相连的气缸，气缸的活塞杆与插装阀的阀芯相连，所述阀芯上有一与空气相连的导通口。
所述回流装置包括驱动装置、阀体、阀芯和通气管路，通气管路开设于阀体内，通气管路的两端分别通过进气嘴和出气嘴与第一管路和第二管路相连，阀芯上开设有与通气管路配合的通气孔和与空气相连的导通口，阀芯的一端通过传动机构与驱动装置相连。
所述驱动装置包括电机和齿轮传动机构，阀芯的一端通过齿轮与驱动装置的电机相连。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：本发明的延长干燥剂使用时间的装置和方法实现简单、成本低廉，能够实现电解池与干燥装置之间的连接管中的水珠回流至电解池，避免了水珠在管路壁上的积累，且不会随气流被带入干燥管内，从而延长了干燥剂的使用时间，无需操作人员时刻关注干燥剂的吸水情况，大大减少了操作人员对干燥剂的更换频率，减轻了他们的劳动强度，仪器使用起来也更方便。另外，任何干燥剂的使用次数都是有限的，当它达到了某种饱和时就必须重新换用新干燥剂，而延长了干燥剂的使用时间也就意味着减少了仪器的使用成本。而管壁上无水珠的吸附也保证了流经管路的气流的顺畅，流量感应器的工作稳定，即气流量的稳定，最终保证了测试的准确性。
附图说明
图1是本发明俯视结构示意图；
图2是本发明实施例1的结构示意图；
图3是本发明实施例1管路连接结构示意图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图5是本发明实施例3的结构示意图；
图6是本发明实施例4的结构示意图。
图例说明
1、控制机构 2、底板
3、泵 4、流量感应器
5、干燥装置 6、电解池
7、管路 71、第一管路
72、拐点 73、第二管路
8、回流装置 81、电磁阀
82、进气嘴 83、驱动装置
84、气缸 85、活塞杆
86、导通口 87、阀体
88、阀芯 89、插装阀
810、出气嘴 811、电机
812、齿轮 813、通气孔
814、通气管路 9、燃烧管
10、炉体 11、送样嘴
12、样舟平台 13、样舟
14、送样装置
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法，在库仑定硫仪中通过管路7将电解池6和干燥装置5连通起来，该管路7上设有一拐点72，于拐点72处将该管路7分成第一管路71和第二管路73，第一管路71和第二管路73分别与电解池6和干燥装置5相连，第一管路71呈上升趋势布置，第一管路71于拐点72处改变其上升趋势，第一管路71和电解池6的相连处与拐点72有高度差H，工作时库仑定硫仪的泵3为间歇式工作方式，或者第一管路71与第二管路73为间歇式导通。
参见图1所示，本发明所用于的库仑定硫仪，它包括固定于底板2上的炉体10、控制机构1以及通过管路依次相连的电解池6、干燥装置5、流量感应器4、和泵3，炉体10内装设有燃烧管9，电解池6通过管路与燃烧管9的尾端相连，炉体10的入口端设有送样嘴11，送样嘴11与送样装置14相连。该送样装置14用来将盛装着待测煤样的样舟13由样舟平台12托着经送样嘴11送入燃烧管9内进行充分燃烧，燃烧完排出的气体依次流经电解池6、干燥装置5、流量感应器4和泵3，从而得到一组实验数据，完成测量工作。该送样装置14可以采用人工送样的机构，也可以采用自动送样的机构。控制机构1是用于控制整个仪器的运动、定位和数据采集；电解池6用于分析从炉体10抽出的气流中的含硫量；干燥装置5用于吸收排出气流中的水分，本发明中采用的是干燥剂，如硅胶；流量感应器4用于测量或控制气流量的大小；泵3用于提供气流动力。本发明在电解池6和干燥装置5之间用管路7相连，且管路7的布置须满足一定的要求。参见图2所示，所述管路7包括第一管路71、拐点72和第二管路73。所述第一管路71一直处于上升趋势，可以是直线、斜线、弧线、螺旋线或波浪线等；所述拐点72是管路7中第一个改变上升趋势的那一点。第一管路71与电解池6相连处与拐点72之间有一个高度差H，这个高度差H能满足水珠沿管壁自重下滑。参见图3所示，所述管路7包括第一管路71和拐点72，拐点72与干燥装置5直接相连。参见图1所示，根据实现延长干燥剂使用时间的方法的不同，在电解池6和干燥装置5之间，管路7的拐点72处装设回流装置8或不装设回流装置8。
参见图2所示，本发明的实施例1中，电解池6、干燥装置5和泵3通过管路相连，所述泵3与控制机构1相连。连接电解池6与干燥装置5的管路7包括第一管路71、拐点72和第二管路73，且电解池6出气口与拐点72满足高度差H。在实验过程中，泵3由控制机构1控制开启，气流通过管路从电解池6经干燥装置5从泵3排出，并将因气流温度和电解池6搅拌引起的水汽或雾汽带入第一管路71，一部分水汽随气流进入干燥装置5干燥，一部分水汽遇冷凝结成水珠吸附在管壁上。水珠在泵3的抽力作用下要克服自重和张力，沿第一管路71的管壁向上滑动，因此滑行速度缓慢。且在拐点72处，气流方向突变，水珠需克服更大的阻力才能越过拐点72进入第二管路73。因此在3-6min的实验过程中，吸附在管壁上的水珠滑行距离是很短的，即使到了拐点72处，也是一个很难逾越的障碍。当单样实验结束后，控制机构1会控制泵3停止运动，吸附的水珠在失去泵3的抽力作用后，会因自重快速下滑回流入电解池6。这时控制机构1再次控制泵3开启，开始下一个实验。如此周而复始，通过泵3的间歇式工作方式，使凝结成水珠的水汽失去积累的过程，减少流入干燥装置5的水分，从根本上延长其使用寿命，减少更换频率。
参见图4所示，本发明的实施例2中，电解池6、干燥装置5和泵3通过管路相连，所述泵3与控制机构1相连。连接电解池6与干燥装置5的管路7包括第一管路71、拐点72和第二管路73，且电解池6出气口与拐点72满足高度差H。在拐点72处装设有回流装置8，本实施例中采用的是三口二位电磁阀81，一口与第一管路71相连，一口与第二管路73相连，一口与空气相连。电磁阀81与控制机构1相连。实验过程中，控制机构1控制泵3开启，控制电磁阀81使第一管路71与第二管路73导通，与空气不相通。气流通过管路从电解池6经干燥装置5从泵3排出，并将因气流温度和电解池6搅拌引起的水汽或雾汽带入第一管路71，一部分水汽随气流进入干燥装置5干燥，一部分水汽遇冷凝结成水珠吸附在管壁上。水珠在泵3的抽力作用下要克服自重和张力，沿第一管路71的管壁向上滑动，因此滑行速度缓慢。且在拐点72处，气流方向突变，水珠需克服更大的阻力才能越过拐点72进入第二管路73。因此在3-6min的实验过程中，吸附在管壁上的水珠滑行距离是很短的，即使到了拐点72处，也是一个很难逾越的障碍。当单样实验结束后，泵3不停止运动，而是由控制机构1控制电磁阀81阻断第一管路71与第二管路73导通，且第一管路71与空气相通。吸附的水珠在失去泵3的抽力作用后，会因自重快速下滑回流入电解池6。这时控制机构1再次控制电磁阀81切换导通方向，开始下一个实验。如此周而复始，通过第一管路71与第二管路73间歇式导通的工作方式，使凝结成水珠的水汽失去积累的过程，减少流入干燥装置5的水分，从根本上延长其使用寿命，减少更换频率。
参见图5所示，本发明实施例3中，电解池6、干燥装置5和泵3通过管路相连，所述泵3与控制机构1相连。连接电解池6与干燥装置5的管路7包括第一管路71、拐点72和第二管路73，且电解池6出气口与拐点72满足高度差H。在拐点72处装设有回流装置8，本实施例中回流装置8包括驱动装置83和插装阀89。插装阀89的两个端口分别通过进气嘴82和出气嘴810与第一管路71和第二管路73相连，插装阀89的阀芯88与驱动装置83相连。驱动装置83为气缸84，气缸84的活塞杆85与插装阀89的阀芯88相连，且气缸84与控制机构1相连。所述阀芯88上有一与空气相连的导通口86。实验过程中，控制机构1泵3启动，控制气缸84上的活塞杆85带动阀芯88相对插装阀89的阀体87向外做直线运动，脱离密封垫，且阀芯88上的导通口86退出阀体87，使进气嘴82与出气嘴810导通，与空气不相通。气流通过管路从电解池6经干燥装置5从泵3排出，并将因气流温度和电解池6搅拌引起的水汽或雾汽带入第一管路71，一部分水汽随气流进入干燥装置5干燥，一部分水汽遇冷凝结成水珠吸附在管壁上。水珠在泵3的抽力作用下要克服自重和张力，沿第一管路71的管壁向上滑动，因此滑行速度缓慢。且在拐点72处，气流方向突变，水珠需克服更大的阻力才能越过拐点72进入第二管路73。因此在3-6min的实验过程中，吸附在管壁上的水珠滑行距离是很短的，即使到了拐点72处，也是一个很难逾越的障碍。当单样实验结束后，泵3不停止运动，而是由控制机构1控制气缸84上的活塞杆85带动阀芯88相对插装阀89的阀体87向内做直线运动，最终将出气嘴810的出气口封住，且阀芯88上的导通口86进入阀体87，使进气嘴82与导通口86导通，与出气嘴810不相通。吸附的水珠在失去泵3的抽力作用后，会因自重快速下滑回流入电解池6。这时控制机构1再次控制气缸84切换导通方向，开始下一个实验。如此周而复始，通过第一管路71与第二管路73间歇式导通的工作方式，使凝结成水珠的水汽失去积累的过程，减少流入干燥装置5的水分，从根本上延长其使用寿命，减少更换频率。
参见图6所示，本发明实施例4中，电解池6、干燥装置5和泵3通过管路相连，所述泵3与控制机构1相连。连接电解池6与干燥装置5的管路7包括第一管路71、拐点72和第二管路73，且电解池6出气口与拐点72满足高度差H。在拐点72处装设有回流装置8，本实施例中回流装置8包括驱动装置83和阀体87、阀芯88、通气管路814。通气管路814开设于阀体87内，通气管路814的两端分别通过进气嘴82和出气嘴810与第一管路71和第二管路73相连，阀芯88上开设有与通气管路814配合的通气孔813和与空气相连的导通口86，阀芯88的一端通过传动机构与驱动装置83相连。本实施例中，驱动装置83采用齿轮传动的方式，阀芯88的一端通过齿轮812与驱动装置83的电机811相连。实验过程中，控制机构1泵3启动，控制电机811通过齿轮812带动阀芯88旋转。当阀芯88上的通气孔813与阀体87上的通气管路814导通时，导通口86就与通气管路814错位不导通，即第一管路71与第二管路73是相通的。气流通过管路从电解池6经干燥装置5从泵3排出，并将因气流温度和电解池6搅拌引起的水汽或雾汽带入第一管路71，一部分水汽随气流进入干燥装置5干燥，一部分水汽遇冷凝结成水珠吸附在管壁上。水珠在泵3的抽力作用下要克服自重和张力，沿第一管路71的管壁向上滑动，因此滑行速度缓慢。且在拐点72处，气流方向突变，水珠需克服更大的阻力才能越过拐点72进入第二管路73。因此在3-6min的实验过程中，吸附在管壁上的水珠滑行距离是很短的，即使到了拐点72处，也是一个很难逾越的障碍。当单样实验结束后，泵3不停止运动，而是由控制机构1控制电机811通过齿轮812带动阀芯88旋转。当阀芯88上的导通口86与阀体87上的通气管路814一端导通时，通气孔813就与通气管路814错位不导通，即第一管路71与第二管路73不相通，而是通过导通口86与空气导通(如图所示状态)。吸附的水珠在失去泵3的抽力作用后，会因自重快速下滑回流入电解池6。这时控制机构1再次控制电机811切换导通方向，开始下一个实验。如此周而复始，通过第一管路71与第二管路73间歇式导通的工作方式，使凝结成水珠的水汽失去积累的过程，减少流入干燥装置5的水分，从根本上延长其使用寿命，减少更换频率。
以上仅为本发明若干实施例之一，但并不局限于上述实施例的结构组合方式。
Claims (8)
1、一种延长库仑定硫仪中干燥剂使用寿命的方法，其特征在于：在库仑定硫仪中通过管路(7)将电解池(6)和干燥装置(5)连通起来，该管路(7)上设有一拐点(72)，于拐点(72)处将该管路(7)分成第一管路(71)和第二管路(73)，第一管路(71)和第二管路(73)分别与电解池(6)和干燥装置(5)相连，第一管路(71)呈上升趋势布置，第一管路(71)于拐点(72)处改变其上升趋势，第一管路(71)和电解池(6)的相连处与拐点(72)有高度差H，工作时库仑定硫仪的泵(3)为间歇式工作方式，或者第一管路(71)与第二管路(73)为间歇式导通。
2、根据权利要求1所述方法所制成的定硫仪，它包括固定于底板(2)上的炉体(10)、控制机构(1)以及通过管路依次相连的电解池(6)、干燥装置(5)、流量感应器(4)、和泵(3)，炉体(10)内装设有燃烧管(9)，电解池(6)通过管路与燃烧管(9)的尾端相连，炉体(10)的入口端设有送样嘴(11)，送样嘴(11)与送样装置(14)相连，其特征在于：所述电解池(6)和干燥装置(5)之间通过管路(7)相连，该管路(7)包括第一管路(71)、第二管路(73)以及拐点(72)，第一管路(71)呈上升趋势布置，第一管路(71)于拐点(72)处改变其上升趋势，第一管路(71)和电解池(6)的相连处与拐点(72)有高度差H，所述泵(3)为间歇式工作泵。
3、根据权利要求1所述方法所制成的定硫仪，它包括固定于底板(2)上的炉体(10)、控制机构(1)以及通过管路依次相连的电解池(6)、干燥装置(5)、流量感应器(4)、和泵(3)，炉体(10)内装设有燃烧管(9)，电解池(6)通过管路与燃烧管(9)的尾端相连，炉体(10)的入口端设有送样嘴(11)，送样嘴(11)与送样装置(14)相连，其特征在于：所述电解池(6)和干燥装置(5)之间通过管路(7)相连，该管路(7)包括第一管路(71)、第二管路(73)以及拐点(72)，第一管路(71)呈上升趋势布置，第一管路(71)于拐点(72)处改变其上升趋势，第一管路(71)和电解池(6)的相连处与拐点(72)有高度差H，所述第一管路(71)与第二管路(73)的连接处设有回流装置(8)。
4、根据权利要求3所述的定硫仪，其特征在于：所述回流装置(8)为与控制机构(1)相连的三口二位电磁阀(81)，该电磁阀的一口与第一管路(71)相连，一口与第二管路(73)相连，一口与外界空气相连。
5、根据权利要求3所述的定硫仪，其特征在于：所述回流装置(8)为驱动装置(83)和插装阀(89)，插装阀(89)的两个端口分别通过进气嘴(82)和出气嘴(810)与第一管路(71)和第二管路(73)相连，插装阀(89)的阀芯(88)与驱动装置(83)相连。
6、根据权利要求5所述的定硫仪，其特征在于：所述驱动装置(83)为与控制机构(1)相连的气缸(84)，气缸(84)的活塞杆(85)与插装阀(89)的阀芯(88)相连，所述阀芯(88)上有一与空气相连的导通口(86)。
7、根据权利要求3所述的定硫仪，其特征在于：所述回流装置(8)包括驱动装置(83)、阀体(87)、阀芯(88)和通气管路(814)，通气管路(814)开设于阀体(87)内，通气管路(814)的两端分别通过进气嘴(82)和出气嘴(810)与第一管路(71)和第二管路(73)相连，阀芯(88)上开设有与通气管路(814)配合的通气孔(813)和与空气相连的导通口(86)，阀芯(88)的一端通过传动机构与驱动装置(83)相连。
8、根据权利要求7所述的定硫仪，其特征在于：所述驱动装置(83)包括电机(811)和齿轮传动机构，阀芯(88)的一端通过齿轮(812)与驱动装置(83)的电机(811)相连。
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| 智能定硫仪的设计. 束慧等.仪表技术，第4期. 2005 * |
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| CN101042368A (zh) | 2007-09-26 |
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