CN101109734B - 一种喷淋脱气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喷淋脱气装置，其特征在于，排水管通过电磁阀A设于脱气容器的底部，溢水管设于脱气容器下端的一侧，液位传感器和喷嘴设于脱气容器内的上部，喷嘴与进水管连接，挡板设于脱气容器内的顶部，间冷式低温金属试验浴设于脱气容器的上面，一级气室和二级气室设于间冷式低温金属试验浴中，一级气室与脱气容器相通，并设于挡板的上面，间冷式低温金属试验浴内的温控系统与在间冷式低温金属试验浴外的制冷系统连接，一级气室和二级气室的上端通过连接管A连接，脱气容器上端设有一根排余水管，上端通过连接管B与两位三通电磁阀A连接，其一通通过连接管C与反吹泵连接，另一通与输气管连接。本发明的优点是能与自动气相色谱仪联机，实现在线检测的目的。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种喷淋脱气装置，尤其涉及一套应用于地震前期预报利用自动气相色谱、传感器检测地下流体中气体组分的脱气装置，属于脱气装置技术领域。
背景技术
地下流体动态观测是多年来国内外探索地震前期预报的主要前兆手段之一，地下流体某些溶解气组分，如氢、氧、氦、氩、二氧化碳、氮、甲烷、硫化氢等又是地震前期预兆的一个重要内容。而检测这些溶解气体的仪器如气相色谱仪、传感器比较合适的监测手段，如何使地下流体中的溶解气体转化为气态样品并且将气态样品连续自动地送入分析仪器如气相色谱仪器等成为一个关键技术。
已经申请与发表的有关脱气技术的专利很多，但是大多数脱气装置都无法实现自动测量，如本集团的实用新型专利，专利号为ZL02217830.9，专利名称为“热真空全脱气器”，采用的是真空、搅拌、加热技术，虽然脱气效率非常高，但系手动操作，目前实现连续自动脱气的装置，如福建省地震局申请的实用新型专利，专利号为ZL02228947.X，专利名称为“溶解气定量脱气装置”，它包括扩散器和鼓泡脱气循环管路，可制备出定量体积的与被测水样建立溶解平衡关系的相关溶解气组分气态样品。目前研制的平衡溶解脱气系统和搅拌加热系统虽然能实现自动脱气监测的目的，但存在加热过程中水汽过多，难以完全干燥且阀门较多、结构复杂，操作复杂的缺点。膜式脱气装置存在下述缺点：有的脱气膜脱气时间较长、有的脱气膜很难掌控水汽的分离，从而实验过程重现性较差，由于水质的变化多端，脱气膜比较容易污染、每隔一定时间对脱气膜进行清洗或更换，装置需要经常维护，其它如地下流体自动溶解脱气的系统也有不少试验，但是也存在结构复杂、加热过程后产生水汽等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能与自动气相色谱仪和传感器联机、实现自动监测目的、测定方法准确可靠、且有效解决水汽问题、设计操作更为简单、脱气效率也能满足检测需要的喷淋脱气装置。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种喷淋脱气装置，其特征在于，排水管、电磁阀A、脱气容器、进水管、挡板、温控系统、制冷系统、一级气室、连接管A、二级气室、连接管B、两位三通电磁阀A、连接管C、电磁阀B、反吹泵、输气管、连接管D、间冷式低温金属试验浴、电磁阀、排余水管、液位传感器、喷嘴、溢水管组成，排水管通过电磁阀A设于脱气容器的底部，溢水管设于脱气容器下端的一侧，液位传感器和喷嘴设于脱气容器内的上部，喷嘴与进水管连接，挡板设于脱气容器内的顶部，间冷式低温金属试验浴设于脱气容器的上面，一级气室和二级气室设于间冷式低温金属试验浴中，一级气室与脱气容器相通，并设于挡板的上面，间冷式低温金属试验浴内的温控系统与在间冷式低温金属试验浴外的制冷系统连接，一级气室和二级气室的上端通过连接管A连接，脱气容器上端设有一根排余水管，上端通过连接管B与两位三通电磁阀A连接，其一通通过连接管C与反吹泵连接，另一通与输气管连接；所述的溢水管出口呈U型，其内径大于进水管的内径；所述的二级集气室下部的排余水管上设有一个电磁阀；所述的两位三通电磁阀A通过连接管C与电磁阀B，电磁阀B通过连接管D与反吹泵连接。
为了有效实现脱气，选用的喷嘴应能达到喷雾脱气的效果。
为了使容器内在喷淋的过程中基本保持常压以保证气体不会重新溶解到水中，同时使产生的少量压力能自动把脱出的气体经气室送入到自动气相色谱仪和传感器系统，容器内设有溢水管，且溢水管内径要大于进水管内径，有利于出水大于进水，当液位到达溢水管顶端时，又可以同时通过水封来减少脱出的气体的扩散损失。
为了防止可能出现的水位不断上升进入气室，容器上部空间还设有一个水位感应的液位传感器。
为了排除喷淋过程中产生的水汽直接进入气室，在喷嘴与气室之间设有一块挡板。
为了有效实现低温干燥、净化气体的目的，设有两级气室，且两级气室直接
放置于温控为4-8℃之间的金属浴当中。
为了有利于排除系统干燥、净化腔体中的的残余冷凝水，在二级气室下部设有一排水电磁阀。
为了使喷淋的气体达到恒定浓度后，再送入到自动气相色谱仪，在输气管之后串有电磁阀，电磁阀的开关是实现脱气后分析样品气自动进入气相色谱仪的重要途径。
为了有利于一次检测完毕后能排除残余在系统内的死气，在二级气室之后设有一个两位三通电磁阀，一通与输气管连接，一通连接一个两位两通电磁阀用来控制反吹泵。
地下流体中的溶解气体通过喷嘴的喷射打散、撞击等作用下不断从流体中释放出去，溢水管的作用是既可以使系统基本保持常压，从而使喷淋出来的气体不会回溶到水中，产生的少量压力能自动将脱出的气样送入气相色谱仪和传感器，同时又可以通过水封避免或减少喷淋出来的气体扩散或损失。低温除湿系统由间冷式低温金属试验浴、制冷系统以及温控系统组成，其作用是对喷淋后进入气室的气体进行低温干燥。两级气室放置于间冷式低温金属试验浴当中，气体流经两级气室之后便可直接送入自动气相色谱检测系统进行分析。反吹泵的设置是为了一次检测完毕后，将系统内的死气排除以便下一次检测。本发明的脱气系统试验方法准确可靠，检测数据真实且数据重现性高。
本发明的优点是能与自动气相色谱和传感器联机，实现系统自动连续检测的目的，且有效的解决了水汽问题，测定方法准确可靠，设计操作更为简单，脱气效率也能满足检测的需要。
附图说明
图1为一种喷淋脱气装置结构示意图；
图2为本实用新型工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，为一种喷淋脱气装置结构示意图，所述的一种喷淋脱气装置由排水管1、电磁阀A 2、脱气容器3、进水管4、挡板5、温控系统6、制冷系统7、一级气室8、连接管A 9、二级气室10、连接管B 11、两位三通电磁阀A 12、连接管C 13、电磁阀B 14、反吹泵15、输气管16、连接管D 17、间冷式低温金属试验浴18、两位三通电磁阀B 19、排余水管20、液位传感器21、喷嘴22、溢水管23组成。
排水管1通过电磁阀A 2安装在脱气容器3的底部，溢水管23安装在脱气容器3下端的一侧，所述的溢水管23出口呈U型，其内径大于进水管4的内径，液位传感器21和喷嘴22安装在脱气容器3内的上部，喷嘴22与进水管4连接，挡板5设安装在脱气容器3内的顶部，间冷式低温金属试验浴18安装在脱气容器3的上面，一级气室8和二级气室10设于间冷式低温金属试验浴18中，一级气室8与脱气容器3相通，并设于挡板5的上面，间冷式低温金属试验浴18内的温控系统6与在间冷式低温金属试验浴18外的制冷系统7连接，一级气室3和二级气室10的上端通过连接管A 9连接，脱气容器3上端设有一根排余水管20，上端通过连接管B 11与两位三通电磁阀A 12连接，其一通通过连接管C 13与反吹泵15连接，另一通与输气管16连接。所述的二级集气室10下部的排余水管20上设有一个电磁阀19，在两位三通电磁阀A 12与反吹泵15之间通过连接管C 13和连接管D 17与电磁阀B 14连接。
如图2所示，为本实用新型工作流程示意图，本实用新型能与自动气相色谱或传感器联机使用，实现在线检测，本实用新型的工作流程为：
1.喷淋脱气：
地下流体中的溶解气体不断通过进水管4和喷嘴22的喷射打散作用，从液体中释放到脱气容器3当中，再进入一级气室8，同时空腔内原有的空气不断通过溢水管23被排放稀释，当液位到达溢水管23顶端时，进入脱气容器3的水开始从溢水管23排放出去，此时喷淋过程继续，上部空腔内溶解气体不断集聚，直至被测气组分的浓度到达一个平衡状态，可以开始进样检测。
2.低温干燥：
为了保证低温干燥效果，具体试验过程中温度控制在5℃左右，低温干燥与喷淋脱气同时进行，当喷淋过程一开始，溶解气便从脱气容器3上部空腔进入干燥系统，在低温干燥过程中，溶解气体当中的残余水分经冷凝作用随一级气室8的内壁流到底部。
3.送气步骤：
当一级气室8中的被测气体组分浓度到达平衡状态时，开启两位三通电磁阀A 12，干燥清洁的气体便从输气管16进入自动气相色谱检测系统。
4.排水以及放余水：
一次检测完毕后，关闭进水管4，开启电磁阀1，排空脱气容器3当中的脱气水，同时二级气室10下部的电磁阀19，清除冷凝后的余水。
Claims (1)
1.一种喷淋脱气装置，其特征在于，排水管(1)、电磁阀A(2)、脱气容器(3)、进水管(4)、挡板(5)、温控系统(6)、制冷系统(7)、一级气室(8)、连接管A(9)、二级气室(10)、连接管B(11)、两位三通电磁阀A(12)、连接管C(13)、电磁阀B(14)、反吹泵(15)、输气管(16)、连接管D(17)、间冷式低温金属试验浴(18)、电磁阀(19)、排余水管(20)、液位传感器(21)、喷嘴(22)、溢水管(23)组成，排水管(1)通过电磁阀A(2)设于脱气容器(3)的底部，溢水管(23)设于脱气容器(3)下端的一侧，液位传感器(21)和喷嘴(22)设于脱气容器(3)内的上部，喷嘴(22)与进水管(4)连接，挡板(5)设于脱气容器(3)内的顶部，间冷式低温金属试验浴(18)设于脱气容器(3)的上面，一级气室(8)和二级气室(10)设于间冷式低温金属试验浴(18)中，一级气室(8)与脱气容器(3)相通，并设于挡板(5)的上面，间冷式低温金属试验浴(18)内的温控系统(6)与在间冷式低温金属试验浴(18)外的制冷系统(7)连接，一级气室(3)和二级气室(10)的上端通过连接管A(9)连接，脱气容器(3)上端设有一根排余水管(20)，上端通过连接管B(11)与两位三通电磁阀A(12)连接，其一通通过连接管C(13)与反吹泵(15)连接，另一通与输气管(16)连接；所述的溢水管(23)出口呈U型，其内径大于进水管(4)的内径；所述的二级集气室(10)下部的排余水管(20)上设有一个电磁阀(19)；所述的两位三通电磁阀A(12)通过连接管C(13)与电磁阀B(14)，电磁阀B(14)通过连接管D(17)与反吹泵(15)连接。
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