CN102323110A - 工业气体在线采样器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种气体在线检测采样器。采样器包括气样通道及流量控制部分和气样加热及温度控制部分。其中，气样通道由采样接头、气室、流量调节阀和输出开关阀组成；加热室则由电热芯和温度继电器组成，置于密闭的加热室内，加热电源线采用隔离防爆方式引出。采样器直接安装在工业装置上，只需更换接头，即可适用于不同的接口。采样器在60℃左右的工作温度下，不仅能保证易节流液化的样气平稳输出，而且能防止空气污染和防爆，可直接安装在易燃、易爆的工业气体现场。由于具有耐高压、防液化、防爆、流量调定、输出开关、可换入口接头、低吸附、易吹洗、抗空气污染等多项功能，广泛用于25MPa以下，多种工业气体在线采样输送。

Description

工业气体在线采样器

技术领域

本发明涉及一种工业气体在线采样器，特别是一种既适用于一般性的在线检测采样，又适用于易节流液化的工业气体在线采样的多功能采样器。

背景技术

随着国内电子、化工、天然气、电力能源工业的快速发展，对气体质量的检测技术，要求越来越高。一些气体检测仪用于工业在线检测时，若样气流量波动太大，会直接导致检测数据不准，突然的气流波动甚至会损毁检测设备。这种情况大多数发生在气源压力高，减压时又易液化的工业气体采样过程中，例如气源压力为20MPa的天然气加气站，特别是冬季，最容易发生节流液化堵塞样气通道。现场人员的办法，就是用毛巾套住采样器，再用保温瓶的热水淋，但淋一次也只能通畅十多分钟。采用降低采样流量的办法，虽然也有效果，但流量太小，不仅会直接影响到检测结果，而且也难以解决液化和流量波动的问题。近几年也有人将氧气减压器的结构，更改为两次减压的办法，来降低高压天然气采样时的液化程度，但并未完全克服天然气采样液化问题，所以采样时，输出流量忽大忽小，很不稳定，这是其一。其二，氧气减压器之类的阀门，用于气体中微量水份和微量氧检测是不适合的，因为它里面有很大的空腔，空腔内充满了空气及原来的样气，有大量的水和氧；且阀门里面的传统的橡胶驱动膜其内部也有大量的水和氧。这两部分的水、氧会与通过的样气不断地达到动态平衡，很久很久都难以吹洗干净，这种用膜式减压器制作的采样器，用于检测采样时会导致检测结果的极大错误。用它减压取工业气体生产如集成电路时，则会使极怕水、氧的电子芯片大量报废，所以只有用气室为直线型且空间很小的针型阀取样才能有效解决这一问题；而对于节流液化问题，最好的方法就是将采样器加热。因此，只有这样才能获得流量稳定、又无空气污染的原始气样，也只有这样才能保证检测结果准确可靠，生产产品质量合格。

发明内容

本发明的目的，是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于工业气体在线采样的采样器，特别是既能防止节流液化，又能避免空气污染和防爆的多功能在线采样器。

一种工业气体在线采样器，包括气样通道及流量控制部分和气样加热及温度控制部分。

所说的气样通道及流量控制部分，由采样接头、气室、流量调节阀和输出开关阀组成。

所说的气样加热及温度控制部分由电热芯和温度继电器组成，置于密闭的加热室内。

所说的加热室，其加热电源线采用航空插座、插头隔离防爆方式引出；电器部分密封在采样器壳体内，与气样和空气完全隔离。

该采样器各部分相对于空气均为密封的，与外界空气完全隔离。

所说的加热室，由选定的温度继电器控制在60℃左右的温度下。

该采样器对不会发生节流液化的气体在线采样时，不需要加热，所以不用接通电源接插线。

所说的流量调节阀阀针的调节轮密封在保护螺套内，使其无法因人随手转动而调动。以防止现场非专业人员随手调动，避免意外事故发生。

该采样器直接安装在工业装置上，接头随接口的结构尺寸不同而不同，通过更换接头，适用于不同的接口。

该采样器开有温度校验孔，温度校验孔的空腔开在加热室旁边，与加热室平行。与流量调节阀在同一端。需要确认加热室的温度时，把温度计放入测试即可。

本发明所述的防液化多功能在线检测采样器，由两部分构成：A、样气通道及流量控制部分；B、样气防液化加热及温度控制部分。

样气通道除输出开关阀外，其余部分全部沿采样器轴线布局，而加热和控温的电气元件，则安装在气样通道周围的金属壳体内，加热室和继电器室，在安装完元件后密封，使其与空气隔离，与样气通道也不相通。

样气通道由采样接头1、气室6、流量调节阀7、输出开关阀10和出口接头11等部分组成，除输出开关阀10外，全部沿采样器的轴线组合，流路顺序如下：

样气→采样接头1→采样器入口接头2→气室6→采样流量调节阀7→样气输出开关阀10→出口接头11→样气输出

样气防液化加热由加热室12和电热芯13组成，温度控制由温度继电器室14、温度继电器15和电源接线防爆壳套等组成，电器元件封装在采样器主体内，与空气隔离，加热控温采用～220V±10％交流电源。

本发明主要用于易节流液化的工业气体在线检测采样。工业气体采样输送，对于在线检测，特别对于微量水份和微量氧的在线检测，至关重要，是直接关系到该项检测是否准确的大前提。因为再精密的仪器，一旦采样出了问题，就会因空气污染，导致检测错误。这是微量水、氧检测经常发生的事，是专业人员的共识。

本采样器不仅能保证易节流液化的样气，以适合检测的流量平稳的输出，而且能防止空气污染和防爆，所以可直接安装在易燃、易爆的工业气体现场。由于功能较多，因而比单纯防节流液化的采样器，适用面广泛得多，几乎适用于从0.2MPa～25MPa的各种非腐蚀性工业气体现场采样和气体用户的气源取样和输送。本采样器的推广应用，将为工业气体在线检测，特别是易节流液化气体的检测，提供一个稳定、准确、真实的气样，以保证在线检测及时、准确和检测设备安全，不受损坏。

下面结合附图，通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的保护范围内。

附图说明

图1为采样器整体中间剖视图。

图2为采样器加热控温部分局部剖视图。

图3为采样器样气输出开关阀安装局部剖视图。

具体实施方式

工业气体在线采样器，主体包含了两部分：气样通道及流量控制部分和气样加热及温度控制部分。

其中气样通道及流量控制部分，由工业装置接头1，入口接头2，1和2两接头的联接螺帽3，高压密封垫4，入口接头2与气室联接的高压密封垫5，高压气室6，气样输出流量调节阀7，调节阀7的护套8，气样输出开关阀10，开关阀10的高压密封垫9，输出开关阀10的输出接口压帽11组成；

气样加热及温度控制部分，由加热室12，电热芯13，温度继电器室14，温度继电器15，继电器室14的密封盖16，密封盖16的密封垫17，航空插座18，航空插头19，插头19的电源接线20，密封盖16的密封套21，密封套21与密封盖16扣接的密封圈22，密封套21与电源线的密封圈23，密封圈23的压套24，温度校验孔25组成。

样气通道结构和特点如下：

1、采样器外接头1可以随气源取样接头的尺寸不同而不同；

2、入口接头2的压接螺帽和入口尺寸，可以随接头1不同而不同；

3、流量调节阀7，直接做在气室上，其入口与气室出口相通，其出口以垂直方向与输出开关阀入口相通，阀针的调节轮，密封在保护螺套内，以防止现场无关人员调动，输出开关阀10采用螺纹和高压封垫，安装在采样器侧面，其入口与调节阀7的出口相通。

加热部分的结构和特点如下：

1、电加热室为筒状，与气室平行，装填电热芯的入口，在样气入口端，电热芯为特制瓷芯，功率随气量不同而不同，装入瓷芯后，入口即封闭，与外界空气隔离；

2、温度继电器室14设在样气入口端，由选定的继电器控制温度在60℃左右；

3、继电器室14的封盖16，其安装底盘为方形，用M3螺丝和封垫安装在继电器室14的上方，安装盘上部为筒状，筒上端具有同轴的外螺纹和内螺纹，内螺纹安装航空插头座，外螺纹安装封套21及封圈22，温度校验孔25的空腔开在加热室旁边，与加热室12平行，与流量调节阀7在同一端。需要确认加热室的温度时，把温度计放入测试即可；

4、温控采用～220V±10％交流电源，随用气量不同以全波或半波加热，电器部分密封在采样器壳体内，与样气和空气完全隔离，因而本采样器可直接安装在易燃、易爆工业气体采样现场。

Claims (10)

1.一种工业气体在线采样器，其特征是：包括气样通道及流量控制部分和气样加热及温度控制部分。

2.如权利要求1所述的在线采样器，其特征是：气样通道及流量控制部分由采样接头、气室、流量调节阀和输出开关阀组成。

3.如权利要求1所述的在线采样器，其特征是：气样加热及温度控制部分由电热芯和温度继电器组成，置于密闭的加热室内。

4.如权利要求3所述的在线采样器，其特征是：加热电源线采用航空插座、航空插头隔离防爆方式引出；电器部分密封在采样器壳体内，与气样和空气完全隔离。

5.如权利要求1所述的在线采样器，其特征是：采样器各部分相对于外界空气均为密封的，与空气完全隔离。

6.如权利要求3所述的在线采样器，其特征是：加热室由选定的温度继电器控制在60℃左右的温度下。

7.如权利要求3所述的气体在线采样器，其特征是：对不会发生节流液化的气体在线采样时，不需要接通电源接插线，以加热采样器。

8.如权利要求2所述的在线采样器，其特征是：流量调节阀阀针的调节轮密封在保护螺套内，使其无法因人随手转动而调动。

9.如权利要求2所述的在线采样器，其特征是：采样器直接安装在工业装置上，接头随接口的结构尺寸不同而不同，通过更换接头，适用于不同的接口。

10.如权利要求3所述的在线采样器，其特征是：采样器开有温度校验孔，温度校验孔的空腔开在加热室旁边，与加热室平行。

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