CN104049042B - 具有封闭的火焰淬灭连接的过程分析仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种过程分析仪器和管托架。过程分析仪器包括分析模块,分析模块具有多个入口并且被配置为分析过程气体。管托架连接到分析模块并且具有壳体,壳体在其中限定有内部。多个管道端接在管托架中。所述多个管道中的至少一个具有一体的火焰熄灭路径并且壳体的靠近一体的火焰熄灭路径的内部填充有固体。
Description
背景技术
在各种工业中采用过程分析传感器和仪器以测量和控制过程中的气体和液体。过程分析仪包括但不限于,过程气相色谱仪、过程气体分析仪、过程烃分析仪、连续排放监测系统(CEMS)等等。
过程分析仪器,如气相色谱仪和复杂的气体和/或液体分析仪或仪器,往往需要到各种气体、液体、空气或排气管线的一个或多个连接。在被设计以在危险/爆炸环境中操作的气体分析设备中,通常需要提供一装置,气体可以通过该装置进入仪器用于分析,而不允许火焰通过气体流路传播。在分析仪器被配置在防爆外壳“Exd”内时,这种情况是有必要的。通常可能设置所需火焰淬灭功能的阻火器往往是昂贵的,并且可能添加相机当大的成本到仪器。
发明内容
提供一种过程分析仪器和管托架。过程分析仪器包括分析模块,分析模块具有多个入口并且被配置为分析过程气体。管托架连接到分析模块并且具有壳体,壳体在其中限定有内部。多个管道端接在管托架中。所述多个管道中的至少一个具有一体的火焰熄灭路径并且壳体的靠近所述一体的火焰熄灭路径的内部填充有固体。
附图说明
图1是本发明的实施例的特别有用的过程分析仪器的示意性透视图。
图2是具有流动管道的管托架的示意剖面图,该管托架包括根据本发明的实施例的封闭的火焰淬灭部。
具体实施方式
图1是本发明的实施例的特别有用的过程分析仪器的示意透视图。过 程气相色谱仪(分析仪)10包括含有用于色谱仪10的色谱机构的大部分的分析模块12。如图1所示,色谱仪10具有必须连接在模块12和分析仪壳体24之间的多个管道或导管16。所述多个管道或导管16与模块式可移动的管托架18(在至少一个端部上)端接在一起,该管托架18有利于色谱分析模块12的快速和安全替换。这允许以不使用单独的管接头的方式连接分析仪壳体24和模块12之间的多个管道或导管。此外,模块化管托架18的利用允许多个管道或导管16在指定或预选位置中的正作用油封(positive sealing),因而防止管道交换或不当分配。这有助于将多个管道或导管合并在单个管托架中,每个管道或导管在管托架中具有指定的位置。如将参照图2更详细地说明的那样,单独的管道或导管优选地被密封并且永久地灌封在管托架18中,火焰阻止部分60设置在灌封内。
分析模块12包括各种阀、传感器、导管和适合其分析功能的电子元件。例如,用于气相色谱仪的分析模块可以包括多个阀、加热器、色谱柱、传感器,如火焰离子化检测器(FID)和/或热传导检测器(TCD)等等。其中分析模块用于不同功能的实施例,如过程气体氧传感器,将具有适合于这种功能的不同部件。分析模块12包括具有多个安装孔22的底板20,安装孔22允许底板20通过螺纹孔26被牢固地安装到壳体24。基于其构成材料,底板20具有足够的厚度,例如,使得在模块化管托架18的面28被推靠在密封面30上时(在图1中被更详细地示出),底板20没有明显地挠曲。
如图1所示,面28包括流体连接到单独的管道或导管的多个孔32。尽管所示的实施例显示面28具有矩形形状,但任何合适的形状可以用于面28。诸如弹性体O形环34之类的密封件布置在每个孔中或邻近每个孔布置。因此,当面28被充分地推靠在表面30上时,多个密封件34为每个管道或导管形成至表面30的单独密封。这允许大致同时地进行到模块12的全部流体连接,从而显著地节省技术人员时间。
图2是根据本发明的实施例的管托架的示意截面图。管托架18的端部28设置与每一个管道相关联的端口或孔32,并且包括用于每个端口32的面密封机构,如O形环34(在图1中示出)。图2显示被密封地端接在管托架18内的一对管道16。虽然图2仅显示一对管道16,事实上,根据本发明的实施例可以采用任何合适数量的管道。管道16流体地连接到托架接头42,并 且使用轴向密封O形环44可以便于这种连接,轴向密封O形环44可以确保灌注料46在被注入或倒入接头壳体48中时不会通过接头42漏出。此外,O形环44可以用于提供避免可能不被灌注料46容纳的任何流体泄漏的密封的额外目的。虽然不依赖O形环44来形成防火接头,但可以依赖O形环44用于密封。接头42优选地包括多个销对准孔,一个销对准孔被显示在标号50处。这些孔50与定位在模块12的表面30上并且从模块12的表面30延伸的销配合,以确保以下两者:接头42被正确地定位到表面30,并且当表面或端部28被推动以与表面30接触时接头42不旋转。如图2所示,壳体48还包括一个或多个内部环形槽52,一旦灌注料或玻璃粉固化或以其他方式硬化,内部环形槽52帮助将灌注料或玻璃粉保持在壳体48内。
根据本发明的实施例,每个管道16具有皱缩的、平坦的或以其他方式变形的部分60,该部分60优选地在变形程度和长度两方面都确定大小,以便提供必要的火焰淬灭功能。由于部分60,管道16可以被认为具有内部火焰熄灭路径。虽然皱缩或类似的变形通常使每个管道16大致减弱并且更容易损坏,但将火焰淬灭部分60封装在环氧树脂46内保护皱缩部分60免受损坏。另外,由于皱缩部分60具有与管道16的非皱缩部分不同的横截面,过渡区域62提供与环氧树脂46配合的表面,以将每个管道16保持在其轴向位置中。因此,在环氧树脂46内轴向滑动具有部分60的管道16比没有变形管道16应该更困难。
在至少一个管道16中,优选地在每一个管道16中,提供所制造的火焰熄灭路径,有助于提供对于来自诸如CSA、UL、FM、ATEX和IEC的核准机构的可适用行业公认的标准的低成本兼容,以提供火焰和爆炸安全操作。路径的尺寸和长度可以根据设计考虑变化,只要它们符合适用的防火标准。通过在壳体48内使用机构(CSA、UL、FM、ATEX、IEC等)兼容灌封材料46也便于机构兼容,这些材料帮助在分析仪壳体24和管托架18之间提供防火密封。
在一个实施例中,管道16由在皱缩夹具中被简单地皱缩的1/16″直径不锈钢管形成。但本发明的实施例可以使用其他尺寸管和材料来实现。此外,虽然本发明的实施例可以使用被皱缩或以其他方式变形的单个管道来实现以提供所需的火焰淬灭,优选的是,多个管道被如此皱缩。以这种方 式,所有进入和离开分析仪器的气体可以被传递通过火焰阻止或淬灭路径。据信在某些情况下,上面公开的一体的火焰熄灭路径可以提供的流量大于设置具有小的内径的类似管到的阻火器所提供的流量。因此,与可以由传统阻火器相比,由管道的扁平化所形成的非圆形横截面能够以较低成本提供合适的火焰淬灭和更大的流量。
虽然已经参照优选实施例描述本发明,本领域的技术人员将认识到,在形式和细节上可以变化而不脱离本发明的精神和范围。例如,本发明的实施例可以应用为流量限制装置。由于保护方案和爆炸性气体的数量必须被限制,这在采用稀释净化的情况将是有利的。另外,本发明的实施例可以被修改,以允许应用在要求沿着流动路径的较大的回压或通过管道的较大流动能力的不同外壳中。
Claims (15)
1.一种过程分析仪器,包括:
被配置为分析过程气体的分析模块,该分析模块具有多个入口;
连接到分析模块的管托架,该管托架具有壳体,壳体在其中限定有内部;和
端接在管托架中的多个管道,其中所述多个管道的中至少一个具有一体的火焰熄灭路径,所述一体的火焰熄灭路径具有非圆形横截面;并且
其中壳体的靠近所述一体的火焰熄灭路径的内部填充有固体。
2.根据权利要求1所述的过程分析仪器,其中过程分析仪器是气相色谱仪。
3.根据权利要求1所述的过程分析仪器,其中所述多个管道中的每一个包括一体的火焰熄灭路径。
4.根据权利要求1所述的过程分析仪器,其中火焰熄灭路径是皱缩部分。
5.根据权利要求1所述的过程分析仪器,其中火焰熄灭路径的皱缩程度和长度被选择以提供火焰淬灭。
6.根据权利要求1所述的过程分析仪器,其中所述多个管道中的至少一个由不锈钢制成。
7.根据权利要求1所述的过程分析仪器,还包括在每一个管道端接在管托架内时围绕所述多个管道中的每一个设置的弹性O形环。
8.根据权利要求1所述的分析仪器,其中所述固体是环氧树脂。
9.一种管托架,用于将多个管道连接到分析仪器的分析模块,该管托架包括:
壳体,在壳体中限定有内部;
端接在管托架中的多个管道,其中所述多个管道中的至少一个具有一体的火焰熄灭路径,所述一体的火焰熄灭路径具有非圆形横截面;并且
其中壳体的靠近所述一体的火焰熄灭路径的内部填充有固体。
10.根据权利要求9所述的管托架,其中所述多个管道中的每一个包括一体的火焰熄灭路径。
11.根据权利要求9所述的管托架,其中火焰熄灭路径是皱缩部分。
12.根据权利要求9所述的管托架,其中火焰熄灭路径的皱缩程度和长度被选择以提供火焰淬灭。
13.根据权利要求9所述的管托架,其中所述多个管道中的至少一个由不锈钢制成。
14.根据权利要求9所述的管托架,还包括在每一个管道端接在管托架内时围绕所述多个管道中的每一个设置的弹性O形环。
15.根据权利要求9所述的管托架,其中所述固体是环氧树脂。
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