CN106353140A - 一种真空取样系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空取样系统，包括底座和PLC控制器，所述底座上设有多组支架，且从左到右依次为支架一、支架二、支架三和支架四，所述底座与多组支架之间通过多组螺杆固定连接，所述支架一内设有废液储存罐，所述支架二底部设有防爆隔膜真空泵，所述支架三内设有二级冷却器，所述支架四内设有一级冷却器，所述支架四上方设有物料进入装置，所述物料进入装置内包括多组取样点，所述PLC控制器上还设有多组调整按钮。该发明简化了工人操作流程，通过自动调节，减少了人员操作时的意外事故发生，提高了取样的精确率，同时节省了取样时间，也大大节约了成本。

Description

一种真空取样系统

技术领域

本发明涉及取样系统技术领域，具体为一种真空取样系统。

背景技术

现有真空取样一般都有以下问题：（1）工人现场取样时，经常去做别的工作，导致取样的时候取样液体比较多。当液体多时，大部分液体进入泵体后对泵造成损坏，导致泵的真空度达不到要求无法取样。（2）由于取样的介质高温，现有取样系统配置的是手动阀门，工人疏忽就会烫伤。（3）真空取样系统是对多点进行取样，取样过程繁琐，需要来回切换阀门，取样强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空取样系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种真空取样系统，包括底座和PLC控制器，所述底座上设有多组支架，且从左到右依次为支架一、支架二、支架三和支架四，所述底座与多组支架之间通过多组螺杆固定连接，且底座左端设有接地板，所述支架一内设有废液储存罐，所述废液储存罐下方设有排液口，所述废液储存罐内设有液位计，所述废液储存罐上方连接有排放管，所述排放管上设有物料阀、排放口和紧急排放阀，且紧急排放阀位于排放口右侧，所述支架二底部设有防爆隔膜真空泵，所述防爆隔膜真空泵下方通过金属软管向外连接，且金属软管末端设有真空泵出口，所述真空泵出口左侧设有单向阀，所述防爆隔膜真空泵上设有真空泵入口，且真空泵入口通过金属软管与废液储存罐连接，所述支架二上方设有取样装置，所述取样装置包括两组液体取样钢瓶，且两组液体取样钢瓶下方分别设有旁路液体取样阀和液体取样阀，两组所述液体取样钢瓶分别通过连接管与上方两组取样瓶连接，且两组液体取样钢瓶与取样瓶之间的连接管上分别设有旁路液体取样阀和液体取样阀，两组所述取样瓶分别通过连接管与上方两组2L气体取样瓶连接，且两组取样瓶与两组气体取样瓶之间的连接管上分别设有旁路气体取样阀2与气体取样阀2，两组所述气体取样瓶上方分别设有旁路气体取样阀1和气体取样阀1，所述取样瓶左端设有连接口与排放管相连，且排放管上靠近取样瓶位置设有氮气加压口，氮气加压口下方设有加压阀，所述支架三内设有二级冷却器，所述二级冷却器通过连接管与取样瓶右端连接口连接，且连接管上从下到上依次设有物料阀3、真空压力表、温度传感器和流量计，所述支架四内设有一级冷却器，所述一级冷却器与二级冷却器之间的连接管连接处通过对焊法兰固定，且连接管上设有温度计，所述对焊法兰之间设有金属缠绕垫，所述一级冷却器下方设有排净口，所述一级冷却器上方的连接管顶端设有介质入口, 所述支架四上方设有物料进入装置，且物料进入装置下方设有介质管道，所述一级冷却器上方的连接管与介质管道之间的连接处通过对焊法兰固定，且对焊法兰之间设有金属缠绕垫，所述物料进入装置内包括多组取样点，所述物料进入装置从上到下依次设有氮气阀、物料阀1和物料阀2，所述物料进入装置上方设有氮气吹扫口，所述PLC控制器分别与液位计、加压阀、单向阀、温度传感器、流量计、氮气阀、物料阀1、物料阀2、物料阀3、物料阀4、气体取样阀1、气体取样阀2、液体取样阀1、液体取样阀2、旁路气体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀1、旁路液体取样阀2和紧急排放阀控制连接，所述PLC控制器上还设有多组调整按钮，且多组调整按钮包括横向设置的切换按钮、紧急排放按钮和紧急停止按钮，纵向设置的取样按钮、氮气吹扫按钮和停止按钮。

优选的，所述废液储存罐容积为20L。

优选的，所述液体取样钢瓶容积为0.5L。

优选的，所述取样瓶容积为2L。

优选的，所述气体取样瓶容积为0.5L.

优选的，所述气体取样阀1、液体取样阀1、旁路气体取样阀1和旁路液体取样阀1均位于取样瓶左侧，且气体取样阀2、液体取样阀2、旁路气体取样阀2和旁路液体取样阀2均位于取样瓶右侧。

优选的，所述一级冷却器上分别设有冷却水出口和冷却水入口，且冷却水出口位于冷却水入口上方。

优选的，所述一级冷却器上还设有低温水出口与低温水入口，且低温水出口位于低温水入口上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本真空取样系统，在使用过程中，由于本取样电气系统采用PLC程序逻辑控制器进行控制，PLC选用世界知名品牌西门子S7200，留有以太网接口和RS485接口的远程通信功能，可以远程控制和现地控制。当真空取样系统关闭时，所有阀门处于关闭状态，打开电源，真空泵开启，对取样点A进行取样：按下取样按钮A，物料阀A1/A2、旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2、气体取样阀2、液体取样阀1、物料阀3、和物料阀4依次打开，同时其他阀门保持关闭；当流量计流过液体超过600ML时，同时关闭旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2和物料阀A1，之后打开加压阀对取样瓶进行加压取样，加压取样时间为40秒，40秒后气体取样阀2、液体取样阀1、加压阀关闭，5秒后打开物料阀4进行减压，10秒后关闭，取下取样瓶，取样完成。按下氮气吹扫按钮，对取样点A进行吹扫：打开氮气阀A1、物料阀A2、旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2、物料阀3和物料阀4，对取样管线进行吹扫，观察取样瓶内情况，如瓶内液体排完，按下停止按钮，关闭所有阀门，A点取样完成。按照以上步骤依次对其他取样点进行取样。取样完成后务必让真空泵进行5分钟空转；如果取样时温度传感器温度超过50℃时，所有阀门关闭；如果取样瓶（2L、0.5L）、取样阀门、快速接头等发生故障时，按下切换按钮，切换到旁路进行取样；如果在取样过程中发生故障，无法将取样介质取出时，按下紧急排放按钮，打开加压阀、紧急排放阀、所有取样介质通过排放口排走。如果整个取样系统发生故障时，按下紧急停止按钮，停止所有取样操作，当废液储存罐内液体达到12L时，将液位计打开,所有废液进行排放。该发明简化了工人操作流程，通过自动调节，减少了人员操作时的意外事故发生，提高了取样的精确率，同时节省了取样时间，也大大节约了成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明一级冷却器加入冷却水结构示意图；

图3为本发明一级冷却器加入低温水结构示意图：

图4为本发明PLC控制器面板按钮结构示意图。

图中：1底座、2支架一、21废液储存罐、22排液口、23液位计、24排放口、25排放管、3支架二、30取样装置、31防爆隔膜真空泵、32金属软管、33真空泵入口、34真空泵出口、35液体取样钢瓶、36取样瓶、37气体取样瓶、38氮气加压口、381加压阀、39单向阀、4支架三、41二级冷却器、42真空压力表、43温度传感器、44流量计、5支架四、51一级冷却器、52温度计、53对焊法兰、54金属缠绕垫、55介质入口、57排净口、6物料进入装置、7氮气吹扫口、8螺杆、9接地板、10 PLC控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种真空取样系统，包括底座1和PLC控制器10，底座1上设有多组支架，且从左到右依次为支架一2、支架二3、支架三4和支架四5，底座1与多组支架之间通过多组螺杆8固定连接，且底座1左端设有接地板9，支架一2内设有废液储存罐21，且废液储存罐21容积为20L，废液储存罐21下方设有排液口22，废液储存罐21内设有液位计23，废液储存罐21上方连接有排放管25，排放管25上设有物料阀4、排放口24和紧急排放阀， 且紧急排放阀位于排放口24右侧。

支架二3底部设有防爆隔膜真空泵31，防爆隔膜真空泵31下方通过金属软管32向外连接，且金属软管32末端设有真空泵出口34，真空泵出口34左侧设有单向阀39，防爆隔膜真空泵31上设有真空泵入口33，且真空泵入口33通过金属软管32与废液储存罐21连接，支架二3上方设有取样装置30，取样装置30包括两组液体取样钢瓶35，液体取样钢瓶35容积为0.5L，且两组液体取样钢瓶35下方分别设有旁路液体取样阀2和液体取样阀2，两组液体取样钢瓶35分别通过连接管与上方两组取样瓶36连接，且两组取样瓶36容积为2L，两组液体取样钢瓶35与取样瓶36之间的连接管上分别设有旁路液体取样阀1和液体取样阀1。

两组取样瓶36分别通过连接管与上方两组气体取样瓶37连接，且两组气体取样瓶37容积为0.5L，两组取样瓶36与两组气体取样瓶37之间的连接管上分别设有旁路气体取样阀2与气体取样阀2，两组气体取样瓶37上方分别设有旁路气体取样阀1和气体取样阀1，气体取样阀1、液体取样阀1、旁路气体取样阀1和旁路液体取样阀1均位于取样瓶36左侧，且气体取样阀2、液体取样阀2、旁路气体取样阀2和旁路液体取样阀2均位于取样瓶36右侧，取样瓶36左端设有连接口与排放管25相连，且排放管25上靠近取样瓶36位置设有氮气加压口38，氮气加压口38下方设有加压阀381。

支架三4内设有二级冷却器41，二级冷却器41通过连接管与取样瓶36右端连接口连接，且连接管上从下到上依次设有物料阀3、真空压力表42、温度传感器43和流量计44，支架四5内设有一级冷却器51，一级冷却器51与二级冷却器41之间的连接管连接处通过对焊法兰53固定，且连接管上设有温度计52，对焊法兰53之间设有金属缠绕垫54，一级冷却器51下方设有排净口57，一级冷却器51上方的连接管顶端设有介质入口55, 一级冷却器51上分别设有冷却水出口和冷却水入口，且冷却水出口位于冷却水入口上方，一级冷却器51上还设有低温水出口与低温水入口，且低温水出口位于低温水入口上方。

支架四5上方设有物料进入装置6，且物料进入装置6下方设有介质管道，一级冷却器51上方的连接管与介质管道之间的连接处通过对焊法兰53固定，且对焊法兰53之间设有金属缠绕垫54，物料进入装置6内包括多组取样点，物料进入装置6从上到下依次设有氮气阀、物料阀1和物料阀2，物料进入装置6上方设有氮气吹扫口7。

PLC控制器10分别与液位计23、加压阀381，单向阀39、温度传感器43、流量计44、氮气阀、物料阀1、物料阀2、物料阀3、物料阀4、气体取样阀1、气体取样阀2、液体取样阀1、液体取样阀2、旁路气体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀1、旁路液体取样阀2和紧急排放阀控制连接，PLC控制器10上还设有多组调整按钮，且多组调整按钮包括横向设置的切换按钮、紧急排放按钮和紧急停止按钮，纵向设置的取样按钮、氮气吹扫按钮和停止按钮，通过控制这些按钮来达到自动控制阀门效果。

本发明工作流程：在使用过程中，由于本取样电气系统采用PLC程序逻辑控制器进行控制，PLC选用世界知名品牌西门子S7200，留有以太网接口和RS485接口的远程通信功能，可以远程控制和现地控制。

当真空取样系统关闭时，所有阀门处于关闭状态，打开电源，真空泵31开启，对取样点A进行取样：按下取样按钮A，物料阀A1/A2、旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2、气体取样阀2、液体取样阀1、物料阀3、和物料阀4依次打开，同时其他阀门保持关闭；当流量计44流过液体超过600ML时，同时关闭旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2和物料阀A1，之后打开加压阀381对取样瓶（2L、0.5L）进行加压取样，加压取样时间为40秒，40秒后气体取样阀2、液体取样阀1、加压阀关闭，5秒后打开物料阀4进行减压，10秒后关闭，取下取样瓶（2L、0.5L），取样完成。

按下氮气吹扫按钮，对取样点A进行吹扫：打开氮气阀A1、物料阀A2、旁路气体取样阀1、旁路液体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀2、物料阀3和物料阀4，对取样管线进行吹扫，观察取样瓶（2L、0.5L）内情况，如瓶内液体排完，按下停止按钮，关闭所有阀门，A点取样完成。

按照以上步骤依次对其他取样点进行取样，取样完成后务必让真空泵31进行5分钟空转；如果取样时温度传感器43温度超过50℃时，所有阀门关闭；如果取样瓶（2L、0.5L）、取样阀门、快速接头等发生故障时，按下切换按钮，切换到旁路进行取样；如果在取样过程中发生故障，无法将取样介质取出时，按下紧急排放按钮，打开加压阀381、紧急排放阀、所有取样介质通过排放口24排走。如果整个取样系统发生故障时，按下紧急停止按钮，停止所有取样操作，当废液储存罐21内液体达到12L时，将液位计23打开,所有废液进行排放。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种真空取样系统，包括底座（1）和PLC控制器（10），其特征在于：所述底座（1）上设有多组支架，且从左到右依次为支架一（2）、支架二（3）、支架三（4）和支架四（5），所述底座（1）与多组支架之间通过多组螺杆（8）固定连接，且底座（1）左端设有接地板（9），所述支架一（2）内设有废液储存罐（21），所述废液储存罐（21）下方设有排液口（22），所述废液储存罐（21）内设有液位计（23），所述废液储存罐（21）上方连接有排放管（25），所述排放管（25）上设有物料阀4、排放口（24）和紧急排放阀，且紧急排放阀位于排放口（24）右侧，所述支架二（3）底部设有防爆隔膜真空泵（31），所述防爆隔膜真空泵（31）下方通过金属软管（32）向外连接，且金属软管（32）末端设有真空泵出口（34），所述真空泵出口（34）左侧设有单向阀（39），所述防爆隔膜真空泵（31）上设有真空泵入口（33），且真空泵入口（33）通过金属软管（32）与废液储存罐（21）连接，所述支架二（3）上方设有取样装置（30），所述取样装置（30）包括两组液体取样钢瓶（35），且两组液体取样钢瓶（35）下方分别设有旁路液体取样阀2和液体取样阀2，两组所述液体取样钢瓶（35）分别通过连接管与上方两组取样瓶（36）连接，且两组液体取样钢瓶（35）与取样瓶（36）之间的连接管上分别设有旁路液体取样阀1和液体取样阀1，两组所述取样瓶（36）分别通过连接管与上方两组气体取样瓶（37）连接，且两组取样瓶（36）与两组气体取样瓶（37）之间的连接管上分别设有旁路气体取样阀2与气体取样阀2，两组所述气体取样瓶（37）上方分别设有旁路气体取样阀1和气体取样阀1，所述取样瓶（36）左端设有连接口与排放管（25）相连，且排放管（25）上靠近取样瓶（36）位置设有氮气加压口（38），所述氮气加压口（38）下方设有加压阀（381），所述支架三（4）内设有二级冷却器（41），所述二级冷却器（41）通过连接管与取样瓶（36）右端连接口连接，且连接管上从下到上依次设有物料阀3、真空压力表（42）、温度传感器（43）和流量计（44），所述支架四（5）内设有一级冷却器（51），所述一级冷却器（51）与二级冷却器（41）之间的连接管连接处通过对焊法兰（53）固定，且连接管上设有温度计（52），所述对焊法兰（53）之间设有金属缠绕垫（54），所述一级冷却器（51）下方设有排净口（57），所述一级冷却器（51）上方的连接管顶端设有介质入口（55）, 所述支架四（5）上方设有物料进入装置（6），且物料进入装置（6）下方设有介质管道，所述一级冷却器（51）上方的连接管与介质管道之间的连接处通过对焊法兰（53）固定，且对焊法兰（53）之间设有金属缠绕垫（54），所述物料进入装置（6）内包括多组取样点，所述物料进入装置（6）从上到下依次设有氮气阀、物料阀1和物料阀2，所述物料进入装置（6）上方设有氮气吹扫口（7），所述PLC控制器（10）分别与液位计（23）、加压阀（381），单向阀（39）、温度传感器（43）、流量计（44）、氮气阀、物料阀1、物料阀2、物料阀3、物料阀4、气体取样阀1、气体取样阀2、液体取样阀1、液体取样阀2、旁路气体取样阀1、旁路气体取样阀2、旁路液体取样阀1、旁路液体取样阀2和紧急排放阀控制连接，所述PLC控制器（10）上还设有多组调整按钮，且多组调整按钮包括横向设置的切换按钮、紧急排放按钮和紧急停止按钮，纵向设置的取样按钮、氮气吹扫按钮和停止按钮。

2.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述废液储存罐（21）容积为20L。

3.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述液体取样钢瓶（35）容积为0.5L。

4.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述取样瓶（36）容积为2L。

5.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述气体取样瓶（37）容积为0.5L。

6.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述气体取样阀1、液体取样阀1、旁路气体取样阀1和旁路液体取样阀1均位于取样瓶（36）左侧，且气体取样阀2、液体取样阀2、旁路气体取样阀2和旁路液体取样阀2均位于取样瓶（36）右侧。

7.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述一级冷却器（51）上分别设有冷却水出口和冷却水入口，且冷却水出口位于冷却水入口上方。

8.根据权利要求1所述的一种真空取样系统，其特征在于：所述一级冷却器（51）上还设有低温水出口与低温水入口，且低温水出口位于低温水入口上方。