CN108120619B - 一种密闭取样器及高温无烟取样的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密闭取样器及高温无烟取样的方法，密闭取样器由闸阀、取样筒、提筒杆、密封底座、压紧手柄、密封外筒、密封内筒、压紧空心螺母及固定密封套组成；闸阀与密封底座用法兰连接；密封底座上方置有密封外筒，其内设可拆卸密封内筒，密封外筒顶、底部开口；密封内筒底部开口，顶部密封并中央有圆孔；固定密封套的顶、底部开口，并底部固定于密封内筒顶部；固定密封套的顶部螺纹连接压紧空心螺母；提筒杆是根长杆，其依次穿过压紧空心螺母、固定密封套、密封内筒、密封底座及法兰到达闸阀下方；提筒杆的下方连接取样筒。本发明既解决了底部取样的堵塞问题，也解决了上部取样的烟气问题。

Description

一种密闭取样器及高温无烟取样的方法

技术领域

本发明涉及化工领域取样器技术，尤其是指一种密闭取样器及高温无烟取样的方法。

背景技术

化工等行业在生产过程中需对反应釜、储油罐内不同高度的油样进行性能检测。目前，在检测液体产品时广泛使用的取样器为玻璃或金属管状结构。其下部为锥形管，中部为圆管，顶端开口。由于取样过程不密封，烟气量大，对环境污染大。同时针对易结(堵)原料，如沥青等则不能正常转移样品。

中国专利CN201310374988.3公开了一种用于高温高压反应釜的内置式原位取样装置，包括压环、测温测压釜塞、密封环、取样釜塞和旋钮力杆，在釜体内设置一个取样器，取样器一端通过密封盖与旋钮力杆连接，取样器另一端通过基座固定在测温测压釜塞上，取样器与密封盖之间为螺纹连接，取样器与密封盖之间的空隙设有密封件，取样器上部有连通孔。该取样装置能够有效解决目前在高温高压反应釜内原位取样技术不能同时达到快速、单相态以及样品组成无损的问题，但该取样器和密封件与密封盖之间为螺纹连接，不适用于易结样品使用，取样器需要固定位置，对于高度变化的样品取样有问题。

中国专利CN200920266976.8公开了一种高温取样器，尤其是能防止油井液体高温取样时闪蒸的一种高温取样器，这种高温取样器由后封头、中心管、密封胶圈、活塞、固定螺丝、丝杠、前封头、短接、弯头、进液闸门、出液闸门、手轮组成，其特殊之处是：中心管的前后有封头，中心管内有活塞，活塞与丝杠连接，前封头上安有进液闸门和出液闸门，取样时打开进液闸门旋转丝杠活塞后移，液体进入中心管内关闭进液闸门，液体降温后打开出液闸门，旋转丝杠活塞前行取出合格样品，该取样器结构简单，易操作，能达到高温取样的效果，但其采用活塞抽吸高温液体，不适用于易堵物料取样。

中国专利CN201310526246.8公开了一种高密封性取样器，结构精巧，设计合理；在普通取样器尾部设置有取样口轴向环形密封气流枪，可以在矿物取样口形成一层环形柱状高压气流膜封住取样口；而在普通取样器前端设计安装有气体端面径向密封气流枪，使取样后的取样器前端口形成一层径向平面高压气流膜，将取样器端口封住，使得内部的样本气体难以溢出，避免了普通取样器气体大量损失，保证了取样的准确，降低测量误差，但该取样器适用于气体取样，不适用于高温液体。

中国专利CN201020698357公开了一种液体取样器，由套圈、提杆、直杆、取样筒、压盖、底圈、孔洞组成，其特征在于取样筒下留有有孔洞的底圈，取样筒上留有提杆，取样筒内留有压盖，压盖上连接直杆，直杆上留有套圈，该取样器不能实现密封取样。

杨震洋等(电气设备绝缘油全密封取样装置设计及应用.机电信息，2014，(36)：49-51)为解决电气设备绝缘油取样过程中存在的密封不良问题，消除因取样手法不当对分析结果造成的负面影响，设计了一套电气设备绝缘油全密封取样装置，由全密封取样转换接头、中间连管和转换导向三通组成，其解决了原取样方式存在的密封性不良、分析结果不准确的问题。该装置通过密封接头采用针筒取样。但与本发明所取的高温带压液体并易固化样品及取样手段均有较大差异。

陈绍杰等(反转密封取样装置.煤矿安全，2012，43(10)：94-96)从缩短取样过程中煤样暴露时间角度出发，设计了一种反转密封取样装置，该装置能够取到碎屑状煤样，且在取样完成时能够完成对煤样的密封，井下无需转移煤样，直接通过煤样筒利用快接装置进行井下解吸；与传统的岩芯管取芯相比，反转密封取样能够极大缩短取样过程中煤样的暴露时间，井下30min瓦斯解吸量明显增大，减小了取样过程损失瓦斯量，能够提高直接法测定煤层瓦斯含量的准确性。但装置用于取固体煤样和瓦斯气相，与本发明所取的高温带压液体不同。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种密闭取样器及高温无烟取样的方法，能够实现在真空或带压设备内易结样品的密闭高温无烟取样。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种密闭取样器，其由闸阀、取样筒、提筒杆、密封底座、压紧手柄、密封外筒、密封内筒、压紧空心螺母及固定密封套组成；

所述闸阀与盛装被取样料液的器具连接；所述闸阀与所述密封底座用法兰连接；

在所述密封底座的上方置有所述密封外筒，密封外筒内设可拆卸的密封内筒，密封内筒带有凹槽，密封外筒的两侧设置所述压紧手柄，压紧手柄向下压时其突起部位嵌于密封内筒的凹槽内；所述密封外筒的顶部及底部均开口；所述密封内筒的底部开口，顶部密封并中央留有圆孔，供所述提筒杆穿越；

所述固定密封套的顶部及底部均开口，并将底部焊接固定于密封内筒顶部中央圆孔的周围；固定密封套的顶部螺纹连接所述压紧空心螺母；

所述提筒杆是根长杆，其依次穿过压紧空心螺母、固定密封套、密封内筒、密封底座及法兰到达闸阀下方；提筒杆的下方连接所述取样筒。

所述密封外筒与密封内筒之间设有密封圈。

所述压紧空心螺母底部与固定密封套底部上缘内设填料，将提筒杆的滑动部位密封。

所述提筒杆的上端设有一栓绳孔，一根下压绳的一端固定在栓绳孔上，下压绳的另一端处于自由状态；在提筒杆正中上方通过一个挂钩悬挂一个滑轮，一根提拉绳的一端固定在栓绳孔上，另一端通过滑轮后处于自由状态；所述挂钩安装在固定建筑物的顶棚钢结构上。

所述取样筒由定位套管、下固定销和上固定销固定其水平度和位置；所述定位套管是一中空直管，其高度与取样筒相同，取样筒的内径比定位套管的外径大20-40mm，定位套管的底部与取样筒的底部中心焊接固定，并与取样筒底部保持垂直，所述提筒杆穿过定位套管，在位于取样筒上、下的提筒杆上分别设有上、下销孔，所述上固定销与下固定销分别插入于上、下销孔内，取样筒被固定在提筒杆的上、下销孔之间的位置。

本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的：

一种高温无烟取样的方法，采用上述结构的密闭取样器，其包括以下步骤：

S1，密闭取样器使用时的初始状态是闸阀处于关闭状态，上拉提拉绳，将取样筒置于密封外筒内，压下密封外筒两侧的压紧手柄，使其压紧密封内筒，此时，取样筒和连接闸阀的盛装被取样料液的器具与大气均处于隔离状态；

S2，打开闸阀，收紧下压绳，将提筒杆和取样筒缓慢往下压，直至取样筒到达所取高温样品液面以下，样品进入取样筒内；

S3，样品进入取样筒内后，再拉动提拉绳，将取样筒提起至闸阀以上的位置；

S4，关闭闸阀，待样品冷却至无烟；松开压紧手柄，提起提筒杆，与提筒杆相连的取样筒和与提筒杆紧密接触的压紧空心螺母、固定密封套以及密封内筒组件也一并提起，从取样筒内提取样品。

所述盛装被取样料液的器具是沥青反应釜，密闭取样器从反应釜內取沥青料液样品，釜内真空度85KPa，料液温度350℃；取样时关小釜内通真空泵的阀门，使釜内真空度＜40KPa；样品进入取样筒内关闭闸阀后，待样品冷却至无烟或固化，提起取样筒，倒出液体沥青样品或铲下固体沥青样品。

所述盛装被取样料液的器具是萘油槽，密闭取样器从槽中取萘油料液样品，槽内充氮气压力1KPa，料液温度90℃；样品进入取样筒内关闭闸阀后，待样品冷却至无油气或固化，提起取样筒，倒出液体萘油样品或铲下固体萘油样品。

本发明的有益效果：

本发明的密闭取样器和高温无烟取样法，采用密闭取样器，通过闸阀、提筒杆、密封内、外筒、取样筒等部件进行二段密封，取样过程第一步用闸阀隔离高温烟气和取样筒，第二步用密封内筒、密封圈、压紧空心螺母及填料等隔离大气，即，取样筒分别与液相与大气隔离，因此无任何烟气，同时也避免底部取样积料堵塞管道的问题，实现了在真空或带压设备内易结样品的密闭高温无烟取样，该装置还具有自清洁功能。本发明既解决了底部取样的堵塞问题，也解决了上部取样的烟气问题，使得取样工作简单易行、高效清洁。本发明提高了取样效率并有利于环境保护。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的密闭取样器结构示意图；

图2为图1密闭取样器中的提筒杆密封部位剖面图；

图3为图1密闭取样器中的取样筒固定部位剖面图。

附图标记说明：1-闸阀，2-下固定销，3-定位套管，4-取样筒，5-提筒杆，6-密封底座，7-密封圈，8-压紧手柄，9-密封外筒，10-密封内筒，11-提拉绳，12-挂钩，13-滑轮，14-栓绳孔，15-下压绳，16-压紧空心螺母，17-固定密封套，18-填料，19-法兰，20-上固定销，21-阀芯。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明的密闭取样器结构参见图1-图3，其由闸阀1、取样筒4、提筒杆5、密封底座6、压紧手柄8、密封外筒9、密封内筒10、压紧空心螺母16及固定密封套17等组成。

所述闸阀1与盛装被取样料液的器具(槽，罐，釜等)连接；

所述闸阀1与所述密封底座6用法兰19连接；在密封底座6的上方置有所述密封外筒9，密封外筒9内设可拆卸的密封内筒10(密封内筒10带有凹槽)，所述密封外筒9与密封内筒10之间设置密封圈7，密封外筒9的两侧设置压紧手柄8，所述的压紧手柄8向下压时其突起部位嵌于密封内筒10的凹槽内，使密封内筒10与密封外筒9通过密封圈7紧密接触；所述密封外筒9的顶部及底部均开口；所述密封内筒10的底部开口，顶部密封并中央留有圆孔，供所述提筒杆5穿越；

所述固定密封套17的顶部及底部均开口，并将底部焊接固定于密封内筒10顶部中央圆孔的周围；固定密封套17的顶部螺纹连接所述压紧空心螺母16；

所述提筒杆5是根长杆，其依次穿过压紧空心螺母16、固定密封套17、密封内筒10、密封底座6及法兰19到达闸阀1下方，为此，提筒杆5的长度要大于闸阀1下方到压紧空心螺母16顶部的距离；在压紧空心螺母16底部与固定密封套17底部上缘内设填料18，依据所述的填料18和压紧空心螺母16的松紧程度将提筒杆5的滑动部位密封；提筒杆5的下方连接所述取样筒4；

所述提筒杆5的上端设有一栓绳孔14，用于固定一根下压绳15的一端，下压绳15的另一端处于自由状态；在提筒杆5正中上方通过一个挂钩12(挂钩12一般安装在固定建筑物的顶棚钢结构上)悬挂所述滑轮13，一根提拉绳11的一端固定在栓绳孔14上，提拉绳11的另一端通过滑轮13后处于自由状态；

所述取样筒4的结构参见图3，其由定位套管3、下固定销2和上固定销20固定其水平度和位置；所述定位套管3是一中空直管，其高度与取样筒4相同，取样筒内径大于定位套管3的外径(一般取样筒4的内径比定位套管3的外径大20-40mm)，定位套管3的底部与取样筒4的底部中心焊接固定，并与取样筒4底部保持垂直，所述提筒杆5穿过定位套管3，当提筒杆5垂直时，确保取样筒4保持水平状态；在位于取样筒4上、下的提筒杆5上分别设有上、下销孔(未图示)，所述上固定销20与下固定销2分别插入于上、下销孔内，取样筒4被固定在提筒杆5的上、下销孔之间的位置，使取样筒4固定在提筒杆5上的位置不会随意移动。

下面详细说明使用本发明的密闭取样器用于高温无烟取样的方法：

S1，密闭取样器使用时的初始状态是闸阀1处于关闭状态，上拉提拉绳11，将取样筒4置于密封外筒9内，压下密封外筒9两侧的压紧手柄8，使其压紧密封内筒10，此时，取样筒4和连接闸阀1的盛装被取样料液的器具(槽、罐或釜等)与大气均处于隔离状态；

S2，打开闸阀1，收紧下压绳15，将提筒杆5和取样筒4缓慢往下压，直至取样筒到达所取高温样品液面以下，样品进入取样筒4内；

S3，样品进入取样筒4内后，再拉动提拉绳11，将取样筒4提起至闸阀1以上的位置；

S4，关闭闸阀1，待样品冷却至无烟；松开压紧手柄8，提起提筒杆5，与提筒杆5相连的取样筒4和与提筒杆5紧密接触的压紧空心螺母16、固定密封套17以及密封内筒10等组件也一并提起，从取样筒内提取样品(倒出液体样品或铲下固体样品)。

实施例一：

从沥青反应釜(图1中未示出)中取样，釜内真空度85KPa，料液温度350℃。关小釜内通真空泵的阀门，使釜内真空度＜40KPa，以避免内外压差过大。提筒杆5穿过密封内筒10，固定取样筒4，将取样筒4连同提筒杆5、密封内筒10等组件置于密封外筒9内，用压紧手柄8压紧密封内筒10，适当拧紧压紧空心螺母16，使提筒杆5能借助外力正常滑动，并保持密封；打开与反应釜相连的闸阀1，此时取样筒4与大气仍处于隔离状态，无空气进入或高温烟气冒出；用下压绳15将连接的提筒杆5和取样筒4缓慢往下压，取样筒4穿过闸阀1的阀芯21直至到达所取高温样品液面以下；样品进入取样筒4后，再拉动提拉绳11，将取样筒4提起至闸阀1以上位置；关闭闸阀1，待样品稍冷却至无烟或固化；松开压紧手柄8，提起提筒杆5及与其相连的取样筒4、密封内筒10等组件，倒出样品或铲下固体沥青样品。

实施例二：

从萘油槽(图1中未示出)中取样，槽内充氮气压力1KPa，料液温度90℃。同实施例一固定取样筒4，将取样筒4连同提筒杆5、密封内筒10等组件置于密封外筒9内，用压紧手柄8压紧密封内筒10，适当拧紧压紧空心螺母16，使提筒杆5能借助外力正常滑动，并保持密封；打开与萘油槽相连的闸阀1，此时取样筒4与大气仍处于隔离状态，无空气进入或萘蒸气冒出；用下压绳15将连接的提筒杆5和取样筒4缓慢往下压，取样筒4穿过阀芯21直至到达所取萘油样品液面以下；再拉动提拉绳11，将取样筒4提起至闸阀1以上位置；关闭闸阀1，待样品稍冷却至无油气或固化；松开压紧手柄8，提起提筒杆5及与其相连的取样筒4、密封内筒10等组件，倒出样品或铲下固体萘油样品。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种密闭取样器，其特征在于由闸阀(1)、取样筒(4)、提筒杆(5)、密封底座(6)、压紧手柄(8)、密封外筒(9)、密封内筒(10)、压紧空心螺母(16)及固定密封套(17)组成；

所述闸阀(1)与盛装被取样料液的器具连接；所述闸阀(1)与所述密封底座(6)用法兰(19)连接；

在所述密封底座(6)的上方置有所述密封外筒(9)，密封外筒(9)内设可拆卸的密封内筒(10)，密封内筒(10)带有凹槽，密封外筒(9)的两侧设置所述压紧手柄(8)，压紧手柄(8)向下压时其突起部位嵌于密封内筒(10)的凹槽内；所述密封外筒(9)的顶部及底部均开口；所述密封内筒(10)的底部开口，顶部密封并中央留有圆孔，供所述提筒杆(5)穿越；

所述固定密封套(17)的顶部及底部均开口，并将底部焊接固定于密封内筒(10)顶部中央圆孔的周围；固定密封套(17)的顶部螺纹连接所述压紧空心螺母(16)；

所述提筒杆(5)是根长杆，其依次穿过压紧空心螺母(16)、固定密封套(17)、密封内筒(10)、密封底座(6)及法兰(19)到达闸阀(1)下方；提筒杆(5)的下方连接所述取样筒(4)，

所述密封外筒(9)与密封内筒(10)之间设有密封圈(7)，所述的压紧手柄(8)向下压时其突起部位嵌于密封内筒(10)的凹槽内，使密封内筒10与密封外筒9通过密封圈7紧密接触；

所述压紧空心螺母(16)底部与固定密封套(17)底部上缘内设填料(18)，依据所述的填料(18)和压紧空心螺母(16)的松紧程度将提筒杆(5)的滑动部位密封。

2.如权利要求1所述的密闭取样器，其特征在于：

所述提筒杆(5)的上端设有一栓绳孔(14)，一根下压绳(15)的一端固定在栓绳孔(14)上，下压绳(15)的另一端处于自由状态；在提筒杆(5)正中上方通过一个挂钩(12)悬挂一个滑轮(13)，一根提拉绳(11)的一端固定在栓绳孔(14)上，另一端通过滑轮(13)后处于自由状态；所述挂钩(12)安装在固定建筑物的顶棚钢结构上。

3.如权利要求1所述的密闭取样器，其特征在于：

所述取样筒(4)由定位套管(3)、下固定销(2)和上固定销(20)固定其水平度和位置；所述定位套管(3)是一中空直管，其高度与取样筒相同，取样筒的内径比定位套管(3)的外径大20-40mm，定位套管(3)的底部与取样筒(4)的底部中心焊接固定，并与取样筒(4)底部保持垂直，所述提筒杆(5)穿过定位套管(3)，在位于取样筒(4)上、下的提筒杆(5)上分别设有上、下销孔，所述上固定销(20)与下固定销(2)分别插入于上、下销孔内，取样筒(4)被固定在提筒杆(5)的上、下销孔之间的位置。

4.一种高温无烟取样的方法，采用如权利要求1至3中任一所述的密闭取样器，其特征在于包括以下步骤：

S1，密闭取样器使用时的初始状态是闸阀处于关闭状态，上拉提拉绳，将取样筒置于密封外筒内，压下密封外筒两侧的压紧手柄，使其压紧密封内筒，此时，取样筒和连接闸阀的盛装被取样料液的器具与大气均处于隔离状态；

S2，打开闸阀，收紧下压绳，将提筒杆和取样筒缓慢往下压，直至取样筒到达所取高温样品液面以下，样品进入取样筒内；

S3，样品进入取样筒内后，再拉动提拉绳，将取样筒提起至闸阀以上的位置；

S4，关闭闸阀，待样品冷却至无烟；松开压紧手柄，提起提筒杆，与提筒杆相连的取样筒和与提筒杆紧密接触的压紧空心螺母、固定密封套以及密封内筒组件也一并提起，从取样筒内提取样品。

5.如权利要求4所述的高温无烟取样的方法，其特征在于：

所述盛装被取样料液的器具是沥青反应釜，密闭取样器从反应釜內取沥青料液样品，釜内真空度85KPa，料液温度350℃；取样时关小釜内通真空泵的阀门，使釜内真空度＜40KPa；样品进入取样筒内关闭闸阀后，待样品冷却至无烟或固化，提起取样筒，倒出液体沥青样品或铲下固体沥青样品。

6.如权利要求4所述的高温无烟取样的方法，其特征在于：

所述盛装被取样料液的器具是萘油槽，密闭取样器从槽中取萘油料液样品，槽内充氮气压力1KPa，料液温度90℃；样品进入取样筒内关闭闸阀后，待样品冷却至无油气或固化，提起取样筒，倒出液体萘油样品或铲下固体萘油样品。

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