CN109612779B - 一种锅炉水质取样检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锅炉水质取样检测装置，有效的解决了现有的锅炉取样过程中费时费力，不便操作，效率低下；其解决的技术方案是，包括平板，平板下方有矩形箱，矩形箱下方有容器，矩形箱内有连接板，连接板有连接杆，矩形箱内有第一U形管，容器腔内有第二U形管；连接板上有拉杆，矩形箱上端有转块，转块上有转盘，转盘上端有取样瓶；平板上有两位三通阀门，阀门的一个出水口有第一管道，阀门另一个出水口有第二管道，阀杆与拉杆上端连接；本发明结构巧妙，有效的提高了锅炉取样的自动化程度，操作简便，减少人力劳动，实现每过一段时间自动取样，将取样时流出的水进行回收，较为环保，性能可靠，能保证样品的品质，适应性强。

Description

一种锅炉水质取样检测装置

技术领域

本发明涉及锅炉水质检测领域，特别是一种锅炉水质取样检测装置。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

锅炉内水质标准要求：硬度、溶解氧、pH值、含油量、含二氧化碳、含盐量、联氨量、含铜量、含铁量必须合格，水质澄清。锅炉内水质的好坏,对锅炉的安全经济运行关系十分密切。时间久后，水内的杂质在锅炉内堆积，锅炉内的水质变差,使受热面上结水垢,影响传热效果,浪费燃料，造成局部过热，严重时出现胀大现象，管子堵塞而引起事故，甚至引起锅炉爆炸。炉内的各种杂质,(包括气体等),还会引起金属的腐蚀,缩短了锅炉的使用寿命;过多的杂质,还将影响蒸汽的质量,使蒸汽带水而发生汽水共腾。因此,加强对锅炉内的水质处理、取样检测工作,是确保锅炉安全和经济运行的重要环节。

另外，所谓蒸汽品质是指蒸汽的纯洁程度。通常用单位质量蒸汽中所含杂质的问题来表示。蒸汽中的杂质为各类盐、碱和氧化物，其主要部分是盐类，故常把蒸汽对杂质的携带称为蒸汽带盐。蒸汽含盐量越多，蒸汽品质越差。因此电站锅炉对饱和蒸汽的品质和过热蒸汽的品质都有相关的规定要求。

现有的对锅炉内水质及蒸汽的检测均采用人工取样，采用具体方法是，在每过一段时间，打开预设在锅炉上的专用取样阀，将炉内的水或者冒出的蒸汽先进行减压、冷却，并且形成低温水流，根据行业取样操作规范，需要畅流三至五分钟后，然后才能取样，最大程度上保证样品具有代表性，最后关闭取样阀，本次取样完成，再过一段时间后，需要再次取样时，再重复操作进行上述操作。

在上述过程中，需要专人操作，而且每次都需要等待畅流三到五分钟，这里指的畅流指的是水流顺畅而且稳定，但是实际操作中往往是刚打开取样阀时，水流中通常会夹杂着蒸汽间歇性流出，水流不稳定，需要一段时间后才能达到畅流要求，所以每次在取样前，需要的等待的时间要远远大于三到五分钟，费时费力。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种锅炉水质取样检测装置，有效的解决了现有的锅炉取样过程中费时费力，不便操作，效率低下，人工成本大，而且每次取样时都会有水资源的流失，甚至影响环境的问题。

其解决的技术方案是，包括水平固定的平板，平板下方有竖直状且可拆卸的矩形箱，平板与矩形箱之间有间隔，矩形箱下方有上端开口且能上下移动的容器，矩形箱下端与容器上端之间连接有多个拉簧，矩形箱腔内上端有水平状的连接板，连接板下端面上固定有多个竖直状的连接杆，连接杆下端贯穿矩形箱下侧板且与容器固定，矩形箱腔内下端固定有呈开口向下的第一U形管，第一U形管右侧部分下端贯穿矩形箱下侧板且置于矩形箱下方，容器腔内下端固定有呈开口向下的第二U形管，第一U形管右侧部分下端贯穿容器下侧板且置于容器下方；

所述的连接板上端固定有竖直的拉杆，拉杆上端贯穿矩形箱上侧板且置于矩形箱上方，矩形箱上端有套装在拉杆上的转块，拉杆的上下移动能带动转块转动，转块上套装有与拉杆同轴的转盘，转块带动转盘单向转动，转盘上端放置有多个上端开口且呈圆周均布的取样瓶；平板上端面上固定有两位三通阀门，阀门的一个出水口连接有第一管道，第一管道另一端贯穿矩形箱侧壁且与矩形箱腔内连通，阀门的另一个出水口连接有第二管道，第二管道另一端贯穿平板且置于其中一个取样瓶上方，阀门中的阀杆下端贯穿平板且与拉杆上端连接，阀杆的上下移动控制第一管道与第二管道的打开或关闭。

本发明结构巧妙，有效的提高了锅炉取样的自动化程度，操作简便，减少人力劳动，实现每过一段时间自动取样，将取样时流出的水进行回收，减少水资源浪费，较为环保，性能可靠，能保证样品的品质，适应性强。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为本发明中核心部件结构示意图。

图3为本发明中的转块、单向离合器、转盘、固定筒的连接示意图。

图4为本发明中的连接板、插杆、圆筒及圆筒上的凸起条的结构图。

图5为本发明中的转块及其上凹槽的结构图。

图6为本发明中部分部件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括水平固定的平板1，平板1下方有竖直状且可拆卸的矩形箱2，平板1与矩形箱2之间有间隔，矩形箱2下方有上端开口且能上下移动的容器3，矩形箱2下端与容器3上端之间连接有多个拉簧，矩形箱2腔内上端有水平状的连接板4，连接板4下端面上固定有多个竖直状的连接杆5，连接杆5下端贯穿矩形箱2下侧板且与容器3固定，矩形箱2腔内下端固定有呈开口向下的第一U形管6，第一U形管6右侧部分下端贯穿矩形箱2下侧板且置于矩形箱2下方，容器3腔内下端固定有呈开口向下的第二U形管7，第一U形管6右侧部分下端贯穿容器3下侧板且置于容器3下方；

所述的连接板4上端固定有竖直的拉杆，拉杆上端贯穿矩形箱2上侧板且置于矩形箱2上方，矩形箱2上端有套装在拉杆上的转块8，拉杆的上下移动能带动转块8转动，转块8上套装有与拉杆同轴的转盘9，转块8带动转盘9单向转动，转盘9上端放置有多个上端开口且呈圆周均布的取样瓶10；平板1上端面上固定有两位三通阀门，阀门的一个出水口连接有第一管道11，第一管道11另一端贯穿矩形箱2侧壁且与矩形箱2腔内连通，阀门的另一个出水口连接有第二管道12，第二管道12另一端贯穿平板1且置于其中一个取样瓶10上方，阀门中的阀杆下端贯穿平板1且与拉杆上端连接，阀杆的上下移动控制第一管道11与第二管道12的打开或关闭。

所述的阀门的入水口与冷却后的锅炉水连通，当连接板4处于上方时，水流经第一管道11流入矩形箱2内，第一U形管6不抽水，当矩形箱2内的水位高于第一U形管6上端时，根据虹吸效应原理，水流经第一U形管6迅速流入容器3内，容器3在重力作用下向下移动，容器3经连接杆5带动连接板4向下移动，连接板4经拉杆带动阀杆向下移动，此时第一管道11关闭同时第二管道12打开，水流经第二管道12流入取样瓶10，当容器3内的水位高于第二U形管7上端时，水经第二U形管7向下流出，容器3内的水逐渐减小，容器3在拉簧的作用下向上移动，容器3经连接杆5带动连接板4向上移动，连接板4带动拉杆向上移动，此时阀杆恢复原状，第一管道11打开，第二管道12关闭，且拉杆向上移动经转块8带动转盘9转动，使得下一个取样瓶10处于第二管道12下端。

为了实现矩形箱2的可拆卸，所述的矩形箱2上端左右两侧均有一个竖直的立板13，立板13上端与平板1固定，立板13下端靠近矩形箱2的一侧有水平的横板，立板13与横板组成L状结构，矩形箱2上端左右两侧均有凸起，凸起置于横板上，使得矩形箱2能在两个横板之间前后滑动。

为了防止拉杆在上下移动过程中损伤阀杆，所述的拉杆包括竖直的圆筒14，圆筒14下端固定在连接板4上，圆筒14上端置于转块8上方，转块8套装在圆筒14上，圆筒14内有竖直且能在圆筒14内上下滑动的插杆15，插杆15下端与圆筒14下端之间连接有拉簧，插杆15上端与阀杆下端连接。

为了实现阀杆与插杆15之间可拆卸，所述的插杆15上端经螺纹连接有螺纹管，阀杆下端外圆面上有螺纹，螺纹管与阀杆下端经螺纹连接，插杆15与阀杆经螺纹连接在一起。

为了实现拉杆上下移动能带动转块8转动，所述的圆筒14的外圆面上有螺旋状的凸起条16，转块8的内圆面上有螺旋状且与凸起条16配合凹槽，凸起条16置于凹槽内，当圆筒14上下移动时，圆筒14经凸起条16与凹槽的配合能使转块8转动。

为了实现转块8能带动转盘9单向转动，所述的转块8与转盘9之间安装有单向离合器，使得转块8只能带动转盘9单向转动。

为了防止转盘9反转，所述的转盘9的外圆面上有多个呈圆周均布的楔形槽，转盘9上套装有固定筒17，固定筒17下端与矩形箱2固定，固定筒17上有能沿其径向移动的销钉，销钉一端贯穿固定筒17侧壁且置于楔形槽内，销钉处于楔形槽内的一端为斜面，销钉另一端置于固定筒17外侧，固定筒17外侧的一端上有环形凸起，环形凸起与固定筒17之间连接有拉簧，拉簧使得销钉与转盘9保持接触，销钉能防止转盘9反转。

为了防止转盘9在上下方向移动，所述的固定筒17上端内侧有环形凸起，环形凸起置于转盘9上侧，环形凸起使得转盘9不能上下移动。

为了防止转块8随着圆筒14上下移动，所述的转块8下端固定有套装在圆筒14上的空心筒，空心筒能随转块8转动，空心筒下端贯穿矩形箱2上侧板且置于矩形箱2内，空心筒下端外侧有环形凸起，环形凸起使转块8与矩形箱2不脱离。

为了使得第一U形管6能顺利的将矩形箱2内的水输送出去，所述的矩形箱2内固定有上端开口的储水盒18，储水盒18左侧与矩形箱2左侧壁固定，储水盒18右侧板与矩形箱2右侧板之间有间隔，储水盒18处于第一管道11的下方，储水盒18下侧板上开有通孔，通孔上端有挡板，挡板能将通孔封堵住，挡板下端有竖直的竖杆，竖杆经通孔贯穿储水盒18下侧板且置于储水盒18下方，竖杆与通孔之间连接有环形间隔；竖杆下端固定有空心塑料浮球19，浮球19与储水盒18下侧板之间连接有压簧。

值得注意的是，第一U形管6左侧部分下端置于矩形箱2内且与矩形下侧板之间有间隙，第二U形管7左侧部分下端置于矩形箱2内且与矩形下侧板之间有间隙，连接杆5与矩形箱2侧壁之间安装有多个密封圈，连接杆5与储水盒18侧壁之间安装有密封圈，连接杆5能在矩形箱2底板与储水盒18侧壁上上下滑动；储水盒18与连接板4之间的距离大于容器3上下移动的距离；挡板下端可以制作成半球形凸起，通孔上端倒角，半球形凸起能很好的将通孔封堵；储水盒18下侧板可以设置成锥状或者倾斜状，并且通孔处于储水盒18最低处；矩形箱2上方开有透气孔，方便第一U形管6将矩形箱2内水抽出；为了防止取样瓶10乱晃，所述的转盘9上方固定有多个与取样瓶10一一对应的立筒，取样瓶10内放置在立筒内，立筒上贯穿有多个能沿立筒径向移动的顶杆，顶杆一端顶住取样瓶10，顶杆另一端有环形凸起，环形凸起与立筒之间连接有拉簧，多个顶杆在其上的拉簧的作用下将取样瓶10夹紧；第二U形管7下端与储水池连通，储水池将水收集起来方便集中处理；储水盒18上的通孔的通流面积远远大于第一管道11的通流面积；当矩形箱2内的水位线稍低于第一U形管6的上端时，浮球19与水接触并且在浮力的作用下向上移动，浮球19经竖杆带动挡板向上移动，挡板不再封堵通孔，通孔打开，储水盒18内的水迅速流到矩形箱2内下方，矩形箱2内的水位线迅速上升并且完全高于第一U形管6的上端；第一U形管6上端与矩形箱2下侧板之间的高度差大于第二U形管7与容器3下侧板之间的高度差。

使用时，将冷却后的锅炉水接入阀门入水口，此时第一管道11处于打开状态，第二管道12处于关闭状态，刚开始时，第一管道11流出的水温度还没有冷却至取样标准中规定的温度，并且其中会夹杂蒸汽，水流断断续续不稳定，这些锅炉水顺着第一管道11通入矩形箱2内，一段时间后水流稳定流动并进入到矩形箱2内，值得注意的是，此时的水不能直接流到矩形箱2的腔内下端，而是先被储水盒18滞留，储水盒18内充满时，水从储水盒18右侧上端溢出并流到矩形箱2腔内下端，当矩形箱2内下端的水位线将要到达第一U形管6上端时，浮球19在浮力的作用下向上移动，浮球19经竖杆带动挡板向上移动，通孔被打开，通孔打开后储水盒18内的水迅速经通孔向下流出，矩形箱2内的水位线迅速上涨并将第一U形管6淹没，在虹吸效应下，矩形箱2内的水经第一U形管6流入容器3内，容器3的水逐渐增多，容器3在水的重力作用下向下移动，容器3经连接杆5带动连接板4向下移动，连接板4经拉杆带动阀杆向下移动，此时第一管道11关闭，第二管道12打开，冷却后的水经第二管道12流入取样瓶10；在拉杆向下移动过程中，拉杆带动转块8转动，由于转块8与转盘9之间安装有单向离合器，所以拉杆向下移动时转块8不能带动转盘9转动；当第二U形管7利用虹吸效应将容器3内的水逐渐排出时，容器3在拉簧的作用下向上移动，容器3经拉杆带动转块8转动，转块8经单向离合器能带动转盘9转动，转盘9转动能将下一个取样瓶10转至第二管道12下方；与此同时，阀杆也恢复原状，第一管道11再次被打开，第二管道12再次被关闭，准备进行下一阶段的取样。

本发明中拉杆由圆筒14及能在圆筒14内滑动的插杆15插杆15组成，使得拉杆本身具有伸缩性，能很好的防止阀杆被损坏；矩形箱2及其上的一些部件是可拆卸的，第一管道11与矩形箱2之间可以用接头连接，当锅炉闲置或者需要取出所有的取样瓶10时，可以将矩形箱2及其上的部件拆除，方便整理，方便拆装搬运。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明采用了持续性采集的方式，有效的防止了锅炉内沉淀物对取样检测结果的不利影响，将已经被冷却后的锅炉水流入矩形箱2内，此时不用考虑前期的水流是否顺畅、是否有蒸汽，无需人工观察判断，当水流稳定且液面完全将第一U形管6淹没时，结合虹吸效应能实现每隔一段时间进行自动取样，无需人工等待，工作人员只需一段时间后过来取走盛放样品的取样品并且安放新的取样瓶即可。

2.本发明中的转盘9上端有多个取样瓶10，可供多次取样，无需人工多次进行操作即可实现多次采样，方便操作，机械化处理可靠性更高。

3.本发明中的储水盒18内预先储存一部分水，在水位线将要到达第一U形管6上端时，迅速将矩形箱2内的水位线提升，能有效保证第一U形管6能正常工作。

本发明结构巧妙，有效的提高了锅炉取样的自动化程度，操作简便，减少人力劳动，实现每过一段时间自动取样，将取样时流出的水进行回收，减少水资源浪费，较为环保，性能可靠，能保证样品的品质，适应性强。

Claims (7)

1.一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，包括水平固定的平板（1），平板（1）下方有竖直状且可拆卸的矩形箱（2），平板（1）与矩形箱（2）之间有间隔，矩形箱（2）下方有上端开口且能上下移动的容器（3），矩形箱（2）下端与容器（3）上端之间连接有多个拉簧，矩形箱（2）腔内上端有水平状的连接板（4），连接板（4）下端面上固定有多个竖直状的连接杆（5），连接杆（5）下端贯穿矩形箱（2）下侧板且与容器（3）固定，矩形箱（2）腔内下端固定有呈开口向下的第一U形管（6），第一U形管（6）右侧部分下端贯穿矩形箱（2）下侧板且置于矩形箱（2）下方，容器（3）腔内下端固定有呈开口向下的第二U形管（7），第一U形管（6）右侧部分下端贯穿容器（3）下侧板且置于容器（3）下方；

所述的连接板（4）上端固定有竖直的拉杆，拉杆上端贯穿矩形箱（2）上侧板且置于矩形箱（2）上方，矩形箱（2）上端有套装在拉杆上的转块（8），拉杆的上下移动能带动转块（8）转动，转块（8）上套装有与拉杆同轴的转盘（9），转块（8）带动转盘（9）单向转动，转盘（9）上端放置有多个上端开口且呈圆周均布的取样瓶（10）；平板（1）上端面上固定有两位三通阀门，阀门的一个出水口连接有第一管道（11），第一管道（11）另一端贯穿矩形箱（2）侧壁且与矩形箱（2）腔内连通，阀门的另一个出水口连接有第二管道（12），第二管道（12）另一端贯穿平板（1）且置于其中一个取样瓶（10）上方，阀门中的阀杆下端贯穿平板（1）且与拉杆上端连接，阀杆的上下移动控制第一管道（11）与第二管道（12）的打开或关闭；

所述的拉杆包括竖直的圆筒（14），圆筒（14）下端固定在连接板（4）上，圆筒（14）上端置于转块（8）上方，转块（8）套装在圆筒（14）上，圆筒（14）内有竖直且能在圆筒（14）内上下滑动的插杆（15），插杆（15）下端与圆筒（14）下端之间连接有拉簧，插杆（15）上端与阀杆下端连接；所述的插杆（15）上端经螺纹连接有螺纹管，阀杆下端外圆面上有螺纹，螺纹管与阀杆下端经螺纹连接，插杆（15）与阀杆经螺纹连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的矩形箱（2）上端左右两侧均有一个竖直的立板（13），立板（13）上端与平板（1）固定，立板（13）下端靠近矩形箱（2）的一侧有水平的横板，立板（13）与横板组成L状结构，矩形箱（2）上端左右两侧均有凸起，凸起置于横板上，使得矩形箱（2）能在两个横板之间前后滑动。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的圆筒（14）的外圆面上有螺旋状的凸起条（16），转块（8）的内圆面上有螺旋状且与凸起条（16）配合凹槽，凸起条（16）置于凹槽内，当圆筒（14）上下移动时，圆筒（14）经凸起条（16）与凹槽的配合能使转块（8）转动。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的转块（8）与转盘（9）之间安装有单向离合器，使得转块（8）只能带动转盘（9）单向转动；所述的转盘（9）的外圆面上有多个呈圆周均布的楔形槽，转盘（9）上套装有固定筒（17），固定筒（17）下端与矩形箱（2）固定，固定筒（17）上有能沿其径向移动的销钉，销钉一端贯穿固定筒（17）侧壁且置于楔形槽内，销钉处于楔形槽内的一端为斜面，销钉另一端置于固定筒（17）外侧，固定筒（17）外侧的一端上有环形凸起，环形凸起与固定筒（17）之间连接有拉簧，拉簧使得销钉与转盘（9）保持接触，销钉能防止转盘（9）反转。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的固定筒（17）上端内侧有环形凸起，环形凸起置于转盘（9）上侧，环形凸起使得转盘（9）不能上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的转块（8）下端固定有套装在圆筒（14）上的空心筒，空心筒能随转块（8）转动，空心筒下端贯穿矩形箱（2）上侧板且置于矩形箱（2）内，空心筒下端外侧有环形凸起，环形凸起使转块（8）与矩形箱（2）不脱离。

7.根据权利要求1所述的一种锅炉水质取样检测装置，其特征在于，所述的矩形箱（2）内固定有上端开口的储水盒（18），储水盒（18）左侧与矩形箱（2）左侧壁固定，储水盒（18）右侧板与矩形箱（2）右侧板之间有间隔，储水盒（18）处于第一管道（11）的下方，储水盒（18）下侧板上开有通孔，通孔上端有挡板，挡板能将通孔封堵住，挡板下端有竖直的竖杆，竖杆经通孔贯穿储水盒（18）下侧板且置于储水盒（18）下方，竖杆与通孔之间连接有环形间隔；竖杆下端固定有空心塑料浮球（19），浮球（19）与储水盒（18）下侧板之间连接有压簧。

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