CN114002386B - 一种用于气体分析系统气源的微型排水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，包括：微型排水装置本体，所述微型排水装置本体的腔体内设置有排水阀和一导流腔体；所述导流腔体通过气源输入管路和气源输出管路与外部气源相连，实现气源与所述微型排水装置本体的导通；所述气源输入管路设置有第一旁路，所述导流腔体内设置有第二旁路；通过所述第一旁路、第二旁路与排水阀相连，通过导流腔体内的压力变化控制排水阀的阀体切换，实现微型排水，将水从排水阀的放空管路排出。本发明可以实现自动收集并排出气源中析出的水，保障分析仪器的正常工作，且进一步本发明装置具有很小的死体积和外形尺寸。可以集成布设在分析仪器内部，提高集成化程度。
Description
技术领域
本发明涉及石油录井气体分析系统的气体预处理领域，具体涉及一种用于气体分析系统气源的微型排水装置。
背景技术
气测录井一般采用快速氢火焰气相色谱分析仪，须用到氢气、压缩空气等气源，并采集钻井液中的天然气样品气进行在线分析。当气源和样品气洁净度不够，特别是含有液态水时，会严重影响分析仪器的流路控制系统，造成测量不准确，甚至损坏仪器。
气测录井现场的样品气一般是通过样品泵和管线抽吸，并加压泵入分析仪器。由于样品气是直接破碎钻井液，使其中的天然气混合空气吸入样品泵，所以含有大量的水汽，当样品泵将样品气泵入分析仪器时，加压会使样品气中的水分压进一步上升，超过环境温度的饱和水分压，使样品气中的水液化析出，影响后续分析。
常规的除水方式成本较高，且有较大的死体积不能将水完全排出，影响气测的准确性。
除水装置本身也较大，不利于在集成化的仪器上进行合理有效的布设。因此需要一种以集成在分析仪器内部，简单可靠、可自动集水排水的微型排水
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于气体分析系统气源的微型排水装置。
本装置能够自动收集并排出包括样品气在内的气源内液化析出的水，具有较小的死体积，保障气测的准确性，并可以集成化布设到分析仪器内部。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，包括：
微型排水装置本体，
所述微型排水装置本体的腔体内设置有排水阀和一导流腔体；
所述导流腔体通过气源输入管路和气源输出管路与外部气源相连，实现气源与所述微型排水装置本体的导通；
所述气源输入管路设置有第一旁路，所述导流腔体内设置有第二旁路；
通过所述第一旁路、第二旁路与排水阀相连，通过导流腔体内的压力变化控制排水阀的阀体切换，实现微型排水，将水从排水阀的放空管路排出。
在本发明的一个优选实施例中，所述水为在气体流通路径内因压力变化液化产生的水。
在本发明的一个优选实施例中，所述外部气源通过分析仪器气源管路进入所述微型排水装置本体内的载气、辅助气或样品气。
在本发明的一个优选实施例中，所述气源输入管路、气源输出管路以及导流腔体为U型结构设置，所述导流腔体设置在U型结构的下沉部，利用重力在所述导流腔体的腔室中积蓄气体流通路径内因压力变化液化产生的水。
在本发明的一个优选实施例中，所述阀体切换为当排水阀打开时所述导流腔体的腔室中积蓄的水借由气源压力向外排空。
在本发明的一个优选实施例中，所述阀体切换为：
当所述导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度时；气体经过导流腔体和气源输出管路稳定输出，此时气体输入压力为40-80kPa，此时第一旁路压力小于所述气体输入压力，不推动排水阀的阀体切换动作；
当所述导流腔体内的水位接近或高于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度时，此时导流腔体内压力为100kPa-200kPa，达到气源憋压，此时第一旁路压力等于所述气体输入压力，推动排水阀的阀体切换动作；
通过排水阀内的弹簧作用打开所述排水阀后将水从排水阀的放空管路排出，使得所述导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度。
在本发明的一个优选实施例中，所述阀体不动作时弹簧压紧排水阀的放空，保持气密，并通过弹簧侧的连通管路与外接连通来平衡气压。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一旁路的直径小于气源输入管路的直径，优选直径范围为0.2-1mm。
在本发明的一个优选实施例中，所述排水阀密封连接在所述微型排水装置本体的腔体内。
在本发明的一个优选实施例中，所述密封连接位通过若干密封圈和垫片实现。
在本发明的一个优选实施例中，所述微型排水装置本体或排水阀的主体结构为金属材质或树脂材质，优选不锈钢、铝或铜材质。
在本发明的一个优选实施例中，所述导流腔体的腔室容积小于10mL，所述导流腔体的气源输入管路连接点水平高度低于气源输出管路的水平高度。
本发明的有益效果在于：
本发明可以实现自动收集并排出气源中析出的水，保障分析仪器的正常工作，且进一步本发明装置具有很小的死体积和外形尺寸，可以集成布设在分析仪器内部，提高集成化程度。
附图说明
图1为本发明中的微型排水装置的结构剖面示意图；
图2为本发明中的主腔体的结构破面示意图；
图3为本发明集水的结构剖面示意图；
图4为本发明排水的结构剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下结构中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明的概念。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-4所示的用于气体分析系统气源的微型排水装置，包括了微型排水装置本体100，在微型排水装置本体100的腔体内设置有排水阀200和导流腔体130。排水阀200通过若干密封圈和垫片(图中未示出)密封连接在微型排水装置本体100的腔体内。
一般来说，为了更好的实现排水，导流腔体130的腔室容积小于10mL。
微型排水装置本体100或排水阀200的主体结构为金属材质或树脂材质，优选不锈钢、铝或铜材质，最好是采用不锈钢来制作。
导流腔体130通过气源输入管路110和气源输出管路120与外部气源(图中未示出)相连，来实现气源与微型排水装置本体100内部结构之间的导通。
外部气源包括了通过分析仪器气源管路(图中未示出)进入微型排水装置本体100内的载气、辅助气或样品气。
气源输入管路110和气源输出管路120以及导流腔体130之间为U型结构设置，其中导流腔体130是设置在U型结构的下沉部。
利用重力在导流腔体130的腔室中积蓄气体流通路径内因压力变化液化产生的水(见图3、4)。
在气源输入管路110设置有第一旁路111，第一旁路111的直径小于气源输入管路110的直径，直径范围为0.2-1mm。
导流腔体130内设置有第二旁路140。通过第一旁路111、第二旁路140与排水阀200的阀体210的通路211和内部通路240相连(见图1、2)。
通过导流腔体130内的压力变化控制排水阀200的阀体210进行切换，当阀体210打开时，导流腔体130的腔室中积蓄的水借由气源压力通过放空管路230向外排空。当阀体不动作时，依靠弹簧220压紧排水阀200，保持气密，并通过弹簧220侧的连通管路221与外接连通来平衡气压。
因为具备上述结构，本发明的工作原理在于：
当导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度(图3、4当中的A点)时；气体经过导流腔体和气源输出管路稳定输出，此时气体输入压力为40-80kPa，此时第一旁路压力小于气体输入压力，不推动排水阀的阀体切换动作；
当导流腔体内的水位接近或高于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度时(图3、4当中的A点)，此时导流腔体内压力为100kPa-200kPa，达到气源憋压，此时第一旁路压力等于气体输入压力，推动排水阀的阀体切换动作；
通过排水阀内的弹簧作用打开排水阀后将水从排水阀的放空管路排出，使得导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度。
综上所述，本发明的用于气体分析系统气源的微型排水装置，可以实现自动收集并排出气源中析出的水，保障分析仪器的正常工作，且进一步本发明装置具有很小的死体积和外形尺寸，可以集成布设在分析仪器内部，提高集成化程度。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，包括：
微型排水装置本体，
所述微型排水装置本体的腔体内设置有排水阀和一导流腔体；
所述导流腔体通过气源输入管路和气源输出管路与外部气源相连，实现气源与所述微型排水装置本体的导通；
所述气源输入管路设置有第一旁路，所述导流腔体内设置有第二旁路；
通过所述第一旁路、所述第二旁路与所述排水阀的阀体的通路和内部通路相连；
通过导流腔体内的压力变化控制排水阀的阀体切换，实现微型排水，将水从排水阀的放空管路排出；
所述气源输入管路、气源输出管路以及导流腔体为U型结构设置，所述导流腔体设置在U型结构的下沉部，利用重力在所述导流腔体的腔室中积蓄气体流通路径内因压力变化液化产生的水。
2.如权利要求1所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述水为在气体流通路径内因压力变化液化产生的水；
所述外部气源通过分析仪器气源管路进入所述微型排水装置本体内的载气、辅助气或样品气。
3.如权利要求1所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述阀体切换为当排水阀打开时所述导流腔体的腔室中积蓄的水借由气源压力向外排空。
4.如权利要求3所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述阀体切换为：
当所述导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度时；气体经过导流腔体和气源输出管路稳定输出，此时气体输入压力为40-80kPa，此时第一旁路压力小于所述气体输入压力，不推动排水阀的阀体切换动作；
当所述导流腔体内的水位接近或高于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度时，此时导流腔体内压力为100kPa-200kPa，达到气源憋压，此时第一旁路压力等于所述气体输入压力，推动排水阀的阀体切换动作；
通过排水阀内的弹簧作用打开所述排水阀后将水从排水阀的放空管路排出，使得所述导流腔体内的水位低于导流腔体的气源输入管路连接点水平高度。
5.如权利要求4所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述阀体不动作时弹簧压紧排水阀的放空，保持气密，并通过弹簧侧的连通管路与外接连通来平衡气压。
6.如权利要求1所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述第一旁路的直径小于气源输入管路的直径；
所述导流腔体的腔室容积小于10mL；
所述导流腔体的气源输入管路连接点水平高度低于气源输出管路的水平高度。
7.如权利要求1所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述排水阀密封连接在所述微型排水装置本体的腔体内。
8.如权利要求7所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述密封连接位通过若干密封圈和垫片实现。
9.如权利要求1所述的一种用于气体分析系统气源的微型排水装置，其特征在于，所述微型排水装置本体或排水阀的主体结构为金属材质或树脂材质。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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