CN114689524B - 一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,包括在线过滤系统、滤膜检测系统、滤膜更换系统、滤膜旋转切换系统以及在线铁分析控制装置;滤膜旋转切换系统包括滤膜承载器旋转切换装置及滤膜承载器旋转切换电动机,所述在线过滤系统包括进水管道、电动进水旁路阀、水池、进水累积流量计、电动进水阀、进水布水器及进水布水器升降架;所述滤膜检测系统位于第二个滤膜承载器的正上方;所述滤膜更换系统包括新滤膜存储盒、废弃滤膜存储盒、气动滤膜吸盘、真空抽气泵、滤膜吸盘升降架及滤膜吸盘平移架,该装置能够在线、连续、快速分析发电厂水汽系统中的铁含量。
Description
技术领域
本发明属于电厂化学分析技术领域,涉及一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置。
背景技术
电厂水汽系统铁含量分析是机组运行监督的重要工作,尤其当机组启动时,水汽系统中铁含量的分析直接影响着机组启动冲洗速度、节能和节水等重要指标。当启动冲洗不合格时,点火启机会导致机组受热面结垢量增加不利于机组后续的经济运行,当启动冲洗合格时,如果不能对铁含量及时分析从而判断出冲洗终点,会导致大量启动冲洗除盐水的浪费,这时往往需要化验人员不间断的进行手工取样、实验室分析,工作量极大且手工取样分析相比于在线分析仍然存在较大的滞后性。现有的在线铁分析装置通常基于分光光度法,装置需要自动加药系统、吸光度检测系统等,装置复杂,自动化要求高,相应的可靠性变低,检测周期变长,无法连续、稳定且快速的给出铁含量分析结果。
因此,开发一种结构简单、可靠性高、检测速度快且检测连续的在线铁分析装置对于发电厂水汽品质连续监测,减小运行人员工作量,尤其是启机阶段的快速冲洗和节能、节水具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,该装置能够在线、连续、快速分析发电厂水汽系统中的铁含量。
为达到上述目的,本发明所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置包括滤膜旋转切换系统、在线过滤系统、滤膜检测系统、滤膜更换系统以及在线铁分析控制装置;
所述滤膜旋转切换系统包括滤膜承载器旋转切换装置及滤膜承载器旋转切换电动机,其中,滤膜承载器旋转切换电动机的输出轴与滤膜承载器旋转切换装置相连接,滤膜承载器旋转切换装置上沿周向设置有三个滤膜承载器,滤膜承载器旋转切换电动机通过带动滤膜承载器旋转切换装置转动进行三个滤膜承载器位置的循环切换;
所述在线过滤系统包括进水管道、电动进水旁路阀、水池、进水累积流量计、电动进水阀、进水布水器及进水布水器升降架;
进水管道的出口分为两路,其中一路经电动进水旁路阀与水池相连通,另一路经进水累积流量计及电动进水阀与进水布水器相连通,所述进水布水器固定于进水布水器升降架上,其中,进水布水器位于第一个滤膜承载器的正上方;
所述滤膜检测系统包括分光色差仪及分光色差仪升降架,分光色差仪设置于分光色差仪升降架上,且分光色差仪位于第二个滤膜承载器的正上方;
所述滤膜更换系统包括新滤膜存储盒、废弃滤膜存储盒、气动滤膜吸盘、真空抽气泵、滤膜吸盘升降架及滤膜吸盘平移架;
滤膜吸盘平移架的端部与滤膜吸盘升降架上,气动滤膜吸盘固定于滤膜吸盘升降架的下端,真空抽气泵与气动滤膜吸盘相连通,气动滤膜吸盘吸取第三个滤膜承载器上的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架及滤膜吸盘平移架转移至废弃滤膜存储盒中,气动滤膜吸盘吸取新滤膜存储盒内的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架及滤膜吸盘平移架转移至第三个滤膜承载器中;
在线铁分析控制装置分别与电动进水旁路阀、进水累积流量计、电动进水阀、进水布水器升降架、滤膜承载器旋转切换电动机、分光色差仪升降架、滤膜吸盘平移架、分光色差仪、滤膜吸盘升降架及真空抽气泵相连接。
进水累积流量计经电动进水阀及进水连接软管与进水布水器相连通。
真空抽气泵经气动吸气软管与气动滤膜吸盘相连通。
进水布水器为倒置漏斗形状,进水布水器的底部设置有布水多孔板。
进水布水器的底部有密封橡胶圈。
滤膜承载器为漏斗形状。
滤膜承载器的底面设置金属粉末烧结多孔过滤板。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置在具体操作时,通过在线过滤系统对含铁水样进行滤膜过滤,通过滤膜检测系统对过滤后的滤膜进行检测,通过滤膜更换系统更换检测完的滤膜,通过滤膜旋转切换系统实现每个滤膜从过滤水样到被检测再到被更换的循环。本发明可在线、连续、快速分析发电厂水汽系统中的铁含量,相比于需要加药等复杂步骤的铁分析设备,本发明的可靠性更高、维护工作量更小。同时能够实现设备的水样过滤、滤膜检测以及滤膜更换是同时进行,不需要对设备进行恢复,继而实现铁含量的在线检测,相比于手工取样实验室仪器检测的方式,检测结果的时效性显著提高。另外,本发明检测一段时间内过滤水样的铁含量,相比于少量取样检测的方式,取样代表性更强,不容易受偶然因素引起的误差影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为滤膜承载器、滤膜承载器旋转切换装置、新滤膜存储盒、废弃滤膜存储盒的布置示意图。
其中,1为电动进水旁路阀、2为进水累积流量计、3为电动进水阀、4为进水连接软管、5为进水布水器升降架、6为进水布水器、7为滤膜承载器旋转切换装置、8为滤膜承载器旋转切换电动机、9为分光色差仪、10为滤膜承载器、11为分光色差仪升降架、12为滤膜吸盘平移架、13为气动吸气软管、14为滤膜吸盘升降架、15为气动滤膜吸盘、16为新滤膜存储盒、17为废弃滤膜存储盒、18为真空抽气泵、19为在线铁分析控制装置、20为金属粉末烧结多孔过滤板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,不是全部的实施例,而并非要限制本发明公开的范围。此外,在以下说明中,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公开的概念。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,都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1及图2,本发明所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置包括滤膜旋转切换系统、在线过滤系统、滤膜检测系统、滤膜更换系统以及在线铁分析控制装置19;
所述滤膜旋转切换系统包括滤膜承载器旋转切换装置7及滤膜承载器旋转切换电动机8。
滤膜承载器旋转切换装置7同时安装三个滤膜承载器10,三个滤膜承载器10呈等边三角形布置。
滤膜承载器旋转切换电动机8通过自身的转动带动滤膜承载器旋转切换装置7进行转动,每次转动的角度为60°。
所述在线过滤系统包括电动进水旁路阀1、进水累积流量计2、电动进水阀3、进水布水器6、进水布水器升降架5;进水管道的出口分为两路,其中一路经电动进水旁路阀1与水池相连通,另一路经进水累积流量计2、电动进水阀3及进水连接软管4与进水布水器6相连通,所述进水布水器6固定于进水布水器升降架5上,其中,进水布水器6位于第一个滤膜承载器10的正上方;
进水累积流量计2自动统计过滤水样的体积,当过滤水样的体积达到设定值后,电动进水旁路阀1自动打开,电动进水阀3自动关闭,停止过滤水样,保证每次过滤水样的体积一定。
进水布水器6为倒置漏斗形状,在漏斗的底面设置布水多孔板保证进水的均匀分配,进水布水器6的底部有密封橡胶圈,当进水布水器6与第一个滤膜承载器10压紧后,进水将全部通过第一个滤膜承载器10进行过滤。
进水布水器升降架5可控制进水布水器6进行升降运动,当进水布水器升降架5降到最低处后开始水样过滤,过滤完成后自动提升进水布水器6停止水样过滤。
所述滤膜检测系统包括分光色差仪9及分光色差仪升降架11,分光色差仪9设置于分光色差仪升降架11上,且分光色差仪9位于第二个滤膜承载器10的正上方。
分光色差仪9可检测不同滤膜相对于空白滤膜的色差值ΔE,通过色差值可以得出铁含量的数值。
分光色差仪升降架11可控制分光色差仪9进行升降运动,当分光色差仪9降到最低处后开始检测第二个滤膜承载器10上的滤膜相对于空白滤膜的色差值,检测完成后自动提升分光色差仪9停止检测。
所述滤膜更换系统包括新滤膜存储盒16、废弃滤膜存储盒17、气动滤膜吸盘15、真空抽气泵18、滤膜吸盘升降架14及滤膜吸盘平移架12;滤膜吸盘平移架12的端部与滤膜吸盘升降架14上,气动滤膜吸盘15固定于滤膜吸盘升降架14的下端,真空抽气泵18经气动吸气软管13与气动滤膜吸盘15相连通,气动滤膜吸盘15吸取第三个滤膜承载器10上的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架14及滤膜吸盘平移架12转动至废弃滤膜存储盒17中,气动滤膜吸盘15吸取新滤膜存储盒16内的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架14及滤膜吸盘平移架12转动至第三个滤膜承载器10中。
气动滤膜吸盘15通过真空抽气泵18的抽气和释放实现滤膜的吸取和释放。
滤膜吸盘升降架14可控制气动滤膜吸盘15进行升降运动,当气动滤膜吸盘15降到最低处后可以吸取第三个滤膜承载器10上检测完成的滤膜,可以吸取新滤膜存储盒16中的新滤膜,可以将新滤膜放置在第三个滤膜承载器10上,也可以将检测完成的滤膜释放置到废弃滤膜存储盒17中,滤膜吸取和释放完成后自动提升气动滤膜吸盘15并进行气动滤膜吸盘15的平面旋转运动。
滤膜吸盘平移架12可控制气动滤膜吸盘15进行平面旋转运动,旋转停留的位置分别为滤膜承载器10、新滤膜存储盒16以及废弃滤膜存储盒17。
滤膜承载器10为漏斗形状,在漏斗的底面设置金属粉末烧结多孔过滤板20,该过滤板可保证水样均匀通过滤膜的过滤面。
在线铁分析控制装置19与电动进水旁路阀1、进水累积流量计2、电动进水阀3、进水布水器升降架5、滤膜承载器旋转切换电动机8、分光色差仪升降架11、滤膜吸盘平移架12、滤膜吸盘升降架14及真空抽气泵18。
本发明的具体工作过程为:
当开始检测时,在线铁分析控制装置19控制进水布水器升降架5降到最低处,此时进水布水器6和与第一个滤膜承载器10压紧,控制电动进水阀3自动打开,电动进水旁路阀1自动关闭,水样通过进水累积流量计2及进水连接软管4开始过滤,过滤后的水样通过滤膜承载器旋转切换装置7排出,进水累积流量计2自动统计过滤水样的体积,当过滤水样的体积达到5~30L后,则在线铁分析控制装置19控制电动进水旁路阀1自动打开,电动进水阀3自动关闭,停止过滤水样,提升进水布水器升降架5,使进水布水器6与第一个滤膜承载器10分开,完成水样的过滤步骤;
在线铁分析控制装置19控制分光色差仪升降架11降到最低处检测当前滤膜相对于空白滤膜的色差值ΔE,检测完成后提升分光色差仪升降架11,停止检测,同时将色差值ΔE传给在线铁分析控制装置19,由于色差值和铁含量在一定范围内呈线性关系,Fe=a×ΔE+b,因此在线铁分析控制装置19自动给出水样的铁含量Fe;
在线铁分析控制装置19控制滤膜吸盘升降架14处于提升状态,控制滤膜吸盘平移架12移动气动滤膜吸盘15至第三个滤膜承载器10的上方,降低滤膜吸盘升降架14至最低位置,在线铁分析控制装置19控制真空抽气泵18通过气动吸气软管13以及气动滤膜吸盘15进行抽气,吸取检测完成的滤膜,维持90~95KPa的真空压力,提升滤膜吸盘升降架14,滤膜吸盘平移架12移动气动滤膜吸盘15至废弃滤膜存储盒17的上方,降低滤膜吸盘升降架14至最低位置,真空抽气泵18停止抽气,释放检测完成的滤膜至废弃滤膜存储盒17中,提升滤膜吸盘升降架14,滤膜吸盘平移架12移动气动滤膜吸盘15至新滤膜存储盒16的上方,降低滤膜吸盘升降架14至最低位置,真空抽气泵18开始抽气,吸取新滤膜存储盒16中新的滤膜,维持90~95KPa的真空压力,提升滤膜吸盘升降架14,滤膜吸盘平移架12移动气动滤膜吸盘15至第三个滤膜承载器10上方,降低滤膜吸盘升降架14至最低位置,真空抽气泵18停止抽气,释放新的滤膜至第三个滤膜承载器10上,提升滤膜吸盘升降架14,完成滤膜的更换。
位于不同位置的三个滤膜承载器10同时进行水样的过滤、滤膜的检测以及滤膜的更换,当所有步骤完成后,滤膜承载器旋转切换电动机8带动滤膜承载器旋转切换装置7顺时针转动60°角,进入下一次的水样检测流程。
Claims (7)
1.一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,包括滤膜旋转切换系统、在线过滤系统、滤膜检测系统、滤膜更换系统以及在线铁分析控制装置(19);
所述滤膜旋转切换系统包括滤膜承载器旋转切换装置(7)及滤膜承载器旋转切换电动机(8),其中,滤膜承载器旋转切换电动机(8)的输出轴与滤膜承载器旋转切换装置(7)相连接,滤膜承载器旋转切换装置(7)上沿周向设置有三个滤膜承载器(10),滤膜承载器旋转切换电动机(8)通过带动滤膜承载器旋转切换装置(7)转动进行三个滤膜承载器(10)位置的循环切换;
所述在线过滤系统包括进水管道、电动进水旁路阀(1)、水池、进水累积流量计(2)、电动进水阀(3)、进水布水器(6)及进水布水器升降架(5);进水管道的出口分为两路,其中一路经电动进水旁路阀(1)与水池相连通,另一路经进水累积流量计(2)及电动进水阀(3)与进水布水器(6)相连通,所述进水布水器(6)固定于进水布水器升降架(5)上,其中,进水布水器(6)位于第一个滤膜承载器(10)的正上方;
所述滤膜检测系统包括分光色差仪(9)及分光色差仪升降架(11),分光色差仪(9)设置于分光色差仪升降架(11)上,且分光色差仪(9)位于第二个滤膜承载器(10)的正上方;
所述滤膜更换系统包括新滤膜存储盒(16)、废弃滤膜存储盒(17)、气动滤膜吸盘(15)、真空抽气泵(18)、滤膜吸盘升降架(14)及滤膜吸盘平移架(12);滤膜吸盘平移架(12)的端部与滤膜吸盘升降架(14)连接,气动滤膜吸盘(15)固定于滤膜吸盘升降架(14)的下端,真空抽气泵(18)与气动滤膜吸盘(15)相连通,气动滤膜吸盘(15)吸取第三个滤膜承载器(10)上的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架(14)及滤膜吸盘平移架(12)转移至废弃滤膜存储盒(17)中,气动滤膜吸盘(15)吸取新滤膜存储盒(16)内的滤膜,并通过滤膜吸盘升降架(14)及滤膜吸盘平移架(12)转移至第三个滤膜承载器(10)中;
在线铁分析控制装置(19)分别与电动进水旁路阀(1)、进水累积流量计(2)、电动进水阀(3)、进水布水器升降架(5)、滤膜承载器旋转切换电动机(8)、分光色差仪升降架(11)、滤膜吸盘平移架(12)、分光色差仪(9)、滤膜吸盘升降架(14)及真空抽气泵(18)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,进水累积流量计(2)经电动进水阀(3)及进水连接软管(4)与进水布水器(6)相连通。
3.根据权利要求1所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,真空抽气泵(18)经气动吸气软管(13)与气动滤膜吸盘(15)相连通。
4.根据权利要求1所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,进水布水器(6)为倒置漏斗形状,进水布水器(6)的底部设置有布水多孔板。
5.根据权利要求1所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,进水布水器(6)的底部有密封橡胶圈。
6.根据权利要求1所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,滤膜承载器(10)为漏斗形状。
7.根据权利要求6所述的基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置,其特征在于,滤膜承载器(10)的底面设置金属粉末烧结多孔过滤板(20)。
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CN202210325917.3A Active CN114689524B (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种基于色差分析的水汽系统在线铁分析装置 |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
KR20020007447A (ko) * | 2000-07-13 | 2002-01-29 | 강원규 | 고감도 다중채널 광학기를 이용한 고주파 스퍼터링분광분석장치 및 이를 이용한 분석방법 |
CN104931380A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种火力发电厂机组热力系统非溶解性铁含量测定方法及装置 |
CN112461771A (zh) * | 2020-11-15 | 2021-03-09 | 西安热工研究院有限公司 | 一种火电厂水汽系统全铁自动在线实时检测装置及方法 |
WO2021145388A1 (ja) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Phcホールディングス株式会社 | 試料分析装置 |
-
2022
- 2022-03-30 CN CN202210325917.3A patent/CN114689524B/zh active Active
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KR20020007447A (ko) * | 2000-07-13 | 2002-01-29 | 강원규 | 고감도 다중채널 광학기를 이용한 고주파 스퍼터링분광분석장치 및 이를 이용한 분석방법 |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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电厂水汽中痕量铁自动快速测定法的研究与应用;星成霞;王应高;刘郦雅;王丹;;中国电力;20170405(第04期);123-127+145 * |
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