CN1851468B - 正压型样气在线分析成套排放及安全系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正压型样气在线分析成套排放及安全系统，包括样气预处理装置、与样气预处理装置管线连通的分析仪表、分别与样气预处理装置和分析仪表管线连通的自动监控排放装置，自动监控排放装置包括封闭式放空管，样气预处理装置通过截止阀和三通球阀与放空管连通，分析仪表通过截止阀与放空管连通。本发明可以针对不同生产领域差异性大的各类工艺样气和样气预处理系统的要求，可选择性的设置各类预处理部件，并可节约大量样气，不会造成样气浪费和任何泄漏，系统运行安全稳定，可确保分析仪表长周期安全稳定运行，提高了分析仪表长期运行稳定性、检测精度和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种流程工业生产过程中样气在线分析的成套系统，主要涉及正压型样气在线分析成套排放及安全系统。
背景技术
流程工业生产过程中，为石油化工、炼油化工、化肥、化工、冶金等国民经济中的这些支柱行业等的在线分析成套系统中应用对象，绝大多数均为可燃性有毒性气体。而样气都存在温度、压力、水分、油雾、粉尘、腐蚀性介质等问题，由于分析仪表的精密性、昂贵性和对样气质量的严格要求，即使是最“干净”的样气，在进行实时分析监控之前都需经过样气预处理系统处理，并达到分析仪表对样气的严格要求后，才允许进入分析仪表进行在线分析，仪表才能长周期稳定安全运行，否则就会损坏分析仪表，大量增加生产成本。针对不同的生产领域，各类工艺样气的差异性很大，因此要求样气预处理系统必须有针对性的设置水冷过滤、水汽分离、减压调压、气雾捕集、制冷或供热温控等装置和设备；其次，由于取样点距在线分析系统距离较长，一般几米至几百米距离，样气在分析过程中为了克服分析时间滞后的问题，必须在预处理系统中设置旁路排放，以便加快样气流动，使分析出的质量成分能在最短时间内反应工艺生产过程、样气成分及其变化量，才能正确指导工艺操作；第三，工艺样气中含有的水分(有的高达60％以上)、粉尘(有的高达200g/nm3)以及需旁路排放的组分，样气在处理过程中，必须将这些不允许进入分析仪表的组分或有害物质进行旁路排放。
现有技术中，针对上述技术要求采用的样气预处理旁路排放方法主要是浮球排放法和防爆蠕动泵，防爆蠕动泵是利用电机的转动带动两个有夹缝的轮子，轮子间有一个软胶管在重力作用下将流至软胶管的凝析液体挤压出.此法同时阻断可燃气体的排出.这种部件使用效果良好，但部件需有用于有相同现场防爆级别的防爆蠕动泵，因而价格相当昂贵，在我国推广应用有困难.浮球排放法即通过预处理部件冷凝析出水分，分流在重力作用下，进入浮球部件，一旦冷凝水累积一定量后，在浮力作用下，将水分排出预处理系统外.此外，对于含有大量粉尘的样气，一般是通过防爆电磁阀进行定期脉动排放或反吹排放.而为了克服分析滞后时间，现有技术采用的是在预处理装置上设置快速吹扫回流，一般采用针阀、转子流量计，排放口压力一般设置0.1-0.3mpa，排放器一般设置3/8“-3/4“管路，视样气条件的不同，设置要不同.旁路排放的样气一般是送火炬燃烧掉，或设置增压泵进行样气回收，一般旁路排放的可燃气体的快速回路只设置一个口.对于小流量的排放，如样气预处理末级旁路排放，分析仪表检测后出口的小流量样气，一般直接排放至防爆区域内.上述技术中，设置快速回路的缺点是：a、设置快速回路排放水的浮球，使用一段时间后，如工艺跳车、联锁，大量脏物随水进入浮球，造成浮球比重发生变化，导致需要排水时，浮球无法浮起，反而造成工艺冷凝水被压入后一级预处理部件中，从而使预处理系统带水，进而易损坏昂贵的分析仪表.b、快速吹扫回路采用的是采用单点排放，①、放空量大，宝贵的可燃气体造成浪费.②、单点放空后，无论排放样气送火炬燃烧还是通过增压泵回收，其压力是波动的，不稳定的，因此导致预处理系统运行的不稳定.③、末级样气预处理和分析仪表放空的样气直接排放至防爆区域的环境中，即使排放量小，也会给防爆现场带来不安全因素，甚至可引发大事故.
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种正压型样气在线分析成套排放及安全系统。本发明可以针对不同生产领域差异性大的各类工艺样气和样气预处理系统的要求，可选择性的设置各类预处理部件，并可节约大量样气，不会造成样气浪费和任何泄漏，系统运行安全稳定，可确保分析仪表长周期安全稳定运行，提高了分析仪表长期运行稳定性、检测精度和使用寿命。
本发明是通过下述技术方案实现的：
正压型样气在线分析成套排放及安全系统，包括样气预处理装置、与样气预处理装置管线连通的分析仪表、分别与样气预处理装置和分析仪表管线连通的自动监控排放装置，其特征在于：所述自动监控排放装置包括封闭式放空管，所述样气预处理装置通过第一截止阀和三通球阀与放空管连通，所述分析仪表通过第二截止阀与放空管连通。
所述放空管的末端设置有带阻火器的安全放空帽和自动安全排污器。
所述带阻火器的放空安全帽，包括顶部封闭的壳体，所述壳体内套有阻火器，所述阻火器的下部设有隔离板，隔离板上开有第一通气孔，所述阻火器的上端壁也设有第二通气孔，阻火器的上端壁和隔离板之间设置有阻火单元，所述阻火单元为隔离网筛，阻火器通过支撑片与壳体固定连接。
所述自动安全排污器，包括排污器壳体，排污器壳体上端开有进水口，排污器壳体下端设有排污口，所述进水口向排污器壳体内延伸设置有进水管，进水管的下端接近且高于排污器壳体底端内表面；所述排污器壳体内还设有出水管，出水管的上端接近且低于排污器壳体上端内表面，出水管下端通过排污口伸出排污器壳体；所述排污器壳体底端还设有清洗口，清洗口连接有清洗开关，所述出水管下端连接有球阀或可控防暴电磁阀。
所述样气预处理装置包括水冷过滤器和通过管线与水冷过滤器连通的样气预处理器。
所述样气预处理器为水汽分离器或汽雾捕集器或涡流制冷器。
本发明的优点在于：
1、本发明可以针对不同生产领域差异性大的各类工艺样气及样气预处理系统，可针对性的选择设置各类预处理部件为水冷器、过滤器、调压减压器、水汽分离器、气雾捕集器、涡流制冷或供温控。
2、各路排放口均设置有自动监控排放器.它由针型截止阀和三通球阀组成，取代现有技术中的浮球部件，即使很高的样气压力，也可以通过调节自动监控排放器的针阀的开度，再将其三通球阀手柄切换，调节针阀开度，即可调节旁路排放的样气量，部件冷凝水、油雾、粉尘随同少量可控的样气一起排出预处理系统。自动监控排放器最大优点是随同部分样气一道排放出的水分、油雾、汽雾、粉尘等可控，可随时检查排放状态，不会发生堵塞。旁路排放量逐渐减小，且可控制，因而可节约大量的样气，系统运行处于稳定运行状态，可确保分析仪表长周期安全稳定运行。
3、全封闭放空管为一个大于各路放空出口口径6倍的不锈钢管，包括样气预处理末级部件及仪表检测放空，全部汇入此放空管，因而各预处理部件及系统排放是封闭的，无任何泄漏，因而保证了成套系统运行的安全性。
4、安全总放空和排放，全封闭放空管的出口为ZG或NPT1/2″-2″，它的出口向上连接带阻火器的安全防空帽，样气通过放空帽及其帽下的放空管，将样气引至安全高度排放。旁路排放的冷凝水、油各种液体及粉尘通过自动安全排污器进行安全排放。
5、对于剧毒，特别珍贵的气体或高纯气体，亦可通过全封闭放空管连接出口进行回收。
附图说明：
图1为本发明结构总成示意图。
图2为本发明中自动安全排污器结构示意图。
图3为本发明中带阻火器的放空安全帽结构示意图。
图4为图3的仰视图。
图中标记：1、放空管，2、第一截止阀，3、三通球阀，4、分析仪表，5、放空安全帽，6、自动安全排污器，7、水冷过滤器，8、水汽分离器，9、汽雾捕集器，10、涡流制冷器，11、壳体，12、阻火器，13、支撑片，14，隔离板，15、第一通气孔，16，隔离网筛，17、排污器壳体，18、进水口，19、进水管，20、出水管，21、清洗开关，22、球阀。
具体实施方式
正压型样气在线分析成套排放及安全系统，包括样气预处理装置、与样气预处理装置管线连通的分析仪表4、分别与样气预处理装置和分析仪表4管线连通的自动监控排放装置，所述自动监控排放装置包括封闭式放空管1，所述样气预处理装置通过第一截止阀2和三通球阀3与放空管1连通，所述分析仪表4通过第二截止阀与放空管1连通。所述放空管1的末端设置有带阻火器12的放空安全帽5和自动安全排污器6。所述样气预处理装置包括水冷过滤器7和通过管线与水冷过滤器连通的样气预处理器。所述样气预处理器可以根据样气的性质和成分所含的水汽、油雾等因素分别选用水汽分离器8、汽雾捕集器9、涡流制冷器10，这样可以针对不同生产领域差异性大的各类工艺样气及样气预处理系统，可针对性的选择设置各类预处理部件为水冷器、过滤器、调压减压器、水汽分离器、气雾捕集器、涡流制冷或供温控。
所述带阻火器的放空安全帽包括顶部封闭的壳体11，壳体11内套有阻火器12，阻火器12通过支撑片13与壳体11固定连接；所述阻火器12的下部设有隔离板14，隔离板14上开有第一通气孔15，所述阻火器12的上端壁也设有第二通气孔，阻火器12的上端壁和隔离板14之间设置有阻火单元.所述阻火单元为隔离网筛(16)的孔隙度为20-120目，使其阻力小于5毫米水柱，可采用网状或絮状的不锈钢丝网.隔离板下部的阻火器12内表面与排气管螺纹配合连接；也可将支撑片13位置上移，使阻火器12外表面与排气管螺纹配合连接；还可采用将支撑片13直接与隔离板14连接，阻火器12外表面或壳体11外表面与排气管螺纹连接.支撑片13和第一通气孔15可设置一个或多个.阻火单元对气体散热、降温，且还能阻燃，对防爆区域不会产生安全隐患；带多级由自动监控排放器可控旁路排放的旁路样气，在分析滞后时间允许范围内，可将旁路排放样气量排放至最小，因而样气旁路排放量最小；阻火器12设置在壳体11内，排气时就不会受到环境变化如刮风、下雨等的影响；本发明不需要采用高压力排气，不会浪费气体，降低了生产成本；且不会造成仪表检测器放空压力大的波动，不会损坏仪表.
所述自动安全排污器，包括排污器壳体17，排污器壳体17上端开有进水口18，排污器壳体17下端设有排污口，所述进水口18向排污器壳体17内延伸设置有进水管19，进水管19的下端接近且高于排污器壳体17底端内表面；所述排污器壳体17内还设有出水管20，出水管20的上端接近且低于排污器壳体17上端内表面，出水管20下端通过排污口伸出排污器壳体17；所述排污器壳体17底端还设有清洗口，清洗口连接有清洗开关21，所述出水管20下端连接有球阀22或可控防暴电磁阀。在使用时，通过标准接头和全封闭安全集管放空总管出口的三通接头连接，三通接头一端接带阻火器的放空安全帽5另一端所述自动安全排污器。在接前，打开部件下端球阀部件垂直向上灌入水，直至下部球阀22有水流出时为止。将此部件拧至向下三通，即可投入运行。当自动安全排污器6使用一段时间后，使用后的水、以及沉淀的杂质、污物可以通过清洗口排放后，重新通过球阀向壳体内注入水，循环使用。当样气凝析出的水分较多时，部件下部球阀22开，冷凝析出的水通过水封自动流出。当样气中的冷凝析出水分较小时，可以定期打开球阀22排液。若将球阀22换成可控防爆电磁阀，亦可实现冷凝液的定期自动排放。若预处理系统需排放的冷凝液剧毒或昂贵的液体，通过出水管可以进行回收。
由于各路排放口均设置有自动监控排放器，它由针型截止阀2和三通球阀3组成，取代现有技术中的浮球部件，即使很高的样气压力，也可以通过调节自动监控排放器的针型截止阀2的开度，再将其三通球阀3手柄切换，调节针型截止阀2开度，即可调节旁路排放的样气量，部件冷凝水、油雾、粉尘随同少量可控的样气一起排出预处理系统。自动监控排放器最大优点是随同部分样气一道排放出的水分、油雾、汽雾、粉尘等可控，可随时检查排放状态，不会发生堵塞。旁路排放量逐渐减小，且可控制，因而可节约大量的样气，系统运行处于稳定运行状态，可确保分析仪表长周期安全稳定运行。全封闭放空管1为一个大于各路放空出口口径6倍的不锈钢管，包括样气预处理末级部件及仪表检测放空，全部汇入此放空管1，因而各预处理部件及系一统排放是封闭的，无任何泄漏，因而保证了成套系统运行的安全性。安全总放空和排放，全封闭放空管1的出口为ZG或NPT1/2″1-2″，它的出口向上连接带阻火器的放空安全帽5，样气通过放空安全帽5及其帽下的放空管，将样气引至安全高度排放。旁路排放的冷凝水、油各种液体及粉尘通过自动安全排污器进行安全排放。对于剧毒，特别珍贵的气体或高纯气体，亦可通过全封闭放空管连接出口进行回收。
Claims (1)
1.正压型样气在线分析成套排放及安全系统，包括样气预处理装置、与样气预处理装置管线连通的分析仪表、分别与样气预处理装置和分析仪表管线连通的自动监控排放装置，其特征在于：所述自动监控排放装置包括封闭式放空管(1)，所述样气预处理装置通过第一截止阀(2)和三通球阀(3)与放空管(1)连通，所述分析仪表通过第二截止阀与放空管(1)连通；所述放空管(1)的末端设置有带阻火器的放空安全帽(5)和自动安全排污器(6)；所述带阻火器的放空安全帽(5)，包括顶部封闭的壳体(11)，所述壳体(11)内套有阻火器(12)，所述阻火器(12)的下部设有隔离板(14)，隔离板上开有第一通气孔(15)，所述阻火器(12)的上端壁也设有第二通气孔，阻火器(12)的上端壁和隔离板(14)之间设置有阻火单元，所述阻火单元为隔离网筛(16)，阻火器(12)通过支撑片(13)与壳体(11)固定连接；所述自动安全排污器(6)，包括排污器壳体(17)，排污器壳体(17)上端开有进水口(18)，排污器壳体(17)下端设有排污口，所述进水口(18)向排污器壳体(17)内延伸设置有进水管(19)，进水管(19)的下端接近且高于排污器壳体(17)底端内表面；所述排污器壳体(17)内还设有出水管(20)，出水管(20)的上端接近且低于排污器壳体(17)上端内表面，出水管(20)下端通过排污口伸出排污器壳体(17)；所述排污器壳体(17)底端还设有清洗口，清洗口连接有清洗开关(21)，所述出水管(20)下端连接有球阀(22)或可控防暴电磁阀；所述样气预处理装置包括水冷过滤器(7)和通过管线与水冷过滤器(7)连通的样气预处理器；所述样气预处理器为水汽分离器(8)或气雾捕集器(9)或涡流制冷器(10)。
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Assignee: CHENGDU BC ANALYTICAL TECHNOLOGIES CO.,LTD. Assignor: Wei Zhengsen Contract record no.: 2011510000061 Denomination of invention: Positive pressure type sample gas on-line analysis complete discharge and safety system Granted publication date: 20100512 License type: Exclusive License Open date: 20061025 Record date: 20110513 |
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Granted publication date: 20100512 |