CN201413261Y - 全自动工业焦炉煤气专用取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动工业焦炉煤气专用取样装置，包括采样部分、预处理部分和控制部分，采样部分包括安装有净化过滤装置、蒸汽吹扫装置以及加热装置的样气管道，且样气管道的下端通过进气管与取样管道相连接，样气管道的上端通过出气管与预处理部分相连接；预处理部分包括箱体，在箱体内的管道上设置有过滤器、抽气泵和洗气罐，并通过带单向阀的泄压管对样气减压稳压；控制部分包括与电动球阀一和抽气泵相连接的控制单元。本实用新型结构紧凑，自动化程度高，且功能完善，可靠性好，维护量小，使用寿命长。

Description

全自动工业焦炉煤气专用取样装置

技术领域

本实用新型涉及工业焦炉煤气采样分析技术领域，尤其是涉及一种全自动工业焦炉煤气专用取样装置。

背景技术

作为工业煤气主要来源的焦炉煤气含有大量的煤焦油，必须予以清除，采用电捕焦器是清除焦油的有效手段，但为防止电捕焦器在运行过程中发生爆炸事故，必须实时监控焦炉煤气中的氧含量。为保证氧分析结果的准确性，保护氧分析仪不受焦炉煤气中有害组分的干扰和侵蚀，设计实用可靠的取样装置是工业在线焦炉煤气氧分析必须解决的技术课题，也是当今国际上公认的难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其结构紧凑，自动化程度高，且功能完善，可靠性好，维护量小，使用寿命长。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：包括采样部分、预处理部分和控制部分，所述采样部分包括安装有净化过滤装置、蒸汽吹扫装置以及加热装置的样气管道，所述样气管道为竖直设置的不锈钢管，且所述样气管道的下端通过带电动球阀一的进气管与取样管道相连接，所述样气管道的上端通过带电动球阀一的出气管与所述预处理部分相连接；所述预处理部分包括设置有进气口、出气口一和出气口二的箱体，其中，所述进气口与所述出气管相连接，所述出气口一与焦炉煤气氧分析仪相连接，在箱体内且位于所述进气口和出气口一之间的管道上依次设置有过滤器、抽气泵和洗气罐，并通过三通接头在抽气泵和洗气罐之间的管道上连接有带单向阀的泄压管，所述泄压管的另一端通过所述出气口二与大气相通；所述控制部分包括控制单元，且所述电动球阀一和抽气泵与控制单元相连接并受其控制。

所述净化过滤装置包括过滤分离装置、制冷净化装置和碰撞捕获装置，其中，所述过滤分离装置设置在样气管道的内部上段，并由上下设置的筒形细金属过滤网和玻璃球填料一构成；所述制冷净化装置为对称安装在所述样气管道外部的两个涡旋制冷器，且各涡旋制冷器的冷气端与所述样气管道的中段相通；所述碰撞捕获装置设置在样气管道的内部下段，并由从上到下依次设置的筒形粗金属过滤网、玻璃球填料二和不锈钢网构成。

所述箱体上开有压缩空气入口和压缩空气出口，所述涡旋制冷器上的压缩空气管道通过所述压缩空气入口和压缩空气出口穿插设置在箱体上，且安装在压缩空气管道上的轴向压力表和两通开关阀位于箱体内。

所述蒸汽吹扫装置包括安装有电动球阀二的蒸汽进气管与蒸汽出气管，其中，所述蒸汽进气管与样气管道的顶端相连接，所述蒸汽出气管与样气管道底端相连接，各电动球阀二均与控制单元相连接并受其控制。

所述蒸汽进气管上且位于电动球阀二之前安装有蒸汽疏水阀，所述样气管道上且位于进气管和蒸汽出气管之间的逆流段上连接有蒸汽疏水阀。

所述加热装置为缠绕在样气管道中段外部的恒功率防爆电热带，并在所述电热带的外部设置有非吸水性材料制成的保温层。

所述箱体上开有出气口三，并在箱体进气口和过滤器之间的管道上安装有两通开关阀，在洗气罐和箱体出气口一之间的管道上安装有三通开关阀，所述三通开关阀的另一端通过所述出气口三与大气相通。

所述单向阀为精密气体针型阀。

所述控制单元为PLC控制系统并安装在控制柜内，且控制柜上还设置有与所述控制单元相连接的钥匙开关和指示灯。

所述样气管道、箱体和控制柜均安装在L形组装柜上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、本实用新型结构紧凑，使用操作简便，通过控制单元自动控制本实用新型的采样和样气管道的清洗工作，自动化程度高。2、功能完善，可靠性好，维护量小且使用寿命长。本实用新型为全干法式取样，能有效去除样气中的焦油、石蜡、有机物、水汽和萘、硫化氢等有机溶剂，且样气中有效组份不丢失，因此焦炉煤气氧分析仪的测量数据准确，并确保设备的长期在线运行。本实用新型工作时在样气管道内，首先碰撞捕获装置利用分子碰撞原理和重力作用净化样气，继而制冷净化装置利用制冷凝聚原理，并采用先进的涡旋制冷预处理技术(即涡旋制冷器)对样气进一步净化处理，过滤分离装置利用物理过滤原理进行第三级净化处理后，样气经预处理部分最终输送到焦炉煤气氧分析仪。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-组装柜；2-控制单元；3-指示灯；

4-钥匙开关；5-控制柜；6-箱体；

7-双头卡套；8-压缩空气管道；9-轴向压力表；

10-过滤器；11-抽气泵；12-两通开关阀；

13-单向阀；14-三通接头；15-洗气罐；

16-三通开关阀；17-电动球阀一；18-筒形细金属过滤网；

19-蒸汽进气管；20-蒸汽出气管；21-蒸汽疏水阀；

22-出气管；23-玻璃球填料一；24-涡旋制冷器；

25-保温层；26-筒形粗金属过滤网；27-样气管道；

28-不锈钢网；29-进气管；30-安装卡；

31-电动球阀二；32-玻璃球填料二。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括采样部分、预处理部分和控制部分，其中，采样部分包括样气管道27，样气管道27为竖直设置的组装式不锈钢管，且在样气管道27上安装有净化过滤装置、蒸汽吹扫装置以及加热装置；样气管道27的下端通过进气管29与取样管道相连接，样气管道27的上端通过出气管22与所述预处理部分相连接，且在进气管29和出气管22上均安装有电动球阀一17。

在本实施方式中，净化过滤装置包括过滤分离装置、制冷净化装置和碰撞捕获装置，其中，过滤分离装置设置在样气管道27的内部上段，并由上下设置的筒形细金属过滤网18和玻璃球填料一23构成；制冷净化装置为对称安装在样气管道27外部的两个涡旋制冷器24，且各涡旋制冷器24的冷气端与样气管道27的中段相通；碰撞捕获装置设置在样气管道27的内部下段，并由从上到下依次设置的筒形粗金属过滤网26、玻璃球填料二32和不锈钢网28构成。

蒸汽吹扫装置包括蒸汽进气管19与蒸汽出气管20，其中，蒸汽进气管19与蒸汽出气管20上均安装有电动球阀二31，蒸汽进气管19与样气管道27的顶端相连接，蒸汽出气管20与样气管道27底端相连接。在蒸汽进气管19上且位于电动球阀二31之前安装有蒸汽疏水阀21，在样气管道27上且位于进气管29和蒸汽出气管20之间的逆流段上连接有蒸汽疏水阀21。

加热装置为缠绕在样气管道27中段外部的恒功率防爆电热带，并在所述电热带的外部设置有非吸水性材料制成的保温层25。

预处理部分包括箱体6，箱体6的一侧上下开有进气口和压缩空气入口，箱体6的另一侧从上到下依次开有出气口一、出气口三、出气口二和压缩空气出口，其中，进气口通过连接管道与出气管22相连通，出气口一通过连接管道与焦炉煤气氧分析仪相连通，在箱体6内且位于进气口和出气口一之间的管道上依次设置有两通开关阀12、过滤器10、抽气泵11、三通接头14、洗气罐15和三通开关阀16，三通接头14的另一端安装有泄压管，泄压管上安装有单向阀13，且泄压管的另一端通过出气口二与大气相通，三通开关阀16的另一端通过出气口三与大气相通。单向阀13为精密气体针型阀。

在本实施方式中，箱体6的进气口、压缩空气入口、出气口一、出气口三、出气口二和压缩空气出口上均穿插安装有双头卡套7，并通过双头卡套7连接箱体6的内外管道。

控制部分为控制单元2，电动球阀一17、抽气泵11和电动球阀二31均与控制单元2相连接并为闭环控制。在本实施方式中，控制单元2为PLC控制系统并安装在控制柜5内，控制柜5上还设置有与控制单元2相连接的钥匙开关4和指示灯3。

为使本装置结构紧凑，安装牢靠，两个涡旋制冷器24的压缩空气入口端通过连接管道和三通接头与压缩空气管道8相连通，压缩空气管道8上安装有轴向压力表9和两通开关阀，压缩空气管道8通过压缩空气入口和压缩空气出口穿插设置在箱体6上，且轴向压力表9和两通开关阀位于箱体6内。样气管道27、箱体6和控制柜5均安装在L形组装柜1上，其中，样气管道27的下端通过法兰盘以及连接螺栓安装在组装柜1的水平面板上，箱体6和控制柜5通过安装卡30上下安装在组装柜1竖直面板的左侧。

本实用新型的工作过程是：启动钥匙开关4，下载有控制程序的控制单元2关闭两个电动球阀二31并打开两个电动球阀一17，当检测到两个电动球阀一17完全打开后，启动抽气泵11，在抽气泵11的作用下，取样管道中的样气经过进气管29进入样气管道27，其中，在样气管道27的下段，筒形粗金属过滤网26、玻璃球填料二32和不锈钢网28对样气进行碰撞捕获净化处理，并除去样气中的大部份粗粘性物质(如焦油、石蜡、高分子有机物等)；在样气管道27的中段，两个涡旋制冷器24受压缩空气管道8中的压缩空气驱动制冷，并除去样气中的焦油、萘、饱和水汽、硫化物和水汽；在样气管道27的上段，玻璃球填料一23和筒形细金属过滤网18对样气进行进一步的净化过滤，此时，样气的净化率为95％以上并通过出气管22被输送到预处理部分。在预处理部分箱体6的内部，单向阀13具有分压稳压作用，样气在过滤器10中被进一步净化后，最终通过出气口一被输送到焦炉煤气氧分析仪。其中，控制单元2根据控制程序的设定，定时关闭两个电动球阀一17并打开两个电动球阀二31，并通过蒸汽吹扫装置完成样气管道27的自清洁。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：包括采样部分、预处理部分和控制部分，所述采样部分包括安装有净化过滤装置、蒸汽吹扫装置以及加热装置的样气管道(27)，所述样气管道(27)为竖直设置的不锈钢管，且所述样气管道(27)的下端通过带电动球阀一(17)的进气管(29)与取样管道相连接，所述样气管道(27)的上端通过带电动球阀一(17)的出气管(22)与所述预处理部分相连接；所述预处理部分包括设置有进气口、出气口一和出气口二的箱体(6)，其中，所述进气口与所述出气管(22)相连接，所述出气口一与焦炉煤气氧分析仪相连接，在箱体(6)内且位于所述进气口和出气口一之间的管道上依次设置有过滤器(10)、抽气泵(11)和洗气罐(15)，并通过三通接头(14)在抽气泵(11)和洗气罐(15)之间的管道上连接有带单向阀(13)的泄压管，所述泄压管的另一端通过所述出气口二与大气相通；所述控制部分包括控制单元(2)，且所述电动球阀一(17)和抽气泵(11)与控制单元(2)相连接并受其控制。

2.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述净化过滤装置包括过滤分离装置、制冷净化装置和碰撞捕获装置，其中，所述过滤分离装置设置在样气管道(27)的内部上段，并由上下设置的筒形细金属过滤网(18)和玻璃球填料一(23)构成；所述制冷净化装置为对称安装在所述样气管道(27)外部的两个涡旋制冷器(24)，且各涡旋制冷器(24)的冷气端与所述样气管道(27)的中段相通；所述碰撞捕获装置设置在样气管道(27)的内部下段，并由从上到下依次设置的筒形粗金属过滤网(26)、玻璃球填料二(32)和不锈钢网(28)构成。

3.按照权利要求2所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述箱体(6)上开有压缩空气入口和压缩空气出口，所述涡旋制冷器(24)上的压缩空气管道(8)通过所述压缩空气入口和压缩空气出口穿插设置在箱体(6)上，且安装在压缩空气管道(8)上的轴向压力表(9)和两通开关阀位于箱体(6)内。

4.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述蒸汽吹扫装置包括安装有电动球阀二(31)的蒸汽进气管(19)与蒸汽出气管(20)，其中，所述蒸汽进气管(19)与样气管道(27)的顶端相连接，所述蒸汽出气管(20)与样气管道(27)底端相连接，各电动球阀二(31)均与控制单元(2)相连接并受其控制。

5.按照权利要求4所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述蒸汽进气管(19)上且位于电动球阀二(31)之前安装有蒸汽疏水阀(21)，所述样气管道(27)上且位于进气管(29)和蒸汽出气管(20)之间的逆流段上连接有蒸汽疏水阀(21)。

6.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述加热装置为缠绕在样气管道(27)中段外部的恒功率防爆电热带，并在所述电热带的外部设置有非吸水性材料制成的保温层(25)。

7.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述箱体(6)上开有出气口三，并在箱体(6)进气口和过滤器(10)之间的管道上安装有两通开关阀(12)，在洗气罐(15)和箱体(6)出气口一之间的管道上安装有三通开关阀(16)，所述三通开关阀(16)的另一端通过所述出气口三与大气相通。

8.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述单向阀(13)为精密气体针型阀。

9.按照权利要求1所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述控制单元(2)为PLC控制系统并安装在控制柜(5)内，且控制柜(5)上还设置有与所述控制单元(2)相连接的钥匙开关(4)和指示灯(3)。

10.按照权利要求9所述的全自动工业焦炉煤气专用取样装置，其特征在于：所述样气管道(27)、箱体(6)和控制柜(5)均安装在L形组装柜(1)上。