CN203688323U - 一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置，包括气路部分和电路部分，气路部分的一级粉尘过滤器通过电动球阀和尾气管道联通，一级粉尘过滤器依次和二级粉尘过滤器、电动球阀、汽液抽汽泵、一级气液分离器、气体增压泵、二级气液分离器、分析仪、被测样气排气口联通，电路部分是指电动球阀、电磁阀、汽液抽汽泵、气体增压泵、一级气液分离器、二级气液分离器的控制端和PLC连接，采用了紧密耦合型一体化结构设计，采用了两级粉尘过滤，两级气泵增压和两级汽液分离，本实用新型具有除尘或者脱水效果好，效率高，气体分析数据准确、完备，分析结果误差小，功能齐全的优点，适合S2000系列紧密耦合式多组分快速烟气在线连续监测系统中的样气的处理。

Description

一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置

技术领域

本实用新型涉及烟气在线连续监测技术领域，尤其涉及一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置。

背景技术

随着人们对环境保护的发重视，烟气污染源气体的在线连续检测在我国具有的市场也越来越大。在烟气污染源气体的在线连续检测过程中，为保证分析监测数据的准确性，高温样气中含有的颗粒物和水汽的滤除非常重要。为此专为S2000系列紧密耦合式多组分快速烟气在线连续监测系统(CEMS)设计一种实用可靠的气体分析监测前的全自动预处理装置是烟气污染源气体的在线连续检测必须解决的技术课题，也是目前国内外急需要解决的难题。

传统气体净化装置的缺点：1.有的只有除尘设备或者脱水设备，功能单一；2.有的有一台除尘设备或者脱水设备，除尘或者脱水效果差；3.有的采用烟气的自然压力，而没有动力泵提供动力，效率低下，供气不足；4.有的纯粹手工操作，没有利用先进的电子控制。导致气体分析数据不准确、不完备，分析结果误差大，无法解决实际问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置，具有除尘或者脱水效果好，效率高，气体分析数据准确、完备，分析结果误差小，功能齐全的优点，适合S2000系列紧密耦合式多组分快速烟气在线连续监测系统中的样气的处理。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置，包括气路部分和电路部分，气路部分包括一级粉尘过滤器5，一级粉尘过滤器5的进气口通过第一电动球阀2和尾气管道联通，一级粉尘过滤器5的出气口和二级粉尘过滤器6的进气口联通，二级粉尘过滤器6的出气口依次通过第二电动球阀8、汽液抽汽泵9和一级气液分离器12的进口联通，一级气液分离器12的出口通过气体增压泵15和二级气液分离器16的进口联通，二级气液分离器16的出口通过分析仪23与被测样气排气口22联通，在第一电动球阀2和尾气管道间设有取样探头1，在第一电动球阀2与一级粉尘过滤器5进气口之间的管路上通过三通的旁通连接有第三电动球阀3，第三电动球阀3和标准气4联通，在二级粉尘过滤器6出气口与第二电动球阀8之间的管路上通过三通的旁通连接有第四电动球阀7，第四电动球阀7和反吹气体进气口20联通，在一级气液分离器12出口和气体增压泵15之间的管路上通过三通的旁通连接有手动调节阀14，手动调节阀14和放空样气排气口

21联通，一级气液分离器12的侧面下部配置有第一液位计13，一级气液分离器12的底部配置有第一电磁阀11，一级气液分离器12的旁边配置有第一风扇10，二级气液分离器16的侧面下部配置有第二液位计18，二级气液分离器16的底部配置有第二电磁阀19，二级气液分离器16的旁边配置有第二风扇17；

电路部分是指第一电动球阀2、第三电动球阀3、第四电动球阀7、第二电动球阀8、第一电磁阀11、第二电磁阀19的控制端和PLC连接，汽液抽汽泵9、气体增压泵15的控制端和PLC连接，一级气液分离器12、二级气液分离器16的控制端和PLC连接。

本实用新型的工作原理为：

采样时，将高温含颗粒物的样气经取样探头1 、电动球阀2进入一级粉尘过滤器5，经一级粉尘过滤器后样气温度有所降低，样气中大部分的颗粒物被滤掉；初步净化的样气进入二级粉尘过滤器6再进行进一步过滤，这样样气中的颗粒物基本被滤除干净，样气温度再进一步降低，经电动球阀8进入到汽液抽汽泵9，进入带散热翅的一级气液分离器12被冷却，同时进行气液分离，这时70％样气从手动调节阀14经管道21放空，提高了系统的响应速度；另有30％样气经气体增压泵15加压后送入带散热翅的二级气液分离器16 再进行冷却和气液分离，比较干净的样气温度基本保持在10～35℃之间然后经样气排气口22进入紫外差分—傅立叶快速变换多组分气体分析仪，再由样气排气口22排向大气，当带散热翅的一级气液分离器12和带散热翅的二级气液分离器16内液体的液位达到一定高度时液位计把信号传给PLC控制单元，控制电磁阀11和电磁阀19自动打开，内部液体在带压气体的作用下迅速吹出去，然后自动关闭，在样气抽取的过程中电动球阀2和电动球阀8是处于开的状态，电动球阀3 和电动球阀7是处于关的状态；

反吹时，带有压力的反吹气体经管道20、电动球阀7进入二级粉尘过滤器6,把二级粉尘过滤器6中滤芯表面粘附的颗粒物吹到过滤器的底端，反吹气体再进入一级粉尘过滤器5，把一级粉尘过滤器 5内的丝网滤芯表面粘附的颗粒物吹到过滤器的底端，这样一级粉尘过滤器5和二级粉尘过滤器6经反吹气体吹除后保持过滤效果；反吹气体经电动球阀2进入取样探头1 ，对取样探头中不锈钢滤芯进行吹除，使取样探头1 在取样时保持通畅，此时的电动球阀2和电动球阀7是处于开的状态，电动球阀3和电动球阀8是处于关的状态；

标校时，标准气体经减压稳压经电动球阀3进入一级粉尘过滤器5、二级粉尘过滤器6，再经电动球阀8进入到汽液抽汽泵9、带散热翅的一级气液分离器12、气体增压泵15、带散热翅的二级气液分离器16进入紫外差分—傅立叶快速变换多组分气体分析仪，由样气排气口22排除。在仪器标校过程中电动球阀3和电动球阀8是处于开的状态，电动球阀2、电动球阀7 是处于关的状态，汽液抽汽泵9和气体增压泵15是处于停止工作的状态。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1、本实用新型是专门为S2000系列紧密耦合式多组分快速烟气在线连续监测系统(CEMS)设计的一体化全自动预处理装置。其一体化紧密耦合型设计，结构紧凑、体积小重量轻、价格低廉；

2、功能完善，自动化程度高；可靠性好，维护量小使用寿命长；本实用新型采用的预处理理念是先除尘，同时降温，再进行气液分离。根据紫外差分—傅立叶快速变换多组分气体分析仪的使用特性，样气温度一般在+40℃以下就不会对仪器的正常运行造成影响。所以样气的除尘、降温和脱水没有特殊要求。

3、本实用新型的反吹过程与现有技术不同，反吹气体不但吹除了取样探头，也同时吹除了一、二级粉尘过滤器，这样一、二级粉尘过滤器的除尘效果要比现有技术好的，现有技术只有一级粉尘过滤器，滤芯一般寿命在20～30天，本实用新型的一、二级粉尘过滤器滤芯一般寿命在90天左右。

4、本实用新型的气液分离过程与现有技术不同，不用压缩机或电制冷器，而只用风扇进行冷却，因此装置结构大大简化，体积大大缩小，重量减轻、价格低廉，维护量小使用寿命增长。

5、本实用新型的排液过程与现有技术不同，本装置采用电磁阀自动排液法。当带散热翅的一级气液分离器和带散热翅的二级气液分离器内的液体液位达到一定高度时液位计把信号传给PLC控制单元，控制电磁阀和电磁阀自动打开，内部液体在带压气体的作用下迅速吹出去，然后自动关闭。而不用自动排液的专用蠕动泵，因此维护量大大减少，运营费用降低。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型做详细描述。

一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置，包括气路部分和电路部分，气路部分包括一级粉尘过滤器5，一级粉尘过滤器5的进气口通过第一电动球阀2和尾气管道联通，一级粉尘过滤器5的出气口和二级粉尘过滤器6的进气口联通，二级粉尘过滤器6的出气口依次通过第二电动球阀8、汽液抽汽泵9和一级气液分离器12的进口联通，一级气液分离器12的出口通过气体增压泵15和二级气液分离器16的进口联通，二级气液分离器16的出口通过分析仪23与被测样气排气口22联通，在第一电动球阀2和尾气管道间设有取样探头1，在第一电动球阀2与一级粉尘过滤器5进气口之间的管路上通过三通的旁通连接有第三电动球阀3，第三电动球阀3和标准气4联通，在二级粉尘过滤器6出气口与第二电动球阀8之间的管路上通过三通的旁通连接有第四电动球阀7，第四电动球阀7和反吹气体进气口20联通，在一级气液分离器12出口和气体增压泵15之间的管路上通过三通的旁通连接有手动调节阀14，手动调节阀14和放空样气排气口

21联通，一级气液分离器12的侧面下部配置有第一液位计13，一级气液分离器12的底部配置有第一电磁阀11，一级气液分离器12的旁边配置有第一风扇10，二级气液分离器16的侧面下部配置有第二液位计18，二级气液分离器16的底部配置有第二电磁阀19，二级气液分离器16的旁边配置有第二风扇17；

电路部分是指第一电动球阀2、第三电动球阀3、第四电动球阀7、第二电动球阀8、第一电磁阀11、第二电磁阀19的控制端和PLC连接，汽液抽汽泵9、气体增压泵15的控制端和PLC连接，一级气液分离器12、二级气液分离器16的控制端和PLC连接。

本实用新型的工作原理为：

采样时，将高温含颗粒物的样气经取样探头1 、电动球阀2进入一级粉尘过滤器5，经一级粉尘过滤器后样气温度有所降低，样气中大部分的颗粒物被滤掉；初步净化的样气进入二级粉尘过滤器6再进行进一步过滤，这样样气中的颗粒物基本被滤除干净，样气温度再进一步降低，经电动球阀8进入到汽液抽汽泵9，进入带散热翅的一级气液分离器12被冷却，同时进行气液分离，这时70％样气从手动调节阀14经管道21放空，提高了系统的响应速度；另有30％样气经气体增压泵15加压后送入带散热翅的二级气液分离器16 再进行冷却和气液分离，比较干净的样气温度基本保持在10～35℃之间然后经样气排气口22进入紫外差分—傅立叶快速变换多组分气体分析仪，再由样气排气口22排向大气，当带散热翅的一级气液分离器12和带散热翅的二级气液分离器16内液体的液位达到一定高度时液位计把信号传给PLC控制单元，控制电磁阀11和电磁阀19自动打开，内部液体在带压气体的作用下迅速吹出去，然后自动关闭，在样气抽取的过程中电动球阀2和电动球阀8是处于开的状态，电动球阀3 和电动球阀7是处于关的状态；

反吹时，带有压力的反吹气体经管道20、电动球阀7进入二级粉尘过滤器6,把二级粉尘过滤器6中滤芯表面粘附的颗粒物吹到过滤器的底端，反吹气体再进入一级粉尘过滤器5，把一级粉尘过滤器 5内的丝网滤芯表面粘附的颗粒物吹到过滤器的底端，这样一级粉尘过滤器5和二级粉尘过滤器6经反吹气体吹除后保持过滤效果；反吹气体经电动球阀2进入取样探头1 ，对取样探头中不锈钢滤芯进行吹除，使取样探头1 在取样时保持通畅，此时的电动球阀2和电动球阀7是处于开的状态，电动球阀3和电动球阀8是处于关的状态；

标校时，标准气体经减压稳压经电动球阀3进入一级粉尘过滤器5、二级粉尘过滤器6，再经电动球阀8进入到汽液抽汽泵9、带散热翅的一级气液分离器12、气体增压泵15、带散热翅的二级气液分离器16进入紫外差分—傅立叶快速变换多组分气体分析仪，由样气排气口22排除。在仪器标校过程中电动球阀3和电动球阀8是处于开的状态，电动球阀2、电动球阀7 是处于关的状态，汽液抽汽泵9和气体增压泵15是处于停止工作的状态。

Claims (1)

1.一种用于气体分析的一体化全自动预处理装置，其特征在于：包括气路部分和电路部分，气路部分包括一级粉尘过滤器（5），一级粉尘过滤器（5）的进气口通过第一电动球阀（2）和尾气管道联通，一级粉尘过滤器（5）的出气口和二级粉尘过滤器（6）的进气口联通，二级粉尘过滤器（6）的出气口依次通过第二电动球阀（8）、汽液抽汽泵（9）和一级气液分离器（12）的进口联通，一级气液分离器（12）的出口通过气体增压泵（15）和二级气液分离器（16）的进口联通，二级气液分离器（16）的出口通过分析仪（23）与被测样气排气口（22）联通，在第一电动球阀（2）和尾气管道间设有取样探头（1），在第一电动球阀（2）与一级粉尘过滤器（5）进气口之间的管路上通过三通的旁通连接有第三电动球阀（3），第三电动球阀（3）和标准气（4）联通，在二级粉尘过滤器（6）出气口与第二电动球阀（8）之间的管路上通过三通的旁通连接有第四电动球阀（7），第四电动球阀（7）和反吹气体进气口（20）联通，在一级气液分离器（12）出口和气体增压泵（15）之间的管路上通过三通的旁通连接有手动调节阀（14），手动调节阀（14）和放空样气排气口（21）联通，一级气液分离器（12）的侧面下部配置有第一液位计（13），一级气液分离器（12）的底部配置有第一电磁阀（11），一级气液分离器（12）的旁边配置有第一风扇（10），二级气液分离器（16）的侧面下部配置有第二液位计（18），二级气液分离器（16）的底部配置有第二电磁阀（19），二级气液分离器（16）的旁边配置有第二风扇（17）；

电路部分是指第一电动球阀（2）、第三电动球阀（3）、第四电动球阀（7）、第二电动球阀（8）、第一电磁阀（11）、第二电磁阀（19）的控制端和PLC连接，汽液抽汽泵（9）、气体增压泵（15）的控制端和PLC连接，一级气液分离器（12）、二级气液分离器（16）的控制端和PLC连接。

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