CN204964257U - 一种工业环境气体采样箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业环境气体采样箱，其中，气路入口与气液分离器相连，气液分离器的底部安装球阀，气液分离器通过排液口向外排出气液分离后的水；气液分离器的出口与针阀相连，针阀的出气口与粉尘过滤器相连；粉尘过滤器的出气口与带开关的三通球阀相连，三通球阀连接浮子流量计和针阀，浮子流量计连接固定式气体检测仪表，针阀连接标气进口。本实用新型提供的工业环境气体采样箱，为通用型的气体采样系统及采样方法，其测量值不受气体温湿度、气体中粉尘的影响。

Description

一种工业环境气体采样箱

技术领域

本实用新型属于气体采样设备领域，特别涉及工业环境固定式气体检测仪表的可燃气体、有毒有害气体分析采样的设备，本实用新型提供的一种工业环境气体采样箱涉及除湿、除尘、带标定功能的气体采样系统及采样方法。

背景技术

应用于工业环境的固定式气体检测仪表，主要是测量可燃气体(如甲烷、有机烃类等)、有毒有害气体(如一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、氨气等)。目前能实现在线检测的气体传感器种类主要有：催化燃烧式、电化学式、非色散红外式、半导体式、光离子化式等。安装有这些传感器的固定式气体检测仪表，其测量值都受气体温湿度、气体中粉尘的影响。已有的气体采样系统或装置主要针对特定的采样动力部件，或特定气源而设计，所有的系统结构都不完全相同，特别是具有除湿、除尘装置，可使用标准气体进行气体检测仪表标定的通用型气体采样系统在现有技术中还不存在，针对现有技术中存在的此种状况，本实用新型提出了一种工业环境气体采样箱。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有固定式气体检测仪表的气体采样装置技术，提出的一种工业环境气体采样箱。

具体结构为：包括气路入口，气路入口与气液分离器相连，气液分离器的底部安装球阀，气液分离器通过排液口向外排出气液分离后的水；

气液分离器的出口与针阀相连，气液分离器出口处针阀的出气口与粉尘过滤器相连；

粉尘过滤器的出气口与带开关的三通球阀相连，三通球阀有两个工作位，采样工作位和标定工作位；

三通球阀连接浮子流量计和针阀，浮子流量计连接固定式气体检测仪表，针阀连接标气进口。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：

气路入口与气液分离器之间安装用于调节采样气流量的针阀，气路入口处针阀的开口流量大于气液分离器出口的针阀的开口流量；

通过一个针阀接入仪表风作为气路的出口，流量可控的仪表风流通过文丘里管排空，文丘里管另外连接排空出气口和固定式气体检测仪表。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：气路的排空出气口安装消音器。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：气液分离器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对有进气口和出气口，在气液分离器内部，进气口通过一个不锈钢管直通到腔体底部，出气口位于圆桶形上盖上，出气口气密安装PTFE聚四氟乙烯防水透气膜。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：粉尘过滤器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对设有进气口和出气口，在粉尘过滤器内部，进气口位于圆桶轴向中心的上部，在进气口安装有一个圆桶状粉尘过滤滤芯，该圆桶状粉尘过滤滤芯的直径是粉尘过滤器内腔直径的1/3～1/4。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：浮子流量计8选用金属管浮子流量计，设有毫米分度和直接流量分度两种标尺。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：气路入口与气液分离器之间安装用于调节采样气流量的气体减压阀，固定式气体检测仪表连接排空出气口，气液分离器的出口与针阀相连，针阀的开口流量小于气体减压阀的开口流量。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：气液分离器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对有进气口和出气口，在气液分离器内部，进气口通过一个不锈钢管直通到腔体底部，出气口位于圆桶形上盖上，出气口气密安装PTFE聚四氟乙烯防水透气膜。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：粉尘过滤器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对设有进气口和出气口，在粉尘过滤器内部，进气口位于圆桶轴向中心的上部，在进气口安装有一个圆桶状粉尘过滤滤芯，该圆桶状粉尘过滤滤芯的直径是粉尘过滤器内腔直径的1/3～1/4。

上述的一种工业环境气体采样箱，其中：整个气体采样系统通过安装板安装在一个不锈钢柜体内，柜体采用1.5～2.5mm厚度的不锈钢板，柜门安装钢化玻璃，柜门四周密封条，配有门锁，柜体配壁挂件，配底脚，柜体两侧开有通风百叶窗，柜体底部靠近百叶窗两侧设有集水槽。

本实用新型相对于现有技术具有如下有益效果：本实用新型提供的一种工业环境气体采样箱，其测量值不受气体温湿度、气体中粉尘的影响，本发明分为通用型和待测采样气体有一定压力两种类型，均可采用标准气体进行气体检测仪表标定，改变了现有的主要针对特定的采样动力部件，或特定气源而设计，所有的系统结构都不完全相同的缺陷。

附图说明

图1为通用型的工业环境气体采样系统示意图。

图2为采样气体有一定压力时工业环境气体采样系统示意图。

图3为安装采样气路的不锈钢柜体。

图中：

1针阀2气液分离器3球阀

4粉尘过滤器5三通球阀6浮力流量计

7固定式气体检测仪表8文丘里管9气路入口

10排空出气口11标气进口12排液口

13气体减压阀14不锈钢柜体15通风百叶窗

16仪表风

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型是针对现有固定式气体检测仪表气体采样装置技术提出的一种通用型的工业环境气体采样箱。

如图1所示，系统中所用针阀1、球阀3、卡套连接、以及气管均采用316L耐腐蚀不锈钢。

在整个气路的出口，通过一个针阀1接入仪表风(即给自动化仪表中的调节机构使用，有气动阀、流量计等的空气源)，附图1中已标示出仪表风入口16，流量可控的仪表风流经一个文丘里管8直接排空。高压气流流经文丘里管8的喉部产生低气压，利用其与气路入口气体压力差，形成整个气路的采样气流。

在整个气路的排空出气口10可安装消音器，当仪表风流速较大时，可消除部分噪音。

本采样系统气路采样也可采用其他方式，如在气路下游安装气体采样泵，或采用其他类型的真空发生器在管道中产生压力差，来进行采样。

如图1所示，气路入口9安装一个针阀1调节采样气流量，针阀1与一个气液分离器2相连，气液分离器2的作用是将采样气流除湿，在其底部通过一个球阀3，由排液口12向外排出气液分离后的水。

气液分离器2整体采用316L耐腐蚀不锈钢，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，由O型圈气密连接。上盖沿径向相对有一个进气口和一个出气口。在气液分离器2内部，进气口通过一个不锈钢管直通到腔体底部，未除湿气体首先到达腔体底部，让水汽在腔体底部自动凝结，采样一段时间后，凝结水由底部排液口排出；出气口位于上盖，出口气密安装PTFE聚四氟乙烯防水透气膜，除湿同时，将粒径较大粉尘颗粒阻隔在腔体内部。

气液分离器2的出口与针阀1相连，针阀1的开口流量稍小于气路入口9安装的针阀1，使气液分离器2内部保持适当正压，利于采样气体中水汽凝结。

气液分离器2的出口处的针阀1的出气口与粉尘过滤器4相连，粉尘过滤器4的作用是将除湿后的采样气流中的粉尘颗粒阻隔，保持进入固定式气体检测仪表7的待测气体是除湿、除尘气体。

粉尘过滤器4采用316L耐腐蚀不锈钢，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，由O型圈气密连接。上盖沿径向相对有一个进气口和一个出气口。在粉尘过滤器4的内部，进气口位于圆桶轴向中心的最上部，在进气口安装有一个圆桶状粉尘过滤滤芯，该滤芯直径是粉尘过滤器4的内腔直径的1/3～1/4。采样气体由进气口进入粉尘滤芯，粉尘颗粒被阻隔在滤芯内部，除尘后的采样气体通过滤芯，进入粉尘过滤器4的内腔，再由出气口流出。

粉尘过滤滤芯基于表面过滤的机理处理粘附性强及吸湿性强的粉尘，不易结雾与堵塞，阻力损失低，具有高的过滤效率，排放浓度可控制在1ppm(mg/m³)以下。

粉尘过滤器4的出气口与一个带开关的三通球阀5相连。带开关的三通球阀5有两个工作位，采样工作位和标定工作位。

当三通球阀5处于采样工作位，将粉尘过滤器4与浮子流量计6连通，除湿、除尘后的采样气体流经浮子流量计6，进入固定式气体检测仪表7检测，最后流经文丘里管8排出采样系统。

当三通球阀6处于标定工作位，将粉尘过滤器4的气路切断。外部标准气体，由标气进口，通过针阀1，流经浮子流量计6，进入固定式气体检测仪表7检测，最后流经文丘里管8排出采样系统。该状态下，可使用标准气体对固定式气体检测仪表7进行标定。

浮子流量计选6用金属管浮子流量计，就地指示型基本误差为1％～2.5％FS，压力损失2～8Kpa，同时设有毫米分度和直接流量分度两种标尺，测量范围从0～800mL/min。

当被采样气路中有一定压力时，气体采样系统的结构如图2所示，系统中所用针阀1、球阀3、卡套连接、以及气管均采用316L耐腐蚀不锈钢。

气路入口9安装一个气体减压阀13调节采样气流量，气体减压阀13与气液分离器2相连，气液分离器2的作用是将采样气流除湿，在其底部通过一个球阀3，由排液口12向外排出气液分离后的水。

气液分离器2与前述通用型的工业环境气体采样系统相同。

气液分离器2的出口与针阀1相连，此处针阀1的开口流量稍小于气体减压阀13，使气液分离器2内部保持适当正压，利于采样气体中水汽凝结。

针阀1的出气口与粉尘过滤器4相连，粉尘过滤器4的作用是将除湿后的采样气流中的粉尘颗粒阻隔，保持进入固定式气体检测仪表7的待测气体是除湿、除尘气体。

优选的，粉尘过滤器5与前述通用型的工业环境气体采样系统相同。

粉尘过滤器4的出气口与一个带开关的三通球阀5相连。带开关的三通球阀5有两个工作位，采样工作位和标定工作位。

当三通球阀5处于采样工作位，将粉尘过滤器4与浮子流量计6连通，除湿、除尘后的采样气体流经浮子流量计6，进入固定式气体检测仪表7检测，最后直接排空。

当三通球阀5处于标定工作位，将粉尘过滤器4的气路切断。外部标准气体，由标气进口11通过针阀1流经浮子流量计6，进入固定式气体检测仪表7检测，最后直接排空。该状态下，可使用标准气体对固定式气体检测仪表7进行标定。

优选的，浮子流量计8与前述相同。

整个气体采样系统通过安装板，安装在一个不锈钢柜体14内，柜体结构示意图如图3所示。柜体采用1.5～2.5mm厚度的不锈钢板，柜门安装钢化玻璃便于观察，柜门四周后密封条，并配有门锁。柜体配壁挂件，配底脚。柜体两侧开有通风百叶窗15，便于散热。柜体底部靠近通风百叶窗15两侧设有集水槽，收集由通风百叶窗15进入的雨水并排出。

Claims (10)

1.一种工业环境气体采样箱，其特征在于：

包括气路入口，气路入口与气液分离器相连，气液分离器的底部安装球阀，气液分离器通过排液口向外排出气液分离后的水；

气液分离器的出口与针阀相连，气液分离器出口处针阀的出气口与粉尘过滤器相连；

粉尘过滤器的出气口与带开关的三通球阀相连，三通球阀有两个工作位，采样工作位和标定工作位；

三通球阀连接浮子流量计和针阀，浮子流量计连接固定式气体检测仪表，针阀连接标气进口。

2.如权利要求1所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：

气路入口与气液分离器之间安装用于调节采样气流量的针阀，气路入口处针阀的开口流量大于气液分离器出口的针阀的开口流量；

通过一个针阀接入仪表风作为气路的出口，流量可控的仪表风流通过文丘里管排空，文丘里管另外连接排空出气口和固定式气体检测仪表。

3.如权利要求2所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：气路的排空出气口安装消音器。

4.如权利要求3所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：气液分离器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对有进气口和出气口，在气液分离器内部，进气口通过一个不锈钢管直通到腔体底部，出气口位于圆桶形上盖上，出气口气密安装PTFE聚四氟乙烯防水透气膜。

5.如权利要求4所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：粉尘过滤器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对设有进气口和出气口，在粉尘过滤器内部，进气口位于圆桶轴向中心的上部，在进气口安装有一个圆桶状粉尘过滤滤芯，该圆桶状粉尘过滤滤芯的直径是粉尘过滤器内腔直径的1/3～1/4。

6.如权利要求5所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：浮子流量计8选用金属管浮子流量计，设有毫米分度和直接流量分度两种标尺。

7.如权利要求1所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：气路入口与气液分离器之间安装用于调节采样气流量的气体减压阀，固定式气体检测仪表连接排空出气口，气液分离器的出口与针阀相连，针阀的开口流量小于气体减压阀的开口流量。

8.如权利要求7所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：气液分离器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对有进气口和出气口，在气液分离器内部，进气口通过一个不锈钢管直通到腔体底部，出气口位于圆桶形上盖上，出气口气密安装PTFE聚四氟乙烯防水透气膜。

9.如权利要求8所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：粉尘过滤器采用316L耐腐蚀不锈钢制作而成，由圆桶形上盖和腔体两部分构成，两部分通过螺纹或卡口，以及O型圈气密连接，圆桶形上盖沿径向相对设有进气口和出气口，在粉尘过滤器内部，进气口位于圆桶轴向中心的上部，在进气口安装有一个圆桶状粉尘过滤滤芯，该圆桶状粉尘过滤滤芯的直径是粉尘过滤器内腔直径的1/3～1/4。

10.如权利要求1～9中任一项所述的一种工业环境气体采样箱，其特征在于：整个气体采样系统通过安装板安装在一个不锈钢柜体内，柜体采用1.5～2.5mm厚度的不锈钢板，柜门安装钢化玻璃，柜门四周密封条，配有门锁，柜体配壁挂件，配底脚，柜体两侧开有通风百叶窗，柜体底部靠近百叶窗两侧设有集水槽。