CN207020113U - 用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统 - Google Patents

Abstract

用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，包括通过气体管路依次串联的进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头，传感器套筒底部封堵、顶部敞口，传感器套筒内设置有精密露点传感器，精密露点传感器由传感器套筒顶部伸入到传感器套筒内，精密露点传感器上部与传感器套筒上部内壁密封连接，传感器套筒下部设置有与所述的气体管路连通的进气口和出气口，进气口的高度低于出口的高度，精密露点传感器的探头位于传感器套筒的进气口和出气口之间。本实用新型具有抗冷凝、抗灰尘颗粒、不受油气和大多数化学气体的影响；在低温露点测量中长期稳定、可靠；操作简单、维护量小，反应迅速；并且安装方便。

Description

用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统

技术领域

本实用新型属于氢气湿度或露点检测技术领域，具体涉及一种用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统。

背景技术

使用氢冷发电机的发电厂用氢量较大,这种发电厂通常都建有制氢站,利用电解水制氢。氢气的湿度对氢冷发电机的影响很大，GB26164.1-2010《电业安全规程》“第一部分热力和机械”文中对制氢设备的氢气中纯度、湿度和含氧量的在线检测进行了规定，并且这些内容为强制性要求。具体相关条文如下：

13.2.1制氢设备的运行与维护

应在线检测制氢设备中的氢气纯度、湿度和含氧量，并定期进行校正分析化验，氢纯度、湿度和含氧量必须符合规定标准，其中氢气纯度不应低于99.5%，含氧量不应超过0.5%，氢气湿度（露点温度）应不大于-25℃，如果达不到标准，应立即进行处理，直到合格为止。

为使制氢设备发生的氢气能够满足发电机组的安全、可靠、经济、稳定运行,保证机内的氢气质量，制氢站氢气的在线检测显得很重要。然而现阶段氢气湿度现场的在线精密检测一直比较困难，主要是现场的复杂性影响了测量结果。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种在低温露点测量中长期稳定可靠运行、且操作简单、维护量小、安装方便的用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，包括通过气体管路依次串联的进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头，传感器套筒底部封堵、顶部敞口，传感器套筒内设置有精密露点传感器，精密露点传感器由传感器套筒顶部伸入到传感器套筒内，精密露点传感器上部与传感器套筒上部内壁密封连接，传感器套筒下部设置有与所述的气体管路连通的进气口和出气口，进气口的高度低于出口的高度，精密露点传感器的探头位于传感器套筒的进气口和出气口之间。

精密露点传感器采用聚酯薄膜传感器，露点范围为-80℃～+20℃。

还包括采样架、进气管、排气管、支架和防尘罩，采样架上开设有安装孔，进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头均连接在采样架上，进气管的一端与制氢站的氢侧管道连接，进气管的另一端与进气管接头连接，进气管上设置有截止阀，排气管的进气端与出气管接头连接，排气管穿过墙体伸到墙外，墙体外壁设置有用于固定排气管的支架，排气管的出气端连接有防尘罩。

采用上述技术方案，在需要进行采样测试露点时，开启截止阀，氢侧管道内的氢气通过进气管和气体管道依次经过进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头，最后由排气管排出室外，防尘罩可防止室外的灰尘进入排气管。测试流量计用于监测气体流量，单向阀起到避免空气由排气管进入到气体管道内。

传感器套筒为一个底端封闭的圆筒形空腔结构，传感器套筒下部有进气口和出气口，进气口的位置要低于出气口高度，精密露点传感器的探头位于传感器套筒的空腔中，这样可使气流充分接触精密露点传感器，提高测试精度。

在精密露点传感器的选用上，采用了聚酯薄膜传感器，其露点范围为-80℃～+20℃,由于其露点范围较低，所以也可以在低湿环境下稳定运行，具有抗冷凝的特性。

精密露点传感器对气体露点的检测信号可接入现场的数字处理控制单元，在智能化数字处理控制单元上进行显示、存储、查询等操作；数据还可上传至监控室的监控主机或集散控制系统DCS系统。

采样架上设计有安装孔，可壁挂安装到现场墙面上。本实用新型安装时，只需要连接采样的进气和出气管道，不需要连接内部复杂的采样处理管路，具有操作简单、维护量小、操作简单的优势。

减压过滤器可以将从氢侧管道采样过来的氢气进行减压和过滤，所以本实用新型具有耐高压和抗灰尘颗粒、油污的特性。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

1、抗冷凝、抗灰尘颗粒、不受油气和大多数化学气体的影响，是干燥环境测量的理想仪表；

2、在低温露点测量中长期稳定、可靠；

3、操作简单、维护量小，反应迅速；

4、安装方便。

5、本实用新型不仅可测氢气露点 ，还可以测试别的气体露点，如氢气、氧气、氮气、氩气、氦气、空气等非腐蚀性气体。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，包括通过气体管路依次串联的进气管接头1、传感器套筒2、流量计3、单向阀4和出气管接头5，传感器套筒2底部封堵、顶部敞口，传感器套筒2内设置有精密露点传感器6，精密露点传感器6由传感器套筒2顶部伸入到传感器套筒2内，精密露点传感器6上部与传感器套筒2上部内壁密封连接，传感器套筒2下部设置有与所述的气体管路连通的进气口和出气口，进气口的高度低于出口的高度，精密露点传感器6的探头位于传感器套筒2的进气口和出气口之间。

精密露点传感器6采用聚酯薄膜传感器，露点范围为-80℃～+20℃。

本实用新型还包括采样架7、进气管8、排气管9、支架10和防尘罩11，采样架7上开设有安装孔12，进气管接头1、传感器套筒2、流量计3、单向阀4和出气管接头5均连接在采样架7上，进气管8的一端与制氢站的氢侧管道12连接，进气管8的另一端与进气管接头1连接，进气管8上设置有截止阀13，排气管9的进气端与出气管接头5连接，排气管9穿过墙体14伸到墙外，墙体14外壁设置有用于固定排气管9的支架10，排气管9的出气端连接有防尘罩11。

在需要进行采样测试露点时，开启截止阀13，氢侧管道12内的氢气通过进气管8和气体管道依次经过进气管接头1、传感器套筒2、流量计3、单向阀4和出气管接头5，最后由排气管9排出室外，防尘罩11可防止室外的灰尘进入排气管9。测试流量计3用于监测气体流量，单向阀4起到避免空气由排气管9进入到气体管道内。

传感器套筒2为一个底端封闭的圆筒形空腔结构，传感器套筒2下部有进气口和出气口，进气口的位置要低于出气口高度，精密露点传感器6的探头位于传感器套筒2的空腔中，这样可使气流充分接触精密露点传感器6，提高测试精度。

在精密露点传感器6的选用上，采用了聚酯薄膜传感器，其露点范围为-80℃～+20℃,由于其露点范围较低，所以也可以在低湿环境下稳定运行，具有抗冷凝的特性。

精密露点传感器6对气体露点的检测信号可接入现场的数字处理控制单元，在智能化数字处理控制单元上进行显示、存储、查询等操作；数据还可上传至监控室的监控主机或集散控制系统DCS系统。

采样架7上设计有安装孔12，可壁挂安装到现场墙面上。本实用新型安装时，只需要连接采样的进气和出气管道，不需要连接内部复杂的采样处理管路，具有操作简单、维护量小、操作简单的优势。

减压过滤器可以将从氢侧管道12采样过来的氢气进行减压和过滤，所以本实用新型具有耐高压和抗灰尘颗粒、油污的特性。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，其特征在于：包括通过气体管路依次串联的进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头，传感器套筒底部封堵、顶部敞口，传感器套筒内设置有精密露点传感器，精密露点传感器由传感器套筒顶部伸入到传感器套筒内，精密露点传感器上部与传感器套筒上部内壁密封连接，传感器套筒下部设置有与所述的气体管路连通的进气口和出气口，进气口的高度低于出口的高度，精密露点传感器的探头位于传感器套筒的进气口和出气口之间。

2.根据权利要求1所述的用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，其特征在于：精密露点传感器采用聚酯薄膜传感器，露点范围为-80℃～+20℃。

3.根据权利要求1所述的用于检测氢气湿度的在线式精密露点采样系统，其特征在于：还包括采样架、进气管、排气管、支架和防尘罩，采样架上开设有安装孔，进气管接头、传感器套筒、流量计、单向阀和出气管接头均连接在采样架上，进气管的一端与制氢站的氢侧管道连接，进气管的另一端与进气管接头连接，进气管上设置有截止阀，排气管的进气端与出气管接头连接，排气管穿过墙体伸到墙外，墙体外壁设置有用于固定排气管的支架，排气管的出气端连接有防尘罩。