CN208888008U - 一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于天然气检测技术领域，具体地涉及一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统，取样控制盘与电磁阀连接，太阳能板吸收太阳能，并通过太阳能控制器将太阳能转化成电能，同时太阳能控制器转化的电能为取样控制盘供电，取样控制盘通过控制电磁阀，从而控制气动隔膜采样泵动作，从而控制取样探针实现连续取样。本实用新型能够实现自动取样，取样气体完全能够代表整个生产周期内的流体介质，具有代表性。系统采用太阳能供电，不需要单独提供电力供应。而且气动隔膜采样泵的控制气源取自管道内的天然气，不用单独供应仪表气源，能够确保在偏远地区恶劣环境下长期使用。

Description

一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统

技术领域

本实用新型属于天然气检测技术领域，具体地涉及一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统。

背景技术

天然气成分的确定能够为气体贸易交接、流量计量等提供有力保证。而天然气组成的测定的准确性很大程度上取决于取样技术。传统的取样系统是将管道内的天然气经过取样探针取样，然后经过减压阀减压后，用取样钢瓶把管道内的天然气收集起来，然后去实验室化验检测。因为传统的取样系统，取样时，只能截取某一时间点上的天然气介质(如图1所示)，取样气体不具备代表性。特别是若流体不稳定，取样介质和管道实际介质会有很大偏差；对天然气分析影响很大。取样钢瓶内部本身就存在了一定量的空气，最后收集到的气体实际是管道内天然气和钢瓶内空气的混合介质。若提前用天然气将取样钢瓶内的气体置换出去，人工操作上十分危险。天然气内若是含有有毒气体更会威胁的操作人员的人身安全。取样时人为判断钢瓶内是否充满，不能直观显示钢瓶内压力。管道中压力较高，操作不当会威胁操作人员的人身安全。天然气减压时可能会造成气体冷凝，这样会造成取样组分和实际介质不符。全人工操作，自动化程度低。并且在一些偏远地区，环境较为恶劣，现有的取样系统不能满足使用要求。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的不足，提供了一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统，可以完全解决上述技术问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统，包括与天然气管道连接的取样探针，取样探针的出口由管道分为两路，其中一路与气动隔膜采样泵连接，另一路通过管道与恒压取样钢瓶的出口端相连接，用于平衡取样钢瓶的进出口压力。天然气经过气动隔膜采样泵后，被定量送至恒压取样钢瓶的入口端，气动隔膜采样泵上设置气动控制回路管道，所述的气动控制回路管道上串接有过滤减压阀和电磁阀，气动隔膜采样泵的控制气源取自入口的天然气，天然气经过过滤减压阀的过滤并减压到适合的压力，然后通过电磁阀作用到气动隔膜采样泵的隔膜上，电磁阀受自动取样控制系统的控制；当电磁阀带电时，电磁阀的进出口导通，天然气通过电磁阀作用到气动隔膜采样泵的隔膜上，气动隔膜采样泵动作一次，向恒压取样钢瓶泵送一定量的天然气，当电磁阀失电时，电磁阀的出口和放空口导通，气动隔膜采样泵隔膜腔的天然气通过电磁阀的放空口排出，天然气经过高点放空排放到安全位置；所述的自动取样控制系统包括依次连接的取样控制盘、太阳能控制器、蓄电池、太阳能板，所述的取样控制盘与电磁阀连接，太阳能板吸收太阳能，并通过太阳能控制器将太阳能转化成电能，并存储在蓄电池中，同时太阳能控制器转化的电能为取样控制盘供电，若发生故障或阴雨天气时，蓄电池中的电能能够保证为取样控制盘提供持续的电力，取样控制盘通过控制电磁阀，从而控制气动隔膜采样泵的采样周期，实现连续取样。

进一步地说，所述的恒压取样钢瓶为活塞式取样钢瓶，每次取样均实现等量采样，气动隔膜采样泵泵送等量的天然气，直到恒压取样钢瓶装满。

进一步地说，所述的恒压取样钢瓶出口端和入口端均设置有压力指示，恒压取样钢瓶上还设置有活塞位置指示，显示取样钢瓶当前状态。

进一步地说，所述的电磁阀是两位三通电磁阀。

进一步地说，所述的气动隔膜采样泵与恒压取样钢瓶入口端连接的管道上设置有第一挠性软管，第一挠性软管的两端部分别设置第一球阀和第一针阀；

所述的恒压取样钢瓶出口端设置有第二挠性软管，第二挠性软管的两端部分别设置第二针阀和第二球阀；

所述的恒压取样钢瓶的出口管道还与气动隔膜采样泵与恒压取样钢瓶入口端连接的管道连通，管道上通过第四球阀和第五球阀控制管道内的天然气放空；

所述的恒压取样钢瓶的出口管道还与取样探针的出口管道相连接，该管道上设置有第三球阀；

所述的取样探针自带循环管路。

恒压取样钢瓶装满后关闭第一球阀、第一针阀、第二针阀、第二球阀，然后把第一挠性管软和第二挠性软管的取样钢瓶端松开，将恒压取样钢瓶连带第一针阀和第二针阀一起取下，拿到实验室或其他实验机构进行检测化验。

为确保取样气体的代表性，在自动取样系统最初使用时需将系统内部的气体排空，然后才能进入天然气。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种天然气自动连续取样系统，具有以下优点：

(1)能够实现连续取样，取样周期可以根据需求自己设定。由于每隔一段时间取样一次直至恒压取样钢瓶装满，所以取样气体完全能够代表整个生产周期内的流体介质，具有代表性。

(2)系统采用太阳能供电，不需要单独提供电力供应。而且气动隔膜采样泵的控制气源取自管道内的天然气，不用单独供应仪表气源，能够确保在偏远地区恶劣环境下长期使用。

(3)能够实现自动取样，摒弃传统取样系统在取样过程中需人工手动操作并等待取样气瓶装满。简化了操作流程，减少了工作量，并能保障操作人员的人身安全。

(4)取样系统和取样钢瓶内部的其他气体在取样系统启动前已经排空，取样的气体只有管道内的天然气，避免了杂气的干扰。自动取样系统正式启动前，通过手动操作已经将系统中和钢瓶中的其他气体排放到安全区域。操作安全方便，即使天然气内含有硫化氢等有毒气体，也不会威胁到操作人员的人身安全。

(5)恒压取样钢瓶前后带压力表，能够显示钢瓶前后压力值。钢瓶上带有磁性活塞位置指示器，能够清晰显示当前取样钢瓶的状态。

(6)取样系统内设置了一个循环系统，工艺管道内天然气一直处于流动状态，在系统中更新循环。确保无论何时取样，取样的气体都是工艺管道当前流动的天然气，而不是上次取样时系统残存的天然气。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为天然气管道传统取样系统示意图；

图2为本实用新型太阳能控制的天然气自动连续取样系统示意图；

其中，图1中：1为取样探针，2为减压阀，3为第一球阀，4为第二球阀，5为压力表，6为挠性软管，7为第一针阀，8为取样钢瓶，9为第二针阀，10为天然气管道；

图2中：1为取样探针，2为气动隔膜采样泵，3为第一球阀，4为第一挠性软管，5为第一针阀，6为恒压取样钢瓶，7为第二针阀，8为第二挠性软管，9为第二球阀，10为第三球阀，11为第四球阀，12为过滤减压阀，13为电磁阀，14为高点放空，15为太阳能板，16为太阳能控制器，17为蓄电池，18为取样控制盘，19为第五球阀，20为天然气管道。

具体实施方式

实施例1：

一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统，包括与天然气管道20连接的取样探针1，取样探针1的出口由管道分为两路，其中一路与气动隔膜采样泵2连接，另一路通过管道与恒压取样钢瓶6的出口端相连接，天然气经过气动隔膜采样泵2后，被定量送至恒压取样钢瓶6的入口端，气动隔膜采样泵2上设置气动控制回路管道，气动控制回路管道上串接有过滤减压阀12和电磁阀13，气动隔膜采样泵2的控制气源取自入口的天然气，天然气经过过滤减压阀12的过滤并减压到适合的压力，然后通过电磁阀13作用到气动隔膜采样泵2的隔膜上，电磁阀13受自动取样控制系统的控制；当电磁阀13带电时，电磁阀13的进出口导通，天然气通过电磁阀13作用到气动隔膜采样泵2的隔膜上，气动隔膜采样泵2动作一次，向恒压取样钢瓶6泵送一定量的天然气，当电磁阀13失电时，电磁阀13的出口和放空口导通，气动隔膜采样泵2隔膜腔的天然气通过电磁阀13的放空口排出，天然气经过高点放空14排放到安全位置；自动取样控制系统包括依次连接的取样控制盘18、太阳能控制器16、蓄电池17、太阳能板15，取样控制盘18与电磁阀13连接，太阳能板15吸收太阳能，并通过太阳能控制器16将太阳能转化成电能，并存储在蓄电池17中，同时太阳能控制器16转化的电能为取样控制盘18供电，若发生故障或阴雨天气时，蓄电池17中的电能能够保证为取样控制盘18提供持续的电力，取样控制盘18通过控制电磁阀13，从而控制气动隔膜采样泵2的采样周期，实现连续取样。恒压取样钢瓶6为活塞式取样钢瓶，每次取样均实现等量采样，气动隔膜采样泵2泵送等量的天然气，直到恒压取样钢瓶6装满。恒压取样钢瓶6出口端和入口端均设置有压力指示，恒压取样钢瓶6上还设置有活塞位置指示，显示取样钢瓶当前状态。电磁阀13是两位三通电磁阀。气动隔膜采样泵2与恒压取样钢瓶6入口端连接的管道上设置有第一挠性软管4，第一挠性软管4的两端部分别设置第一球阀3和第一针阀5；恒压取样钢瓶6出口端设置有第二挠性软管8，第二挠性软管8的两端部分别设置第二针阀7和第二球阀9；恒压取样钢瓶6的出口管道还与气动隔膜采样泵2与恒压取样钢瓶6入口端连接的管道连通，管道上通过第四球阀11和第五球阀19控制管道内的天然气放空；恒压取样钢瓶6的出口管道还与取样探针1的出口管道相连接，该管道上设置有第三球阀10；取样探针1自带循环管路。

实施方法如下：

1、关闭第五球阀19和第三球阀10，打开第一球阀3、第一针阀5、第二针阀7、第二球阀9、第四球阀11。启动气动隔膜采样泵2，将天然气慢慢的泵送到恒压取样钢瓶6中，恒压取样钢瓶6内的活塞慢慢移动到出口端，出口端的残留气体慢慢通过高点放空14排放到安全位置。

2、停止气动隔膜采样泵2，关闭第四球阀11，打开第五球阀19、第一球阀3、第一针阀5、第二针阀7、第二球阀9。慢慢打开第三球阀10，气体慢慢进入恒压取样钢瓶6出口端，恒压取样钢瓶6内的活塞慢慢移动到入口端，入口端的气体慢慢通过高点放空14排放到安全位置。全部排空后确认第四球阀11和第五球阀19处于关闭位置。

3、取样探针1有两个接口，一个接口用于取样，另一个接口用于天然气回流。这样能使取样管线中的天然气一直处于流动状态。这样能够确保取样时的气体是工艺管道当前流动的天然气，而不是上次取样时系统残存的天然气。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能控制的天然气自动连续取样系统，包括与天然气管道连接的取样探针，其特征在于，取样探针的出口由管道分为两路，其中一路与气动隔膜采样泵连接，另一路通过管道与恒压取样钢瓶的出口端相连接，天然气经过气动隔膜采样泵后，被定量送至恒压取样钢瓶的入口端，气动隔膜采样泵上设置气动控制回路管道，所述的气动控制回路管道上串接有过滤减压阀和电磁阀，气动隔膜采样泵的控制气源取自入口的天然气，天然气经过过滤减压阀的过滤并减压到适合的压力，然后通过电磁阀作用到气动隔膜采样泵的隔膜上，电磁阀受自动取样控制系统的控制；当电磁阀带电时，电磁阀的进出口导通，天然气通过电磁阀作用到气动隔膜采样泵的隔膜上，气动隔膜采样泵动作一次，向恒压取样钢瓶泵送一定量的天然气，当电磁阀失电时，电磁阀的出口和放空口导通，气动隔膜采样泵隔膜腔的天然气通过电磁阀的放空口排出，天然气经过高点放空排放到安全位置；所述的自动取样控制系统包括依次连接的取样控制盘、太阳能控制器、蓄电池、太阳能板，所述的取样控制盘与电磁阀连接，太阳能板吸收太阳能，并通过太阳能控制器将太阳能转化成电能，并存储在蓄电池中，同时太阳能控制器转化的电能为取样控制盘供电，若发生故障或阴雨天气时，蓄电池中的电能能够保证为取样控制盘提供持续的电力，取样控制盘通过控制电磁阀，从而控制气动隔膜采样泵的采样周期，实现连续取样。

2.根据权利要求1所述的太阳能控制的天然气自动连续取样系统，其特征在于，所述的恒压取样钢瓶为活塞式取样钢瓶，每次取样均实现等量采样，气动隔膜采样泵泵送等量的天然气，直到恒压取样钢瓶装满。

3.根据权利要求2所述的太阳能控制的天然气自动连续取样系统，其特征在于，所述的恒压取样钢瓶出口端和入口端均设置有压力指示，恒压取样钢瓶上还设置有活塞位置指示，显示取样钢瓶当前状态。

4.根据权利要求1所述的太阳能控制的天然气自动连续取样系统，其特征在于，所述的电磁阀是两位三通电磁阀。

5.根据权利要求1所述的太阳能控制的天然气自动连续取样系统，其特征在于，所述的气动隔膜采样泵与恒压取样钢瓶入口端连接的管道上设置有第一挠性软管，第一挠性软管的两端部分别设置第一球阀和第一针阀；

所述的恒压取样钢瓶出口端设置有第二挠性软管，第二挠性软管的两端部分别设置第二针阀和第二球阀；

所述的恒压取样钢瓶的出口管道还与气动隔膜采样泵与恒压取样钢瓶入口端连接的管道连通，管道上通过第四球阀和第五球阀控制管道内的天然气放空；

所述的恒压取样钢瓶的出口管道还与取样探针的出口管道相连接，该管道上设置有第三球阀；

所述的取样探针自带循环管路。