CN209215271U - 一种水露点仪在线分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油化工技术领域，具体涉及一种水露点仪在线分析装置，包括带有保温层的壳体、样气预处理系统和水露点分析系统，所述壳体内设置有安装背板，所述样气预处理系统和水露点分析系统均设置在安装背板上，所述水露点分析系统与样气预处理系统连通。本装置通过设置样气预处理系统和水露点分析系统，样气预处理系统将需要检测的天然气进行进行过滤、减压处理，保证进入本装置的天然气符合要求，水露点分析系统分析出待检测天然气的水露点，两者组合的方式能够快速的对采样气体进行处理，同时及时准确地分析出样气的水露点。

Description

一种水露点仪在线分析装置

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，具体涉及一种水露点仪在线分析装置。

背景技术

空气或其他气体一般含有一定量的水蒸气，当水蒸气进入气体时会产生压力，进入气体中的水蒸气分子数量愈多，其压力(即水蒸气分压)愈大。与此同时，水蒸气变回成液态水的数量随水蒸气压力的升高而增加。当进入气体的水蒸气和变回液态水的数量相等时，水蒸气在气体中达到饱和状态而开始结成露水，此时的温度称为气体的露点，气体中的水蒸气分压愈高，则其露点愈高，反之愈低。

天然气作为一种经加工处理后的燃料，其中也含有一定的水分，而天然气中水分含量过高会存在以下问题：

1、水分是有质量的，会增加天然气运输及压缩成本；

2、在寒冷时水分凝结结冰会堵住或损坏管道或阀门；

3、在高压下水分和甲烷会结合形一种类似固态冰的水合物；

4、当高压天然气膨胀降压时，如果水分含量高会出现结冰冻，天然气每降1000KPa(2.1°F/100PSI)，温度会降5.6℃；

5、水份含量高了会引起腐蚀，与H2S、CO2结合形成酸，腐蚀管道，增加维护成本及安全风险；

因此需要测量天然气的水露点，水露点高也会降低天然气的热值。

目前也存在很多测量水露点的分析仪，但现有的水露点分析仪大多只是对气体的水露点进行测量分析，缺乏前置处理装置，需要分析测量的气体还要经过其它装置的处理后才能作为分析的样气，工作效率低且十分麻烦。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种水露点仪在线分析装置。

本实用新型所采用的技术方案为：一种水露点仪在线分析装置，包括带有保温层的壳体、样气预处理系统和水露点分析系统，所述壳体内设置有安装背板，所述样气预处理系统和水露点分析系统均设置在安装背板上，所述水露点分析系统与样气预处理系统连通。

进一步地，所述样气预处理系统包括球阀、膜式过滤器和卡套式过滤器，所述球阀、膜式过滤器、卡套式过滤器通过连接管连通，且所述卡套式过滤器设置在球阀和膜式过滤器之间，气体从球阀的进气端进入，所述连接管上设置有多个管夹。样气预处理系统主要是对需要检测的气体进行初步地处理，包括压力处理、杂质过滤和流量控制，通过设置球阀、卡套式过滤器和膜式过滤器，球阀能精确地控制天然气的进气量，防止主管道内大量高压气体进入本装置中，防止本装置的管道内压力过大，同时球阀具有密封性能好、开关轻、使用寿命长等特点；卡套式过滤器能对天然气中的固体颗粒或较大的杂质进行过滤，进行初步过滤；膜式过滤器过滤精度较高、粒径控制比较稳定，同时具有过滤速度快、吸附少、无介质脱落、不泄漏、耐酸碱腐蚀、操作方便等优点，能有效过滤天然气中的微小粒径杂质，上述装置配合使用，能有效控制样气的流量和压力，同时过滤到样气中的杂质，保证后续检测分析的准确性。在连接管上设置多个管夹，能将连接管进行有效地固定。

进一步地，所述水露点分析系统包括防爆接线箱和水露点传感器，所述水露点传感器设置在防爆接线箱内，所述水露点传感器与膜式过滤器之间连通。水露点分析系统是本装置中的核心，而天然气属于易燃易爆气体，因此必须设置相应的装置进行防护，防止对本装置造成损坏同时防止引起安全事故，因此设置有防爆接线箱；水露点传感器用于测量天然气的水露点，水露点传感器可采用半导体传感器，由于每个水分子都具有其自然振动频率，当它进入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比，水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小，利用这一特性设计可测到-100℃露点的微量水份，将水露点传感器设置在防爆接线箱内可有效保证安全。

进一步地，所述水露点传感器与膜式过滤器之间通过连接管连通，所述连接管上还设置有三通，所述三通上设置有压力表。由于水露点传感器只能在一定的压力环境下工作，若气体压力过大可能会引起水露点传感器失灵，为了确定水露点传感器在额定的压力下工作，在水露点传感器与膜式过滤器之间设置有压力表，压力表可实时检测进入水露点传感器中气体的压力，防止气体压力过大损坏水露点传感器。在连接管上设置三通主要为了方便安装压力表。

进一步地，所述壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器。由于天然气中存在微量的水分，当温度低于0度时，天然气中的水分会结冰，这对水露点传感器的分析工作会产生严重的干扰，导致测试结果不准确，为了防止这种情况发生，在壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器，防爆型电加热器能使管道内的气体温度保持在0度以上，防止天然气内的水分结晶，影响测试结果。

进一步地，所述水露点传感器的出口端通过连接管连接有减压阀，所述减压阀的出口端通过连接管连接有玻璃转子流量计，所述玻璃转子流量计的出口端设置有逆止阀，所述逆止阀通过连接管与壳体外部连通。减压阀能减少排出气的压力，并使其以较为稳定的压力向外排出，玻璃转子流量计将排出的损耗气体体积进行测量统计，以便于后续评估经济指标，在玻璃转子流量计的出口端设置逆止阀，防止排出的气体倒流回水露点分析系统中，影响测试的的精确度。

进一步地，所述球阀的进气端连接有进气管，所述进气管通过直通接头一连接于壳体外部，所述进气管上设置有管夹。直通接头一设置在壳体上并穿过壳体，用于连接天然气管和进气管，保证连接的密封性，在进气管上设置有管夹，便于将进气管固定。

进一步地，所述膜式过滤器的排污端连接有排污管，所述排污管上设置有球阀和管夹，所述排污管通过直通接头一连接于壳体外部。排污管便于将膜式过滤器过滤后的杂质排出壳体外，排污管上设置的球阀能有效控制排污管的流量，管夹便于将排污管固定，直通接头一设置在壳体上并穿过壳体，便于将排污管导出壳体外，同时将其与其他的杂质处理装置连接。

进一步地，所述保温层的内壁上设置有铂布。保温层能对壳体内部进行保温，铂布有利于热反射，防止热能快速流失。

进一步地，所述壳体内设置有接地母排，所述壳体的底部设置有排水塞。接地母排作为连接接地极的主干线，形成接地网，起到了将用电设备或者可能带电设备出现的泄漏电流引入地下的作用，在课题的底部设置排水塞有利于排水。

本实用新型的有益效果为：

1、通过设置样气预处理系统和水露点分析系统，样气预处理系统将需要检测的天然气进行进行过滤、减压处理，保证进入本装置的天然气符合要求，水露点分析系统分析出待检测天然气的水露点，两者组合的方式能够快速的对采样气体进行处理，同时及时准确地分析出样气的水露点。

2、通过设置球阀、卡套式过滤器和膜式过滤器，球阀能精确地控制天然气的进气量，同时具有密封性能好、开关轻、使用寿命长等特点，卡套式过滤器能对天然气中的固体颗粒或较大的杂质进行过滤，膜式过滤器过滤精度较高、粒径控制比较稳定，能有效过滤天然气中的微小粒径杂质，上述装置配合使用，能有效控制样气的流量和压力，同时过滤到样气中的杂质，保证后续检测分析的准确性。

3、通过设置防爆接线箱和水露点传感器，防爆接线箱能有效防止天然气引起爆炸损坏水露点传感器同时防止引起安全事故，水露点传感器能快速准确地测量出天然气的水露点。

4、通过设置压力表，能有效检测进入水露点传感器的气体压力，防止压力过高损坏水露点传感器，影响测试准确度。

5、通过设置防爆型电加热器，对管道中的天然气进行加热，防止天然气中的水分结冰从而影响测试精度。

6、通过设置玻璃转子流量计，能有效地统计测量的废气损耗率，便于评估该装置的经济性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-直通接头一；2-管夹；3-球阀；4-膜式过滤器；5-卡套式过滤器； 6-三通；7-压力表；8-防爆接线箱；9-水露点传感器；10-玻璃转子流量计；11- 逆止阀；12-减压阀；13-接地母排；14-直通接头二；15-防爆型电加热器；16- 安装背板；17-排水塞；18-保温层；19-铂布。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1：

如图1所示，一种水露点仪在线分析装置，包括带有保温层18的壳体、样气预处理系统和水露点分析系统，所述壳体内设置有安装背板16，所述样气预处理系统和水露点分析系统均设置在安装背板16上，所述水露点分析系统与样气预处理系统连通。

本装置通过设置样气预处理系统和水露点分析系统，样气预处理系统将需要检测的天然气进行进行过滤、减压处理，保证进入本装置的天然气符合要求，水露点分析系统分析出待检测天然气的水露点，两者组合的方式能够快速的对采样气体进行处理，同时及时准确地分析出样气的水露点。

实施例2：

作为本实用新型的优选方案，在实施例1的基础上，所述样气预处理系统包括球阀3、膜式过滤器4和卡套式过滤器5，所述球阀3、膜式过滤器4、卡套式过滤器5通过连接管连通，且所述卡套式过滤器5设置在球阀3和膜式过滤器4之间，气体从球阀的进气端进入，所述连接管上设置有多个管夹2。样气预处理系统主要是对需要检测的气体进行初步地处理，包括压力处理、杂质过滤和流量控制，通过设置球阀3、卡套式过滤器5和膜式过滤器4，球阀3能精确地控制天然气的进气量，防止主管道内大量高压气体进入本装置中，防止本装置的管道内压力过大，同时球阀3具有密封性能好、开关轻、使用寿命长等特点；卡套式过滤器5能对天然气中的固体颗粒或较大的杂质进行过滤，进行初步过滤；膜式过滤器4过滤精度较高、粒径控制比较稳定，同时具有过滤速度快、吸附少、无介质脱落、不泄漏、耐酸碱腐蚀、操作方便等优点，能有效过滤天然气中的微小粒径杂质，上述装置配合使用，能有效控制样气的流量和压力，同时过滤到样气中的杂质，保证后续检测分析的准确性。在连接管上设置多个管夹2，能将连接管进行有效地固定。

实施例3：

作为本实用新型的优选方案，在实施例2的基础上，所述水露点分析系统包括防爆接线箱8和水露点传感器9，所述水露点传感器9设置在防爆接线箱8 内，所述水露点传感器9与膜式过滤器4之间连通。水露点分析系统是本装置中的核心，而天然气属于易燃易爆气体，因此必须设置相应的装置进行防护，防止对本装置造成损坏同时防止引起安全事故，因此设置有防爆接线箱8；水露点传感器9用于测量天然气的水露点，水露点传感器9可采用半导体传感器，由于每个水分子都具有其自然振动频率，当它进入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比，水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小，利用这一特性设计可测到-100℃露点的微量水份，将水露点传感器9设置在防爆接线箱8内可有效保证安全。

实施例4：

作为本实用新型的优选方案，在实施例3的基础上，所述水露点传感器9 与膜式过滤器4之间通过连接管连通，所述连接管上还设置有三通6，所述三通6上设置有压力表7。由于水露点传感器9只能在一定的压力环境下工作，若气体压力过大可能会引起水露点传感器9失灵，为了确定水露点传感器9在额定的压力下工作，在水露点传感器9与膜式过滤器4之间设置有压力表7，压力表7可实时检测进入水露点传感器9中气体的压力，防止气体压力过大损坏水露点传感器9。在连接管上设置三通6主要为了方便安装压力表7。

所述壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器15。由于天然气中存在微量的水分，当温度低于0度时，天然气中的水分会结冰，这对水露点传感器9的分析工作会产生严重的干扰，导致测试结果不准确，为了防止这种情况发生，在壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器15，防爆型电加热器 15能使管道内的气体温度保持在0度以上，防止天然气内的水分结晶，影响测试结果。

实施例5：

如图1所示：一种水露点仪在线分析装置，包括带有保温层18的壳体、样气预处理系统和水露点分析系统，所述壳体内设置有安装背板16，所述样气预处理系统和水露点分析系统均设置在安装背板16上，所述水露点分析系统与样气预处理系统连通。

所述样气预处理系统包括球阀3、膜式过滤器4和卡套式过滤器5，所述球阀3、膜式过滤器4、卡套式过滤器5通过连接管连通，且所述卡套式过滤器5 设置在球阀3和膜式过滤器4之间，气体从球阀的进气端进入，所述连接管上设置有多个管夹2。

所述水露点分析系统包括防爆接线箱8和水露点传感器9，所述水露点传感器9设置在防爆接线箱8内，所述水露点传感器9与膜式过滤器4之间连通。

所述水露点传感器9与膜式过滤器4之间通过连接管连通，所述连接管上还设置有三通6，所述三通6上设置有压力表7。

所述壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器15。

所述水露点传感器9的出口端通过连接管连接有减压阀12，所述减压阀12 的出口端通过连接管连接有玻璃转子流量计10，所述玻璃转子流量计10的出口端设置有逆止阀11，所述逆止阀11通过连接管与壳体外部连通。减压阀12 能减少排出气的压力，并使其以较为稳定的压力向外排出，玻璃转子流量计10 将排出的损耗气体体积进行测量统计，以便于后续评估经济指标，在玻璃转子流量计10的出口端设置逆止阀11，防止排出的气体倒流回水露点分析系统中，影响测试的的精确度。

所述球阀3的进气端连接有进气管，所述进气管通过直通接头一1连接于壳体外部，所述进气管上设置有管夹2。直通接头一1设置在壳体上并穿过壳体，用于连接天然气管和进气管，保证连接的密封性，在进气管上设置有管夹 2，便于将进气管固定。

所述膜式过滤器4的排污端连接有排污管，所述排污管上设置有球阀3和管夹2，所述排污管通过直通接头一1连接于壳体外部。排污管便于将膜式过滤器4过滤后的杂质排出壳体外，排污管上设置的球阀3能有效控制排污管的流量，管夹2便于将排污管固定，直通接头一1设置在壳体上并穿过壳体，便于将排污管导出壳体外，同时将其与其他的杂质处理装置连接。

所述保温层18的内壁上设置有铂布19。保温层18能对壳体内部进行保温，铂布19有利于热反射，防止热能快速流失。

所述壳体内设置有接地母排13，所述壳体的底部设置有排水塞17。接地母排13作为连接接地极的主干线，形成接地网，起到了将用电设备或者可能带电设备出现的泄漏电流引入地下的作用，在课题的底部设置排水塞17有利于排水。

通过设置样气预处理系统和水露点分析系统，样气预处理系统将需要检测的天然气进行进行过滤、减压处理，保证进入本装置的天然气符合要求，水露点分析系统分析出待检测天然气的水露点，两者组合的方式能够快速的对采样气体进行处理，同时及时准确地分析出样气的水露点。

通过设置球阀3、卡套式过滤器5和膜式过滤器4，球阀3能精确地控制天然气的进气量，同时具有密封性能好、开关轻、使用寿命长等特点，卡套式过滤器5能对天然气中的固体颗粒或较大的杂质进行过滤，膜式过滤器4过滤精度较高、粒径控制比较稳定，能有效过滤天然气中的微小粒径杂质，上述装置配合使用，能有效控制样气的流量和压力，同时过滤到样气中的杂质，保证后续检测分析的准确性。

通过设置防爆接线箱8和水露点传感器9，防爆接线箱8能有效防止天然气引起爆炸损坏水露点传感器9同时防止引起安全事故，水露点传感器9能快速准确地测量出天然气的水露点。

通过设置压力表7，能有效检测进入水露点传感器9的气体压力，防止压力过高损坏水露点传感器9，影响测试准确度。

通过设置防爆型电加热器15，对管道中的天然气进行加热，防止天然气中的水分结冰从而影响测试精度。

通过设置玻璃转子流量计10，能有效地统计测量的废气损耗率，便于评估该装置的经济性。

本实用新型中为了便于连接管的连接，在连接管的接头处设置有直通接头二14，用于连接管与其它装置的连接，本实用新型中的直通接头二14采用不锈钢卡套外螺纹直通接头，本实用新型中的直通接头一1采用不锈钢卡套穿板直通接头。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：包括带有保温层(18)的壳体、样气预处理系统和水露点分析系统，所述壳体内设置有安装背板(16)，所述样气预处理系统和水露点分析系统均设置在安装背板(16)上，所述水露点分析系统与样气预处理系统连通。

2.根据权利要求1所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述样气预处理系统包括球阀(3)、膜式过滤器(4)和卡套式过滤器(5)，所述球阀(3)、膜式过滤器(4)、卡套式过滤器(5)通过连接管连通，且所述卡套式过滤器(5)设置在球阀(3)和膜式过滤器(4)之间，气体从球阀(3)的进气端进入，所述连接管上设置有多个管夹(2)。

3.根据权利要求2所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述水露点分析系统包括防爆接线箱(8)和水露点传感器(9)，所述水露点传感器(9)设置在防爆接线箱(8)内，所述水露点传感器(9)与膜式过滤器(4)之间连通。

4.根据权利要求3所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述水露点传感器(9)与膜式过滤器(4)之间通过连接管连通，所述连接管上还设置有三通(6)，所述三通(6)上设置有压力表(7)。

5.根据权利要求4所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述壳体内设置有用于加热连接管的防爆型电加热器(15)。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述水露点传感器(9)的出口端通过连接管连接有减压阀(12)，所述减压阀(12)的出口端通过连接管连接有玻璃转子流量计(10)，所述玻璃转子流量计(10)的出口端设置有逆止阀(11)，所述逆止阀(11)通过连接管与壳体外部连通。

7.根据权利要求2所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述球阀(3)的进气端连接有进气管，所述进气管通过直通接头一(1)连接于壳体外部，所述进气管上设置有管夹(2)。

8.根据权利要求2所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述膜式过滤器(4)的排污端连接有排污管，所述排污管上设置有球阀(3)和管夹(2)，所述排污管通过直通接头一(1)连接于壳体外部。

9.根据权利要求1所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述保温层(18)的内壁上设置有铂布(19)。

10.根据权利要求1所述的一种水露点仪在线分析装置，其特征在于：所述壳体内设置有接地母排(13)，所述壳体的底部设置有排水塞(17)。