CN211426153U - 一种重量法测定气体中水分的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重量法测定气体中水分的装置，其包括底座、多孔小圆柱、干燥管、玻璃棉、筛网、进气管、出气管，3个以上的干燥管固定在底座上，干燥管内底部设置有筛网，筛网内填充有玻璃纤维，进气管设置在干燥管底部并与其连通，干燥管内装有水分吸附剂，玻璃棉放置于水分吸附剂上方，3个以上的多孔小圆柱分别放置于3个以上的干燥管内，多孔小圆柱下端与出气管连通，干燥管顶端设置有螺纹盖，第一个干燥管的出气管与第二个干燥管的进气管通过卡套连通，以此类推3个以上的干燥管串联，每个干燥管的进气管和出气管上均设置有球阀；本装置能满足不同类别的气体水分分析要求，节约分析成本。

Description

一种重量法测定气体中水分的装置

技术领域

本实用新型涉及一种重量法测定气体中水分的装置。

背景技术

气体生产过程中，水分含量是一个非常重要的质量控制指标。目前，气体中水分测量主要包括露点法、三氧化铝电容法、五氧化磷电解法、石英振荡法、激光法，各种不同测定方法测定原理不同，优缺点也显而易见。

露点法：当一定体积的气体在恒定压力下均匀降温时，气体和气体中水分分压保持不变，直至气体中水分达到饱和状态，该状态下的温度就是气体的露点。该方法的优点是准确度高，测量范围宽，稳定无漂移；缺点是响应速度慢，对污染物敏感，对样气的清洁型和腐蚀性要求较高。

三氧化铝电容法：电容法测量水分基于露点单位制，采用亲水性材料作为介质，构成电容，当含水分的样气流经时，电容值将发生相应变化，通过测量电容值的变化，测量气体中的水分含量。该方法的优点是响应速度快，检测范围宽测量结果稳定，不受其他气体组分的影响，样气压力、流量的影响较小；其缺点是易受样气中颗粒及油分的影响，不能分析腐蚀性气体，检测探头不能通用。

五氧化磷电解法：样气经过一个特殊结构的电解池，电解池两对电极上涂覆的五氧化磷吸收样气中的水分，并电解成氧气和氢气，当吸收和电解达到平衡后，进入电解池的水分全部被吸收并电解。该方法的优点是灵敏度高、数据稳定；其缺点是对样气的腐蚀性和清洁度要求较高，电解池寿命有限。

石英振荡法：原理是利用石英天然的振荡频率，使用水感性石英制成振荡轮，通过测量振荡频率差即可测得样气中的水分含量。该方法的优点是分析精度好，数据稳定；缺点是检测速度较慢，测量结果受环境温度影响较大，避免样气中油分和颗粒物。

激光法：是一种新兴的水分测定方法，目前有激光光谱法和光腔衰荡法。优点是分析结果准确、灵敏度高、数据稳定；缺点是价格高，受样气压力影响较大，操作繁琐。

以上五种水分测量方法都存在腐蚀性和清洁度要求较高，使用成本和价格高的缺点。测量常规的氧、氩、氮、氦、氢等无腐蚀性压缩性气体技术较为成熟，用以上五种方法都能准确测量，但对腐蚀性气体，颗粒物或其他杂质较多的气体，杂质或颗粒物对水分分析结果的准确性影响较大，不能用以上五种方法测量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种重量法测定气体中水分的装置，本装置采用重量法为基础可准确测定腐蚀类、颗粒物含量较多、混合类气体中的水分；水分测量主要采用吸附剂吸收气体中水分，重量法测定气体中水分装置可根据气体的理化特性更换不同的水分吸附剂，满足不同类别的气体水分分析要求，节约分析成本。

本实用新型重量法测定气体中水分的装置包括底座、多孔小圆柱、干燥管、玻璃棉、筛网、进气管、出气管，3个以上的干燥管固定在底座上，干燥管内底部设置有筛网，筛网内填充有玻璃纤维，进气管设置在干燥管底部并与其连通，干燥管内装有水分吸附剂，玻璃棉放置于水分吸附剂上方，3个以上的多孔小圆柱分别放置于3个以上的干燥管内，多孔小圆柱下端与出气管连通，干燥管顶端设置有螺纹盖用于更换更换水分吸附剂和玻璃棉，第一个干燥管的出气管与第二个干燥管的进气管通过卡套连通，以此类推3个以上的干燥管串联，每个干燥管的进气管和出气管上均设置有球阀。

所述多孔小圆柱为不锈钢中空带孔圆柱管。

所述干燥管为玻璃管或透明塑料管。

所述筛网为不锈钢筛网。

所述进气管和出气管均为不锈钢管。

所述干燥管底部外壁上带有外螺纹，其通过外螺纹与底座安装孔内的内螺纹相配合而固定在底座上。

所述水分吸附剂为五氧化磷、硅胶、无水氯化钙等对水分有强烈的的吸附作用的试剂。

所述管道连接采用卡套连接，尽可能减少管路系统内的死体积。

本实用新型装置的优点和技术效果：

1、根据气体特性采用相应的水分吸附剂吸收样气中水分，并通过水分吸附剂前后质量差和通入气体的前后质量差计算样气中水分含量；满足不同类别的气体水分分析要求，节约分析成本；

2、气路管线、阀门采用卡套连接，有效避免因置换不充分，系统内残存空气或水分对测量结果准确性的影响；

3、适用于处理二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等会对常规的水分仪传感器有较大的腐蚀的气体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本实用新型装置结构示意图；

1-底座；2-多孔小圆柱；3-干燥管；4玻璃棉；5-水分吸附剂；6-筛网；7-球阀Ⅱ；8-进气管；9-出气管；10-球阀Ⅰ。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。

实施例1：如图1所示，本重量法测定气体中水分的装置包括底座1、多孔小圆柱2、干燥管3、玻璃棉4、筛网6、进气管8、出气管9，4个干燥管3分别固定在底座1上（干燥管3底部外壁上带有外螺纹，其通过外螺纹与底座安装孔内的内螺纹相配合而固定在底座上），干燥管为玻璃管，干燥管3内底部设置有不锈钢的筛网6，筛网6内填充有玻璃纤维，不锈钢的进气管8设置在干燥管3底部并与其连通，干燥管3内装有水分吸附剂（五氧化磷），玻璃棉4放置于水分吸附剂上方，4个多孔小圆柱2分别放置于4个干燥管3内，多孔小圆柱为不锈钢中空带孔圆柱管，多孔小圆柱2下端与不锈钢的出气管9连通，干燥管3顶端设置有螺纹盖，第一个干燥管的出气管与第二个干燥管的进气管通过卡套连通，以此类推4个干燥管串联，每个干燥管3的进气管和出气管上均设置有球阀；

以五氧化磷测量瓶装乙炔中水分含量为例：

（1）钢瓶通过管道与装置进气管8连接，打开装置上所有球阀，缓慢开启瓶阀，以第4个干燥管的出气管刚好出气为宜，吹扫约3分钟，除去装置内的空气；

（2）关闭瓶阀后，先后关闭球阀Ⅰ10、球阀Ⅱ7，用精密电子天平称量测定水分装置的质量，质量计为A₁，称量装有乙炔气体的钢瓶质量，质量计为B₁；

（3）连接钢瓶与装置，打开球阀Ⅰ10、球阀Ⅱ7，在缓慢打开瓶阀，以第4个干燥管的出气管刚好出气为宜，通气20min后，关闭球阀Ⅰ10、球阀Ⅱ7，再次用精密电子天平称量测定水分装置的质量，质量计为A₂，称量钢瓶的质量，质量计为B₂。

（4）水分含量（以质量比计）计算公式为：

；通过计算获得水分含量。

实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于干燥管为5个透明塑料管。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：包括底座（1）、多孔小圆柱（2）、干燥管（3）、玻璃棉（4）、筛网（6）、进气管（8）、出气管（9），3个以上的干燥管（3）固定在底座（1）上，干燥管（3）内底部设置有筛网（6），筛网（6）内填充有玻璃纤维，进气管（8）设置在干燥管（3）底部并与其连通，干燥管（3）内装有水分吸附剂，玻璃棉（4）放置于水分吸附剂上方，3个以上的多孔小圆柱（2）分别放置于3个以上的干燥管（3）内，多孔小圆柱（2）下端与出气管（9）连通，干燥管（3）顶端设置有螺纹盖，第一个干燥管的出气管与第二个干燥管的进气管通过卡套连通，以此类推3个以上的干燥管串联，每个干燥管（3）的进气管和出气管上均设置有球阀。

2.根据权利要求1所述的重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：多孔小圆柱为不锈钢中空带孔圆柱管。

3.根据权利要求1所述的重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：干燥管为玻璃管或透明塑料管。

4.根据权利要求1所述的重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：筛网（6）为不锈钢筛网。

5.根据权利要求1所述的重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：进气管和出气管均为不锈钢管。

6.根据权利要求1所述的重量法测定气体中水分的装置，其特征在于：干燥管（3）底部外壁上带有外螺纹，其通过外螺纹与底座安装孔内的内螺纹相配合而固定在底座上。

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