CN211741144U - 一种放射性气体分析集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于放射性气体监测技术领域，具体涉及一种放射性气体分析集成装置。本实用新型包括在线氢气分析仪、在线氧气分析仪、电子冷却器、细过滤器、粗过滤器、集水罐、隔膜泵，在线氢气分析仪、在线氧气分析仪、电子冷却器、细过滤器、粗过滤器、集水罐、隔膜泵安装在集成分析柜内，在线氢气分析仪位于集成分析柜内的顶部，其下设置有在线氧气分析仪，细过滤器和粗过滤器安装在集水罐上，集水罐与电子冷却器通过螺母卡套连接，与粗过滤器通过法兰连接，隔膜泵位于集成分析柜内的底部。本实用新型能够解决无法正常从工艺系统负压侧取样的难题，同时能够合理设计样品管线，集中处理温度、压力、流量、系统水汽杂质等重要因素。

Description

一种放射性气体分析集成装置

技术领域

本实用新型属于放射性气体监测技术领域，具体涉及一种放射性气体在线分析集成装置。

背景技术

某核电站机组设计有放射性燃氢系统，在电站正常运行工况以及预期运行事件工况下对来自一回路补给水除气器、稳压器卸压箱和有组织泄漏槽的含氢放射性废气进行氢氧复合，以达到降低氢浓度的目的。

为实时准确监测系统中氢氧浓度，核电站机组燃氢系统氢氧复合器前后各设置了一台热导式氢气分析仪和一台顺磁式氧气分析仪。热导式氢气分析仪工作原理是根据不同气体的热导率不同，将混合气体热导率变化转化为热敏电阻阻值的变化。由于不同类型的热导池对样气的压力和稳定性要求不同，样气中的液滴、灰尘、有无等杂质也会改变热导池的传热条件，因而样气温度、压力、流量及水汽等杂质都会对仪表测量产生较大影响。顺磁式氧气分析仪工作原理根据居里定律的顺磁关系，氧气的体积磁化率比一般气体高，在磁场中具有极高的顺磁特性。当氧气浓度变化时，由于背景气恒定，测量池中氧气分压产生变化，从而引起电桥电流变化，因此样气的温度、压力、流量是影响顺磁氧分析仪测量的重要因素。

核电站机组在线氢氧分析仪在运行过程中多次出现因工艺系统流量压力波动、系统水汽湿度大导致测量偏差，缺陷量高居不下。在线氢氧分析仪在设计初期根据仪表设计安装要求采用分散式布置，工艺系统在压缩机作用下长期处于负压状态，无法保证正常压力下仪表的进样分析，管线冗长复杂、压力流量不稳、干扰因素无法排除等问题突出，不仅耗费大量的维护成本，设备可靠性也无法得到保障。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：

本实用新型提供一种放射性气体在线分析集成装置，能够解决无法正常从工艺系统负压侧取样的难题，同时能够合理设计样品管线，集中处理温度、压力、流量、系统水汽杂质等重要因素。

本实用新型采用的技术方案：

一种放射性气体在线分析集成装置，包括在线氢气分析仪、在线氧气分析仪、电子冷却器、细过滤器、粗过滤器、集水罐、隔膜泵，在线氢气分析仪、在线氧气分析仪、电子冷却器、细过滤器、粗过滤器、集水罐、隔膜泵安装在集成分析柜内，在线氢气分析仪位于集成分析柜内的顶部，其下设置有在线氧气分析仪，细过滤器和粗过滤器安装在集水罐上，隔膜泵位于集成分析柜内的底部。

所述在线氢气分析仪和在线氧气分析仪通过不锈钢编织软管与部件连接，其余部件之间通过螺母卡套和不锈钢管的方式连接。

还包括氢气分析仪入口针型阀、氧气分析仪入口针型阀、氢气分析仪流量调节阀、氧气分析仪流量调节阀、氢气分析仪压力表、氧气分析仪压力表、主回路温度计、主回路入口压力表、氢气分析仪出口针型阀、氧气分析仪出口针型阀、主回路出口压力表、旁路针阀、出口球阀、出口旁路球阀。

所述集水罐与电子冷却器通过螺母卡套连接，与粗过滤器通过法兰连接，电子冷却器连接的管路上依次设有主回路温度计、主回路入口压力表，管路的另一端与并联的三条管路连接，第一条管路上设有旁路针阀，第二条管路上依次设有氢气分析仪入口针型阀、氢气分析仪流量调节阀、氢气分析仪压力表、细过滤器、在线氢气分析仪、氢气分析仪出口针型阀，第三条管路依次设有氧气分析仪入口针型阀、氧气分析仪流量调节阀、氧气分析仪压力表、在线氧气分析仪、氧气分析仪出口针型阀；并联的三条管路的另一端与并联的两条管路连接，第一条管路上设有出口旁路球阀，另一条管路上依次设有主回路出口压力表、隔膜泵、出口球阀。

所述集水罐上端设有样气入口，样气入口与工艺系统连接，集水罐下端设有冷凝水出口，冷凝水出口与厂房排水系统连接。

所述粗过滤器顶端连接有样气出口，样气出口与电子冷却器进口连接。

所述细过滤器上设有细过滤器入口和细过滤器出口，细过滤器入口连接氢气分析仪流量调节阀和氢气分析仪压力表的出口公共端，细过滤器出口连接在线氢气分析仪。

液位指示计上端三通连接所述细过滤器排水口和所述集水罐罐体的上部，液位指示计下端连接集水罐罐体的下部，用于判断集水罐内冷却水的液位。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置，通过在取样回路末端加装取样隔膜泵的方式，解决了无法从工艺系统负压侧正常取样问题；

(2)本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置，通过合理配置降温减压单元，采用两级除湿过滤的设计，优化取样管路，达到温度，压力、流量可调控的目的，同时消除了系统水汽杂质对氢气分析仪的测量影响；

(3)本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置，解决了放射性气体分散式取样分析在测量环境条件上的不足，为国内今后解决同类型问题提供了成功的范例。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置原理图；

图3为两级除湿过滤器结构示意图；

图中：1.在线氢气分析仪，2.在线氧气分析仪，3.电子除湿冷却器，4.细过滤器，5.粗过滤器，6.集水罐，7.隔膜泵，8.氢气分析仪入口针型阀，9.氧气分析仪入口针型阀，10.氢气分析仪流量调节阀， 11.氧气分析仪流量调节阀，12.氢气分析仪压力表，13.氧气分析仪压力表，14.主回路温度计，15.主回路入口压力表，16.氢气分析仪出口针型阀，17.氧气分析仪出口针型阀，18.主回路出口压力表，19. 旁路针阀，20.出口球阀，21.出口旁路球阀，22.样气入口，23.冷凝水出口，24.样气出口，25.细过滤器入口，26.细过滤器出口，27.液位指示计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置，包括在线氢气分析仪1、在线氧气分析仪2、电子冷却器3、细过滤器4、粗过滤器5、集水罐6、隔膜泵7，在线氢气分析仪1、在线氧气分析仪2、电子冷却器3、细过滤器4、粗过滤器5、集水罐6、隔膜泵7安装在集成分析柜内，在线氢气分析仪1位于集成分析柜内的顶部，其下设置有在线氧气分析仪2，细过滤器4和粗过滤器5安装在集水罐6上，隔膜泵7位于集成分析柜内的底部，在线氢气分析仪1和在线氧气分析仪2通过不锈钢编织软管与其他部件连接，其余部件之间通过螺母卡套+不锈钢管的方式连接。

如图2所示，本实用新型提供的一种放射性气体在线分析集成装置，还包括氢气分析仪入口针型阀9、氧气分析仪入口针型阀8、氢气分析仪流量调节阀11、氧气分析仪流量调节阀10、氢气分析仪压力表13、氧气分析仪压力表12、主回路温度计14、主回路入口压力表15、氢气分析仪出口针型阀16、氧气分析仪出口针型阀17、主回路出口压力表18、旁路针阀19、出口球阀20、出口旁路球阀21。

集水罐6与电子冷却器3通过螺母卡套连接，与粗过滤器5通过法兰连接。管路上依次设有主回路温度计14、主回路入口压力表15，管路的另一端与并联的三条管路连接，第一条管路上设有旁路针阀 19，第二条管路上依次设有氢气分析仪入口针型阀9、氢气分析仪流量调节阀11、氢气分析仪压力表13、细过滤器4、在线氢气分析仪1、氢气分析仪出口针型阀16，第三条管路依次设有氧气分析仪入口针型阀8、氧气分析仪流量调节阀10、氧气分析仪压力表12、在线氧气分析仪2、氧气分析仪出口针型阀17；并联的三条管路的另一端与并联的两条管路连接，第一条管路上设有出口旁路球阀21，另一条管路上依次设有主回路出口压力表18、隔膜泵7、出口球阀20。

如图3所示，集水罐6上端设有样气入口22，样气入口22与工艺系统连接，集水罐6下端设有冷凝水出口23，冷凝水出口23与厂房排水系统连接(定期手工排放冷凝水)，粗过滤器5顶端连接有样气出口24，样气出口24与电子冷却器3进口连接，细过滤器4上设有细过滤器入口25和细过滤器出口26，细过滤器入口25连接氢气分析仪流量调节阀11和氢气分析仪压力表13的出口公共端，细过滤器出口26连接在线氢气分析仪1，液位指示计27上端三通连接细过滤器4排水口和集水罐6罐体的上部，液位指示计27下端连接集水罐6罐体的下部，用于判断集水罐内冷却水的液位。

本实用新型的工作原理为：

来自工艺系统样气通过不锈钢管连接至集水罐6样气入口，经钢丝网介质粗过滤器5过滤后进入电子冷却器3降温冷却，分为进入氢气分析仪、氧气分析仪、旁排三路。进入氢气分析仪和氧气分析的两路依次经过针型阀、流量调节阀、压力表后进入分析仪进行样品分析，分析仪出口与旁路汇合后经隔膜泵排入工艺管线。在氢气分析仪与压力表之间加装细过滤器4，对进入分析仪气体进行二级除湿过滤(RH ≤90％，40℃)，细过滤器排水口与集水罐和液位指示计连接，对放射性冷凝水进行收集，液位指示计可直观显示集水罐液位，方便维护人员适时地排放凝结水。

本装置在主回路管线末端装有取样隔膜泵，保证在系统投运时从工艺系统负压侧不断抽取样气，并在经过仪表分析后输送回工艺系统。在主回路设置温度计14和压力表15，由电子冷却器3调节样气至分析仪要求温度(0-50℃)。通过调节各支路流量调节阀来控制进入分析仪的流量(30-90L/h)，通过调节各支路针型阀来控制进入分析仪的压力(80-110kPa)，以达到仪表正常运行要求为目的。

当工艺系统启动时,上游电气控制柜对放射性气体在线分析集成装置分别启动取样隔膜泵、电子冷却器、氢气分析仪和氧气分析仪，调节进入氢氧分析仪的流量压力至满足仪表要求最佳状态，经过二级除湿过滤的样气进入氢气分析仪，使仪表处于最佳工作条件状态，排除工艺系统负压和高湿度对仪表测量的影响，大幅提升气体分析仪的可靠性和准确性。

Claims (8)

1.一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：包括在线氢气分析仪(1)、在线氧气分析仪(2)、电子冷却器(3)、细过滤器(4)、粗过滤器(5)、集水罐(6)、隔膜泵(7)，在线氢气分析仪(1)、在线氧气分析仪(2)、电子冷却器(3)、细过滤器(4)、粗过滤器(5)、集水罐(6)、隔膜泵(7)安装在集成分析柜内，在线氢气分析仪(1)位于集成分析柜内的顶部，其下设置有在线氧气分析仪(2)，细过滤器(4)和粗过滤器(5)安装在集水罐(6)上，隔膜泵(7)位于集成分析柜内的底部。

2.根据权利要求1所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：所述在线氢气分析仪(1)和在线氧气分析仪(2)通过不锈钢编织软管与部件连接，其余部件之间通过螺母卡套和不锈钢管的方式连接。

3.根据权利要求2所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：还包括氢气分析仪入口针型阀(9)、氧气分析仪入口针型阀(8)、氢气分析仪流量调节阀(11)、氧气分析仪流量调节阀(10)、氢气分析仪压力表(13)、氧气分析仪压力表(12)、主回路温度计(14)、主回路入口压力表(15)、氢气分析仪出口针型阀(16)、氧气分析仪出口针型阀(17)、主回路出口压力表(18)、旁路针阀(19)、出口球阀(20)、出口旁路球阀(21)。

4.根据权利要求3所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：所述集水罐(6)与电子冷却器(3)通过螺母卡套连接，与粗过滤器(5)通过法兰连接，电子冷却器(3)连接的管路上依次设有主回路温度计(14)、主回路入口压力表(15)，管路的另一端与并联的三条管路连接，第一条管路上设有旁路针阀(19)，第二条管路上依次设有氢气分析仪入口针型阀(9)、氢气分析仪流量调节阀(11)、氢气分析仪压力表(13)、细过滤器(4)、在线氢气分析仪(1)、氢气分析仪出口针型阀(16)，第三条管路依次设有氧气分析仪入口针型阀(8)、氧气分析仪流量调节阀(10)、氧气分析仪压力表(12)、在线氧气分析仪(2)、氧气分析仪出口针型阀(17)；并联的三条管路的另一端与并联的两条管路连接，第一条管路上设有出口旁路球阀(21)，另一条管路上依次设有主回路出口压力表(18)、隔膜泵(7)、出口球阀(20)。

5.根据权利要求4所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：所述集水罐(6)上端设有样气入口(22)，样气入口(22)与工艺系统连接，集水罐(6)下端设有冷凝水出口(23)，冷凝水出口(23)与厂房排水系统连接。

6.根据权利要求5所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：所述粗过滤器(5)顶端连接有样气出口(24)，样气出口(24)与电子冷却器(3)进口连接。

7.根据权利要求6所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：所述细过滤器(4)上设有细过滤器入口(25)和细过滤器出口(26)，细过滤器入口(25)连接氢气分析仪流量调节阀(11)和氢气分析仪压力表(13)的出口公共端，细过滤器出口(26)连接在线氢气分析仪(1)。

8.根据权利要求7所述的一种放射性气体分析集成装置，其特征在于：液位指示计(27)上端三通连接所述细过滤器(4)排水口和所述集水罐(6)罐体的上部，液位指示计(27)下端连接集水罐(6)罐体的下部，用于判断集水罐内冷却水的液位。

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