CN214201315U - 一种气相色谱法挥发性有机物vocs在线监测系统气路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，包括烟气采样气路结构，采样器反吹扫结构，压缩空气进气结构，机柜和蒸馏水箱，所述的烟气采样气路结构通过管道与采样器反吹扫结构连接，本实用新型中，采样泵并接一个节流阀，当采样气路堵塞不通畅情况下，通过调节节流阀，调节采样流量，可调式转子流量计设计降低采样泵采样负载，提升采样泵工作寿命；本实用新型，提高了挥发性有机物VOCS在线监测系统的预处理效率，人员操作维护简单，气路采样、标定、反吹更加实用，有效的提高了设备的平均无故障时间。

Description

一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构

技术领域

本实用新型具体涉及监测系统技术领域，具体是一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构。

背景技术

随着经济的快速发展，针对我国当前环境空气污染严重，重点污染行业石油化工、电子、工业涂装等固定污染源VOCs排放亟待监测的迫切需求，开展对固定污染源VOCs进行在线实时监测。在固定污染源挥发性有机物VOCS在线监测过程中，由于采样组分包含甲烷、非甲烷总烃和苯系物等组分，测量样气组分易吸附和溶于水，采样过程易造成损失、导致检测失真，同时烟道里的烟气含有大量杂质如粉尘，水气等，因此在全程采样过程必须对采样气体进行过滤处理，为了保证测量组分不丢失，必须在预处理过程中进行全程高温加热处理，保证采样测量样气组分同烟道里一致，同时去除烟气中含有细的颗粒物粉尘，保证洁净的烟气才能进入气相色谱仪中进行准确测量。

现有的在线监测系统气路无法长时间运行，易出故障，气路的稳定性和可靠性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，能够优化气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统设备的烟气气路流程，提高在线设备的平均无故障运行时间，优化了采样流程、优化校准气路，极大了提高了系统的稳定性和可靠性；以解决上述背景技术中提出的现有的在线监测系统气路无法长时间运行，易出故障，气路的稳定性和可靠性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，包括烟气采样气路结构，采样器反吹扫结构，压缩空气进气结构，机柜和蒸馏水箱，所述的烟气采样气路结构通过管道与采样器反吹扫结构连接，并通过伴热管与机柜连接；所述的采样器反吹扫结构与压缩空气进气结构通过管道连接；所述的机柜和蒸馏水箱通过管道连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述的机柜内部设置有灰尘过滤器，除湿机构，采样泵，节流阀，可调式转子流量计，气相色谱仪，除烃器，氢空发生器和外标阀，所述的灰尘过滤器与除湿机构通过管道连接；所述的除湿机构一端通过管道与气相色谱仪的样气入口和标气出口连接；所述的节流阀与采样泵并联。

作为本实用新型的进一步方案，所述的烟气采样气路结构包括烟气采集管，减压阀，气控阀和单向阀，所述的烟气采集管与减压阀的进气端连接，该减压阀的出气端通过第一气管和第二气管与储气罐连接；所述的气控阀和单向阀分别串接在第二气管和第一气管上；

所述的减压阀外部设置有2个伴热管，其中一个伴热管与灰尘过滤器连接，另外一个伴热管与外标阀连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述的采样器反吹扫结构采用2个反吹阀组成，两个反吹阀分别串接在第一气管和第二气管上。

作为本实用新型的进一步方案，所述的压缩空气进气结构包括球阀，调压过滤器和储气罐，所述的球阀前端与压缩气源连接，后端与调压过滤器连接；所述的储气罐与调压过滤器通过管道连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述的气相色谱仪自左向右依次设置有样气入口、标气出口、标气入口、排空端口、载气端口、氢气端口、空气端口和驱动气端口；其中标气入口和载气端口外接有进气管，排空端口外接有排气管。

作为本实用新型的进一步方案，所述的采样泵和气相色谱仪之间的管道上外接有可调式转子流量计。

作为本实用新型的进一步方案，所述的除烃器上端口分别与空气端口和驱动气端口连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述的氢空发生器上端通过气管分别与除烃器和氢气端口连接；所述的除烃器的下端外接有O₂排气管和排水管，该除烃器并通过管道与蒸馏水箱连接。

作为本实用新型的进一步方案，灰尘过滤器的外部设置有高温箱，高温箱内设置有保温隔热层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型，气路结构可根据设备现场使用工况，设计层级过滤，任意添设组合过滤器，可设4级过滤，采样气预处理效率高；

2.本实用新型中，灰尘过滤器采用双级不锈钢烧结式过滤芯材质，过滤精度(0.5μm-90μm)可选，滤芯可更换清洗重复利用，耐高温，耐腐蚀，可重复使用；

3.本实用新型中，采样泵并接一个节流阀，当采样气路堵塞不通畅情况下，通过调节节流阀，调节采样流量，可调式转子流量计设计降低采样泵采样负载，提升采样泵工作寿命；

4.本实用新型中，压缩空气进气结构内置调压过滤器，储气罐，可保证采样器定时反吹有足够气路反吹；反吹气路通过气控阀来控制采样器的采样气路的通断，通过气体单向阀来对采样器吹扫清理，提高了采样器的高温使用寿命，故障率低；

5.本实用新型中，气相色谱仪内有校准气标定气路，它包含外标气路校准，内标气路校准，两种气路都设有电磁阀控制气路通断，其中外标气路校准通过采样伴热管外标管经过烟气采样器进入伴热管的采样管进入气相色谱仪；内标气路设置在可调转子流量计前端，通过可调转子流量计调节流量直接进入分析仪进行量程校准；

6.本实用新型中，高温烟气在采样泵的工作下经过烟气采样器，进入高温采样伴热管，再进入灰尘过滤器进行尘过滤，除去烟气中的细颗粒物粉尘，然后进入除湿机构进行脱水除湿，除湿除尘后的洁净气体经过采样泵后，通过一路对大气放空，一路进入气相色谱仪分析，通过放空气路的玻璃转子流量计调节放空流量，控制进入气相色谱仪的流量。

7.本实用新型中，气相色谱仪采用高纯氮气(99.999％)作为分析用载气，气相色谱仪燃烧使用的氢气和助燃高压空气由氢空发生器产生，氢空发生器输出氢气直接接入气相色谱仪，输出助燃高压空气接入除烃器，除去助燃高压空气中的挥发性有机物等杂质后在进入气相色谱仪。

8.本实用新型，提高了挥发性有机物VOCS在线监测系统的预处理效率，人员操作维护简单，气路采样、标定、反吹更加实用，有效的提高了设备的平均无故障时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的烟气采样气路结构结构示意图。

图3是本实用新型的压缩空气进气结构结构示意图。

图中：1-烟气采样气路结构，101-烟气采集管，102-减压阀，103-气控阀，104-单向阀，2-采样器反吹扫结构，3-压缩空气进气结构，31-球阀，32-调压过滤器，33-储气罐，4-机柜，5-灰尘过滤器，6-除湿机构，7-采样泵，8-节流阀，9-可调式转子流量计，10-气相色谱仪，11-除烃器，12-氢空发生器，13-蒸馏水箱，14-外标阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，包括烟气采样气路结构1，采样器反吹扫结构2，压缩空气进气结构3，机柜4和蒸馏水箱13，所述的烟气采样气路结构1通过管道与采样器反吹扫结构2连接，并通过伴热管与机柜4连接；所述的采样器反吹扫结构2与压缩空气进气结构3通过管道连接；所述的机柜4和蒸馏水箱13通过管道连接。

所述的机柜4内部设置有灰尘过滤器5，除湿机构6，采样泵7，节流阀8，可调式转子流量计9，气相色谱仪10，除烃器11，氢空发生器12和外标阀14，所述的灰尘过滤器5与除湿机构6通过管道连接；所述的除湿机构6一端通过管道与气相色谱仪10的样气入口和标气出口连接；所述的节流阀8与采样泵7并联。

所述的烟气采样气路结构1包括烟气采集管101，减压阀102，气控阀103和单向阀104，所述的烟气采集管101与减压阀102的进气端连接，该减压阀102的出气端通过第一气管和第二气管与储气罐33连接；所述的气控阀103和单向阀104分别串接在第二气管和第一气管上；

所述的减压阀102外部设置有2个伴热管，其中一个伴热管与灰尘过滤器5连接，另外一个伴热管与外标阀14连接。

所述的采样器反吹扫结构2采用2个反吹阀组成，两个反吹阀分别串接在第一气管和第二气管上。

所述的压缩空气进气结构3包括球阀31，调压过滤器32和储气罐33，所述的球阀31前端与压缩气源连接，后端与调压过滤器32连接；所述的储气罐33与调压过滤器32通过管道连接。

所述的气相色谱仪10自左向右依次设置有样气入口、标气出口、标气入口、排空端口、载气端口、氢气端口、空气端口和驱动气端口；其中标气入口和载气端口外接有进气管，排空端口外接有排气管。

所述的采样泵7和气相色谱仪10之间的管道上外接有可调式转子流量计9。

所述的除烃器11上端口分别与空气端口和驱动气端口连接。

所述的氢空发生器12上端通过气管分别与除烃器11和氢气端口连接；所述的除烃器11的下端外接有O₂排气管和排水管，该除烃器11并通过管道与蒸馏水箱13连接。

灰尘过滤器5的外部设置有高温箱，高温箱内设置有保温隔热层。

本实用新型的工作原理是：高温烟气在采样泵7的工作下经过烟气采样器，进入高温采样伴热管，再进入灰尘过滤器5进行尘过滤，除去烟气中的细颗粒物粉尘，然后进入除湿机构6进行脱水除湿，除湿除尘后的洁净气体经过采样泵7后，通过一路对大气放空，一路进入气相色谱仪分析10，通过放空气路的玻璃转子流量计调节放空流量，控制进入气相色谱仪的流量，气相色谱仪10采用高纯氮气(99.999％)作为分析用载气，气相色谱仪燃烧使用的氢气和助燃高压空气由氢空发生器产生，氢空发生器输出氢气直接接入气相色谱仪，输出助燃高压空气接入除烃器，除去助燃高压空气中的挥发性有机物等杂质后在进入气相色谱仪，气相色谱仪10内有校准气标定气路，它包含外标气路校准，内标气路校准，两种气路都设有电磁阀控制气路通断，其中外标气路校准通过采样伴热管外标管经过烟气采样器进入伴热管的采样管进入气相色谱仪；内标气路设置在可调转子流量计9前端，通过可调转子流量计9调节流量直接进入分析仪进行量程校准，本实用新型中，压缩空气进气结构3内置调压过滤器32，储气罐33，可保证采样器定时反吹有足够气路反吹；反吹气路通过气控阀103来控制采样器的采样气路的通断，通过气体单向阀104来对采样器吹扫清理，提高了采样器的高温使用寿命，故障率低，而且采样泵7并接一个节流阀8，当采样气路堵塞不通畅情况下，通过调节节流阀8，调节采样流量，可调式转子流量计9设计降低采样泵7采样负载，提升采样泵7工作寿命；本实用新型，提高了挥发性有机物VOCS在线监测系统的预处理效率，人员操作维护简单，气路采样、标定、反吹更加实用，有效的提高了设备的平均无故障时间。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：包括烟气采样气路结构(1)，采样器反吹扫结构(2)，压缩空气进气结构(3)，机柜(4)和蒸馏水箱(13)，所述的烟气采样气路结构(1)通过管道与采样器反吹扫结构(2)连接，并通过伴热管与机柜(4)连接；所述的采样器反吹扫结构(2)与压缩空气进气结构(3)通过管道连接；所述的机柜(4)和蒸馏水箱(13)通过管道连接。

2.根据权利要求1所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的机柜(4)内部设置有灰尘过滤器(5)，除湿机构(6)，采样泵(7)，节流阀(8)，可调式转子流量计(9)，气相色谱仪(10)，除烃器(11)，氢空发生器(12)和外标阀(14)，所述的灰尘过滤器(5)与除湿机构(6)通过管道连接；所述的除湿机构(6)一端通过管道与气相色谱仪(10)的样气入口和标气出口连接；所述的节流阀(8)与采样泵(7)并联。

3.根据权利要求2所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的烟气采样气路结构(1)包括烟气采集管(101)，减压阀(102)，气控阀(103)和单向阀(104)，所述的烟气采集管(101)与减压阀(102)的进气端连接，该减压阀(102)的出气端通过第一气管和第二气管与储气罐(33)连接；所述的气控阀(103)和单向阀(104)分别串接在第二气管和第一气管上；

所述的减压阀(102)外部设置有2个伴热管，其中一个伴热管与灰尘过滤器(5)连接，另外一个伴热管与外标阀(14)连接。

4.根据权利要求3所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的采样器反吹扫结构(2)采用2个反吹阀组成，两个反吹阀分别串接在第一气管和第二气管上。

5.根据权利要求4所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的压缩空气进气结构(3)包括球阀(31)，调压过滤器(32)和储气罐(33)，所述的球阀(31)前端与压缩气源连接，后端与调压过滤器(32)连接；所述的储气罐(33)与调压过滤器(32)通过管道连接。

6.根据权利要求5所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的气相色谱仪(10)自左向右依次设置有样气入口、标气出口、标气入口、排空端口、载气端口、氢气端口、空气端口和驱动气端口；其中标气入口和载气端口外接有进气管，排空端口外接有排气管。

7.根据权利要求6所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的采样泵(7)和气相色谱仪(10)之间的管道上外接有可调式转子流量计(9)。

8.根据权利要求7所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的除烃器(11)上端口分别与空气端口和驱动气端口连接。

9.根据权利要求8所述的气相色谱法挥发性有机物VOCS在线监测系统气路结构，其特征在于：所述的氢空发生器(12)上端通过气管分别与除烃器(11)和氢气端口连接；所述的除烃器(11)的下端外接有O₂排气管和排水管，该除烃器(11)并通过管道与蒸馏水箱(13)连接。

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