CN215833352U - 一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置，包括依次连通的动力机构、气体预处理机构和气体检测机构；所述气体预处理机构包括：粉尘过滤器、醇洗单元、水洗单元、水气分离单元以及三通球阀，所述粉尘过滤器与所述动力单元的进气口连通，所述醇洗单元的进气口与所述动力单元的出气口连通，所述水洗单元的进气口与所述醇洗单元的出气口连通，所述水气分离单元的进气口与所述水洗单元的出气口连通，所述三通球阀具有两个进气口和一个出气口，所述水气分离单元的出气口以及标气进口分别连接所述三通球阀的两个进气口，所述三通球阀的出气口连接所述气体检测单元。

Description

一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及气体浓度检测领域，具体的说，涉及了一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，工业工艺愈加复杂，工业现场工况环境也愈加复杂。实际生产中，不管是工艺过程中还是尾气排放，都需要进行气体浓度检测，以保证安全生产。工业现场环境复杂，受制于空间、压力等因素限制，无法使用常规的扩散式探测器；且现场待测气体中除待测气体外，常含有其它背景气体、粉尘及湿气等，这些物质往往对探测器的使用寿命有极大影响。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置，包括依次连通的动力机构、气体预处理机构和气体检测机构；

所述动力机构，用于将待测样气送入所述气体预处理机构进行预处理；

所述气体预处理机构包括：

粉尘过滤器，所述粉尘过滤器与所述动力单元的进气口连通，用于滤除待测样气中的粉尘颗粒；

醇洗单元，所述醇洗单元的进气口与所述动力单元的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及有害物质；

水洗单元，所述水洗单元的进气口与所述醇洗单元的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及携带的乙醇气体；

水气分离单元，所述水气分离单元的进气口与所述水洗单元的出气口连通，用于降低待测样气的湿度；

三通球阀，所述三通球阀具有两个进气口和一个出气口，所述水气分离单元的出气口以及标气进口分别连接所述三通球阀的两个进气口，所述三通球阀的出气口连接所述气体检测单元；

所述气体检测单元，用于对待测样气进行气体浓度检测。

基于上述，所述气体预处理机构还包括三通接口和旁路单元，所述旁路单元包括旁路限流阀、旁路可调流量计和旁路出气口，所述三通接口的进气口连接所述粉尘过滤器，所述三通接口的第一出气口连接所述醇洗单元的进气口，所述三通接口的第二出气口依次通过所述旁路限流阀所述旁路可调流量计连接所述旁路出气口，所述旁路限流阀用于调节流经旁路的待测样气流量，所述旁路可调流量计用于指示流经旁路的待测样气流量数值。

基于上述，所述醇洗单元和所述水洗单元之间设置有液体止回阀。

基于上述，所述水气分离单元的出气口和所述三通球阀的进气口之间设置有气体止回阀。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提出的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，通过动力机构将待测点处的待测样气引导至本装置，保护人员安全也便于维护；通过包括粉尘过滤器、醇洗单元、水洗单元以及水汽分离单元的气体预处理机构对待测样气进行处理，去除不需要的背景气体及有害物质，降低待测样气湿度，使气体检测器中的检测元件工作在最佳环境，提高测量精度及准确度，同时又可延长检测元件的使用寿命，进而提高气体检测单元的使用寿命；通过气体检测单元实时检测并输出待测样气的气体浓度数据，便于信息管理。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的原理框示意图。

图2是本实用新型实施例2的原理框示意图。

图3是本实用新型实施例3的原理框示意图。

图4是本实用新型实施例4的原理框示意图。

图5是本实用新型实施例5的原理框示意图。

图中：1-样气进气口穿板接头；2-粉尘过滤器；3-电动隔膜泵；4-三通接头；5-旁路限流阀；6-旁路可调流量计；7-旁路出气口穿板接头；8-醇洗气罐；9-醇溶液排放阀；10-醇排液口穿板接头；11-液体止回阀；12-水洗气罐；13-水溶液排放阀；14-水溶液排液口穿板接头；15-水气分离器；16-储水罐；17-排水阀；18-排水口穿板接头；19-粗干燥器；20-细干燥器；21-气体止回阀；22-手动三通球阀；23-标气口穿板接头；24-可调流量计；25-气体探测器；26-出气口穿板接头；27-检测柜柜体。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种复杂工况环境在线气体检测装置，如图1所示，包括依次连通的动力机构、气体预处理机构和气体检测机构。

所述动力机构，用于将待测样气送入所述气体预处理机构进行预处理；优选的，所述动力机构为电动式真空隔膜泵；所述电动式真空隔膜泵使用直流电压抽取负压的待测气体，可连续不断电工作，寿命长。

所述气体预处理机构包括：

粉尘过滤器2，所述粉尘过滤器2与所述动力单元的进气口连通，用于滤除待测样气中的粉尘颗粒；优选的，所述粉尘过滤器2内含高效过滤芯，可滤除待测样气中的粉尘颗粒，保持管路洁净，同时可保护所述动力机构不受粉尘损害；

醇洗单元，所述醇洗单元的进气口与所述粉尘过滤器2的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及有害物质；在具体实施时，所述醇洗单元包括内填充高浓度乙醇溶液的醇洗气罐8，所述醇洗气罐8顶部开设有进气口、出气口和加液口，所述醇洗气罐8底部开设有排液口，所述排液口还连接有醇溶液排放阀9，以将乙醇溶液排出所述醇洗气罐8；

水洗单元，所述水洗单元的进气口与所述醇洗单元的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及携带的乙醇气体；在具体实施时，所述水洗单元包括内填充洁净水的水洗气罐12，所述水洗气罐12顶部开设有进气口、出气口和加水口，所述水洗气罐12底部开设有排水口，所述排水口还连接有水溶液排放阀13，以将洁净水排出所述水洗气罐12；

水气分离单元，所述水气分离单元的进气口与所述水洗单元的出气口连通，用于降低待测样气的湿度；在具体实施时，所述水气分离单元包括水气分离器15、透明储水罐16和排水阀，所述水气分离器15内置有微孔滤芯，用于凝结待测样气中的气态水，滤除待测样气中的液态水；所述储水罐16的进水口与所述水气分离器15的排水口连接，用于盛放所述水气分离器15分离出的液态水；所述排水阀17与所述储水罐16的出水口连接，用于排放所述储水罐16内的液态水；

三通球阀22，所述三通球阀22具有两个进气口和一个出气口，所述水气分离单元的出气口以及标气进口分别连接所述三通球阀22的两个进气口，所述三通球阀的出气口连接所述气体检测单元；在具体实施时，所述三通球阀22可以手动操作，也可以自动操作，以切换选择进入所述气体检测单元的气体是经过预处理后的待测样气还是标气；

所述气体检测单元，用于对待测样气或标气进行气体浓度检测；在具体实施时，所述气体检测单元包括可调流量计24和气体探测器25，所述可调流量计24用于指示进入所述气体探测器25的待测样气或标气的气体流量；所述气体探测器25，用于对待测样气进行气体浓度检测；具体的，当待测样气或标气进入气体探测器25后，所述气体探测器25会有显示气体浓度数值，且带有4-20mA信号输出或RS485信号输出。

可以理解，本实用新型各个机构、各个单元之间均是通过气体管理、液体管理进行连接的。

本实用新型工作时，在所述电动式真空隔膜泵3的作用下，现场采样点处的待测样气经气体管路被抽进所述在线气体检测装置内部；其中，待测样气先经过所述粉尘过滤器22后再进入所述电动式真空隔膜泵3，所述粉尘过滤器22用于过滤待测样气中的粉尘，避免粉尘损坏所述电动式真空隔膜泵3；

从所述电动式真空隔膜泵3出来的待测样气送入所述醇洗气罐8，以去除待测样气中的背景气体及有害物质；经所述醇洗气罐8去除后的气体从顶部出气口处排出，进入所述水洗气罐12，以去除待测气体中的背景气体、有害物质及乙醇；

由于待测样气中含有的背景气体、有害物质对气体探测器25有极大的损害，不仅影响测量精度，还会缩短气体探测器25的寿命；因此，需要使用所述醇洗气罐8及所述水洗气罐12快速高效的去除待测样气中含有的背景气体、有害物质；

经所述水洗气罐12后去除的气体从顶部出气口处排出，进入所述水气分离器15；所述水气分离器15用于凝结气体中的气态水，去除气体中的液态水，对待测气体进行初步除湿，其排出的水进入所述储水罐16内，使用时根据所述储水罐16的透明杯体观察其内的水量，当所述储水罐16内的水过多时，则打开所述排水阀17进行排水。

从所述水气分离器15出来的待测气体进入所述三通球阀22的一端，所述三通球阀22的另一端连接标气接口，所述三通球阀22的出气端接至可调流量计24；具体的，改变所述三通球阀的连接状态，以切换从所述三通球阀出气端出的气体是经过预处理后的待测样气还是标气。

所述可调流量计24用于指示进入气体探测器25的待测样气或标气的气体流量；所述可调流量计24还带有调节流量的功能，可根据不同的测量的气体，调节不同的流量，以便达到最佳测量效果。

不管是经过预处理的待测样气还是标气，经过所述三通球阀22、所述可调流量计24进入所述气体探测器25后，所述气体探测器25会有显示气体浓度数值，且带有4-20mA信号输出或RS485信号输出。

本实用新型提出的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，通过动力机构将待测点处的待测样气引导至本装置，保护人员安全也便于维护；通过包括粉尘过滤器2、醇洗单元、水洗单元以及水汽分离单元的气体预处理机构对待测样气进行处理，去除不需要的背景气体及有害物质，降低待测样气湿度，使气体检测器中的检测元件工作在最佳环境，提高测量精度及准确度，同时又可延长检测元件的使用寿命，进而提高气体检测单元的使用寿命；通过气体检测单元实时检测并输出待测样气的气体浓度数据，便于信息管理。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，所述气体预处理机构还包括三通接口4和旁路单元，所述旁路单元包括旁路限流阀5、旁路可调流量计6和旁路出气口，所述三通接口4的进气口连接所述粉尘过滤器2，所述三通接口4的第一出气口连接所述醇洗单元的进气口，所述三通接口4的第二出气口依次通过所述旁路限流阀5所述旁路可调流量计6连接所述旁路出气口，所述旁路限流阀5用于调节流经旁路的待测样气流量，所述旁路可调流量计6用于指示流经旁路的待测样气流量数值。

由于所述电动式真空隔膜泵3的出气流量远大于所述气体探测器25检测所需流量，因此需要在所述电动式真空隔膜泵3的出气口处设置旁路分流，以灵活调节进入气体预处理单元的气体流量，排出多余流量气体，延长预处理单元中耗损件的使用时间，降低更换频率，同时又能满足测量要求。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：如图3所示，所述醇洗单元和所述水洗单元之间设置有液体止回阀11；所述水气分离单元的出气口和所述三通球阀22的进气口之间设置有气体止回阀21。

所述液体止回阀11的设置可以避免所述水洗单元内的液体倒流至所述醇洗单元内，以提高所述醇洗单元的使用寿命和清洗洁净度。

所述气体止回阀21用于限制气体流向，确保经所述气体预处理机构处理后的气体只能流向三通球阀22，不能倒流，避免出现意外情况，损坏所述气体预处理机构内的各器件。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：如图4所述，所述水气分离单元还包括粗干燥器19和细干燥器20，所述粗干燥器19和细干燥器20均填充气体干燥剂，其中粗干燥器19内的干燥剂除湿效率大于细干燥器20内的干燥剂。

在使用水气分离器15对待测样气进行初级初湿后，使用粗、细干燥器20对待测样气进行二级干燥除湿，进一步降低待测样气的湿度，同时又可以减缓干燥剂的消耗速度，延长使用时间；并且粗、细干燥剂拆卸及安装方便，便于更换其内的干燥剂。

实施例5

本实施例与实施例4的区别在于：如图5所示，所述在线气体监测装置包括柜体27和穿板接头，所述动力机构、所述气体预处理机构和所述气体检测机构均设置在所述柜体27内，且均通过所述穿板接头伸出所述柜体27。

在具体实施时，所述穿板接头根据所连接的组件可分为样气进气口穿板接头1、旁路出气口穿板接头7、醇排液口穿板接头10、水溶液排液口穿板接头14、排水口穿板接头18、标气口穿板接头23以及出气口穿板接头26。

其中，所述动力机构的进气口与所述样气进气口穿板接头1连接，所述气体检测单元的出气口与出气口穿板接头26连接，所述醇洗单元的醇溶液排放阀9与所述醇排液口穿板接头10连接，所述水洗单元的排水阀与所述水溶液排液口穿板接头14连接，所述旁路单元的旁路出气口与所述旁路出气口穿板接头7连接，所述三通球阀的标气进口与所述标气口穿板接头23连接，所述水气分离单元的醇溶液排放阀9与所述排水口穿板接头18连接，均通过所述穿板接头伸出所述柜体27。

将所述在线气体监测装置集中安装在一个柜体27内，便于所述在线气体监测装置的管理。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：包括依次连通的动力机构、气体预处理机构和气体检测机构；

所述动力机构，用于将待测样气送入所述气体预处理机构进行预处理；

所述气体预处理机构包括：

粉尘过滤器，所述粉尘过滤器与所述动力单元的进气口连通，用于滤除待测样气中的粉尘颗粒；

醇洗单元，所述醇洗单元的进气口与所述动力单元的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及有害物质；

水洗单元，所述水洗单元的进气口与所述醇洗单元的出气口连通，用于滤除待测样气中的背景气体及携带的乙醇气体；

水气分离单元，所述水气分离单元的进气口与所述水洗单元的出气口连通，用于降低待测样气的湿度；

三通球阀，所述三通球阀具有两个进气口和一个出气口，所述水气分离单元的出气口以及标气进口分别连接所述三通球阀的两个进气口，所述三通球阀的出气口连接所述气体检测单元；

所述气体检测单元，用于对待测样气进行气体浓度检测。

2.根据权利要求1所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述气体预处理机构还包括三通接口和旁路单元，所述旁路单元包括旁路限流阀、旁路可调流量计和旁路出气口，所述三通接口的进气口连接所述粉尘过滤器，所述三通接口的第一出气口连接所述醇洗单元的进气口，所述三通接口的第二出气口依次通过所述旁路限流阀所述旁路可调流量计连接所述旁路出气口，所述旁路限流阀用于调节流经旁路的待测样气流量，所述旁路可调流量计用于指示流经旁路的待测样气流量数值。

3.根据权利要求1所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述醇洗单元和所述水洗单元之间设置有液体止回阀。

4.根据权利要求1所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述水气分离单元的出气口和所述三通球阀的进气口之间设置有气体止回阀。

5.根据权利要求2所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述醇洗单元包括内填充乙醇溶液的醇洗气罐，所述醇洗气罐顶部开设有进气口、出气口和加液口，所述醇洗气罐底部开设有排液口，所述排液口还连接有醇溶液排放阀，以将乙醇溶液排出所述醇洗气罐。

6.根据权利要求5所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述水洗单元包括内填充洁净水的水洗气罐，所述水洗气罐顶部开设有进气口、出气口和加水口，所述水洗气罐底部开设有排水口，所述排水口还连接有水溶液排放阀，以将洁净水排出所述水洗气罐。

7.根据权利要求6所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述水气分离单元包括水气分离器、透明储水罐和排水阀，所述水气分离器内置有微孔滤芯，用于凝结待测样气中的气态水，滤除待测样气中的液态水；所述储水罐的进水口与所述水气分离器的排水口连接，用于盛放所述水气分离器分离出的液态水；所述排水阀与所述储水罐的出水口连接，用于排放所述储水罐内的液态水。

8.根据权利要求7所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述水气分离单元还包括粗干燥器和细干燥器，所述粗干燥器和细干燥器均填充气体干燥剂，其中粗干燥器内的干燥剂除湿效率大于细干燥器内的干燥剂。

9.根据权利要求6所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述在线气体监测装置包括柜体和穿板接头，所述动力机构、所述气体预处理机构和所述气体检测机构均设置在所述柜体内，所述动力机构的进气口、所述气体检测单元的出气口、所述醇洗单元的醇溶液排放阀、所述水洗单元的排水阀、所述旁路单元的旁路出气口、所述三通球阀的标气进口以及所述水气分离单元的醇溶液排放阀均通过所述穿板接头伸出所述柜体。

10.根据权利要求1所述的用于复杂工况环境的在线气体检测装置，其特征在于：所述动力机构为电动式真空隔膜泵，所述气体检测单元包括可调流量计和气体探测器，所述可调流量计用于指示进入所述气体探测器的气体流量；所述气体探测器，用于对待测样气进行气体浓度检测。

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