CN216955338U - 气体脱水采样机构及其动态检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气体采样检测领域，具体公开了一种气体脱水采样机构，包括控制器以及用于对气体湿度进行检测的第一检测件，第一检测件的出气端连通有脱水通道以及采样通道，脱水通道、采样通道内均安装有阀门，控制器的信号输入端用于接收第一检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于控制阀门启闭，气体湿度超出第一检测件设定值时，脱水通道阀门打开，气体湿度低于第一检测件设定值时，采样通道阀门打开。采用本实用新型的方案，可以解决对待采样的气体的湿度进行判定使其符合要求。

Description

气体脱水采样机构及其动态检测系统

技术领域

本实用新型属于气体采样检测领域，具体涉及了气体脱水采样机构及其动态检测系统。

背景技术

在一定温度、压力、湿度的条件下，气相、液相、固相在封闭流动浆料的工况中，需要对三相取样并检测分析三相中气体性质及浓度，从而分析得出此工况下的气体成分及浓度，进而指导后续工作。现有技术中，在需要对某个时间点或某个位置进行采样分析时，需要现场临时对气体进行采样，而一般采样后的气体内含有一定水分，不能直接进行检测分析，且现有技术中不能对浆料进行连续的动态采样或动态检测分析。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了气体脱水采样机构及其动态检测系统，以解决采样后的气体内含有一定水分，不能直接进行检测分析，且不能对浆料进行连续的动态采样或动态检测分析的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

气体脱水采样机构，包括控制器以及用于对气体湿度进行检测的第一检测件，第一检测件的出气端连通有脱水通道以及采样通道，脱水通道、采样通道内均安装有阀门，控制器的信号输入端用于接收第一检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于控制阀门启闭，气体湿度超出第一检测件设定值时，脱水通道的阀门打开，气体湿度低于第一检测件设定值时，采样通道的阀门打开。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

通过第一检测件的设置，根据气体的湿度，将气体通入脱水通道或采样通道内进行处理，可以实时检测气体的湿度并进行处理，进入采样通道内的气体可直接进行采样后检测分析，而不符合湿度要求的气体进入脱水通道内待处理，便于工作人员对采集到的气体进行采样处理，提高处理效率。

为实现上述目的，本实用新型还采用了如下的技术方案：

气体动态检测系统，包括第二检测件以及气体脱水采样机构，第二检测件用于对通过采样通道排出的气体或通过脱水通道并进行脱水后的气体进行气体成分检测，第二检测件和控制器信号连接，控制器的信号输入端用于接收第二检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于输出第二检测件的检测数据。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

通过气体脱水采样机构根据气体湿度对气体进行处理后，符合要求的气体直接通入第二检测件进行检测分析，生成检测数据，实现对气体的连续动态采样并检测分析。

附图说明

图1为本实用新型实施例1、实施例2的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例3、实施例4、实施例5的整体结构示意图。

图3为本实用新型实施例中气体运动路线图。

图4为本实用新型实施例3、实施例4、实施例5的程序框图。

在图中：1、脱气器；2、电机；3、搅拌杆；4、搅拌叶片；5、原料进口；6、原料出口；7、吸气泵；8、水露点检测仪；9、脱水罐；10、储气罐；11、载气罐；12、第二检测件；13、取样管道；14、采样通道；15、脱水通道；16、塔板；17、脱水剂填料；18、电热管；19、采样管；20、采样孔；21、载气进口；22、空气阀。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

实施例1

如图1所示，气体脱水采样机构，包括控制器以及用于对气体湿度进行检测的第一检测件，具体的，第一检测件选用现有技术中的水露点检测仪8，实际使用时，设置取样管道13，将水露点检测仪8安装在取样管道13上，气体进入取样管道13内，通过水露点检测仪8对取样管道13内的气体湿度进行检测。

第一检测件的出气端连通有脱水通道15以及采样通道14，即通过水露点检测仪8的气体可进入脱水通道15或采样通道14，实际装配时，即可将脱水通道15、采样通道14均和取样管道13的出气端连通。脱水通道15、采样通道14内均安装有阀门，控制器的信号输入端用于接收第一检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于控制阀门启闭，气体湿度超出第一检测件设定值时，脱水通道15的阀门打开，气体湿度低于第一检测件设定值时，采样通道14的阀门打开，具体的，控制器选用现有技术中通过PLC程序系统等设定控制的控制器，阀门选用电磁阀。

具体使用时，通过水露点检测仪8对气体湿度进行检测后，根据气体的湿度，将气体通入脱水通道15或采样通道14内进行处理，进入采样通道14内的气体可直接进行采样后检测分析，进入脱水通道15内的气体需要经过一定脱水处理后再进行采样分析。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，为便于对经过水露点检测仪8后分流的气体进行连续动态处理，如图1所示，采样通道14连通有储气罐10，储气罐10内连通有采样管19，采样管19一端伸出储气罐10，采样管19另一端位于储气罐10内，采样管19伸出储气罐10外的部分安装有电磁阀，采样管19位于储气罐10内的部分沿其轴线开设有若干采样孔20，采样孔20沿采样管19均布。采样管19的轴线和储气罐10轴线平行，储气罐10竖直放置，储气罐10底部和采样通道14连通，采样管19的下端和储气罐10底部之间的间距和相邻采样孔20之间的间距一致。采样管19伸出储气罐10的一端用于将气体排出进行检测，通过在采样管19上设置多个采样孔20，使得储气罐10内不同位置的气体都可以进入到采样管19内，进而使得采样的气体更均匀。实际设计过程中，根据储气罐10的高度，设置相邻采样孔20的间距。

脱水通道15连通有脱水罐9，脱水罐9竖直放置，脱水罐9内沿竖向设有多层塔板16，塔板16即为现有技术中的多孔板，塔板16上设有脱水剂填料17，脱水剂填料17选用现有技术中具有脱水干燥功能的填料，将脱水剂填料17铺设在塔板16上即可，实际使用时，也可根据气体实际可能含有的杂质类型，将脱水剂填料17替换为其他用于分离气体内杂质的填料。脱水罐9下部和脱水通道15连通，脱水罐9顶部设有气体出口，即气体通过脱水罐9下部进入到脱水罐9内，并在脱水罐9内从下向上运动，经过多层塔板16后完成脱水，并从脱水罐9上部的气体出口排出。

塔板16上安装有电热管18，电热管18选用现有技术中常规的可进行电加热的设备，并将电热管18的电线埋入脱水罐9侧壁并伸出脱水罐9，电线伸出脱水罐9后可以根据需求和电源连接。电热管18设于脱水剂填料17的中部，具体的，在塔板16上铺设一层脱水剂填料17后，安装电热管18，电热管18可以选用螺旋盘状，也可以在塔板16上排布多个电热管18，以尽可能的使得电热管18在塔板16上覆盖更多面积，即使得电热管18和脱水剂填料17的接触面积更大，然后在电热管18上方再铺设一层脱水剂填料17，即使得电热管18位于脱水剂填料17的中部。实际使用过程中，为避免上层的脱水剂填料17运动，可在上层脱水剂填料17上方再安装一块塔板16，即使得两块塔板16之间形成脱水剂填料17的安装空间，电热管18也安装在该安装空间内，电热管18用于对脱水剂填料17进行加热，脱水罐9下部开设有载气进口21，载气进口21用于供载气进入脱水罐9内，载气进口21内安装有控制阀，脱水剂填料17加热后脱水产生水蒸气，载气(一般为惰性气体)从载气进口21通入脱水罐9内，带动水蒸气向上运动排出，实际使用时，也可在脱水罐9顶部设置水蒸气出口(内安装控制阀)，以便使用过一段时间的脱水剂填料17再生。

气体根据其湿度是否符合要求，有以下两条路线可走：

(1)当气体湿度符合要求时，路线为：水露点检测仪8-采样通道14-储气罐10-采样管19，通过采样管19排出的气体，可直接进行检测分析。

(2)当气体湿度较高，不符合要求时，路线为：水露点检测仪8-脱水通道15-脱水罐9，气体在脱水罐9内进行脱水后，从脱水罐9顶部的气体出口排出后，可进行采样并检测分析，具体采样方式可参考路线(1)中气体排出采样通道14后的采样过程，即单独设置储气罐10、采样管19对脱水罐9排出的气体进行采样。本实施例中，为便于采样数据的采集，也可直接将脱水罐9顶部的气体出口和采样通道14连通，即本路线为：水露点检测仪8-脱水通道15-脱水罐9-采样通道14-储气罐10-采样管19，然后通过采样管19排出的气体，可直接进行检测分析。实际使用过程中，为避免气体经过脱水罐9排出后，气体湿度依然不符合要求，可在脱水罐9上部的气体出口处也安装水露点检测仪8进行检测。

为避免气体回流，采样通道14、脱水通道15内都安装有单向阀，使得气体只能单向进入脱水罐9内或单向进入储气罐10内。

实施例3

如图2、图3、图4所示，气体动态检测系统，包括载气罐11、第二检测件12以及气体脱水采样机构，气体脱水采样机构的具体结构及使用原理，见实施例1或实施例2。第二检测件12用于对通过采样通道14排出的气体或通过脱水通道15并进行脱水后的气体进行检测分析，具体的，第二检测件12和采样管19连通，采样管19排出的气体直接进入第二检测件12内进行检测分析。本实施例中，第二检测件12选用现有技术中用于检测气体成分和含量(浓度)的气体检测仪，用于对气体成分进行检测，在不同的工况环境下，第二检测件12可以选用为不同的应用于气体检测的仪器(例如应用于可燃气体、有毒有害气体等)，进而使得本气体动态检测系统，可以广泛应用于化工、环保、石油等不同行业。

第二检测件12和控制器信号连接，控制器的信号输入端用于接收第二检测件12的检测信号，控制器的信号输出端用于输出第二检测件12的检测数据，具体的，控制器信号连接有输出设备，输出设备可选用电脑、打印机或其他可将检测数据输出的仪器，即将第二检测件12采集到的检测数据进行输出，本实施例中，对于气体检测分析的信号传输路径为：第二检测件12-控制器-电脑-打印机，第二检测件12采集的检测数据经过控制器后，使得检测数据呈现在电脑上，便于工作人员实时观察检测数据，而在需要打印时，可通过打印机将检测数据打印出来。

载气罐11用于存储载气(一般为惰性气体)，载气用于载带采样管19排出的气体进入第二检测件12中，即载气罐11和第二检测件12连通，同时，为便于脱水剂填料17的再生，载气罐11还和脱水罐9下部的载气进口21连通，通过将载气通入脱水罐9内，辅助脱水剂填料17再生。载气罐11和第二检测件12、脱水罐9之间均安装有电磁阀、单向阀，通过单向阀的设置，使得载气罐11内的载气只能单向排入到第二检测件12内或脱水罐9内。

为便于对整个检测系统的通路中的气体进行监控，脱气器1、脱水罐9、储气罐10上均安装有现有技术中的压力传感器、温度传感器，载气罐11上也安装有压力传感器，压力传感器、温度传感器用于对气体脱水采样机构的管路中的压力、温度进行检测，具体则为对脱气器1、脱水罐9、储气罐10等内部的压力、温度进行检测，压力传感器、温度传感器均和控制器信号连接，即将检测到的压力、温度信号传输给控制器，并通过控制器输出。实际使用过程中，其他有需要进行检测的参数(例如原料进口5、原料出口6处的原料流速等参数)均可通过现有技术的仪器设备进行检测后和控制器信号连接，以便满足各种不同工况条件下的检测，也有利于存储数据的全面性。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，如图2所示，为便于动态实时对气体采样，还设有脱气器1，脱气器1用于将三相内的气体分离出来，脱气器1下部设有原料进口5和原料出口6，从浆料工况内采集到的气相、液相、固相均通过原料进口5通入到脱气器1内，脱气器1上部连通有吸气泵7，通过吸气泵7将气体抽出，其余的固相、液相即可通过原料出口6排出。吸气泵7和第一检测件的进气端连通，具体的，吸气泵7连通有取样管道13，第一检测件安装在取样管道13上，脱水通道15、采样通道14均和取样管道13的出气端连通。

脱气器1内安装有搅拌组件，搅拌组件用于对进入脱气器1内的原料进行搅拌以使得原料内游离吸附的气体溢出，搅拌组件包括固定在脱气器1顶部的电机2、固定在电机2输出轴上的搅拌杆3以及沿周向设置在搅拌杆3上的搅拌叶片4。为取得较好的分离气体的效果，原料进口5的设置高度高于原料出口6，且原料进口5和原料出口6分布在脱气器1相对的两侧侧壁上，搅拌叶片4设置在原料进口5和原料出口6之间的高度范围内，即可使得通过原料进口5进入脱气器1内的原料经过搅拌后再从原料出口6排出。

脱气器1上安装有现有技术的压力传感器、温度传感器、液位计，压力传感器、温度传感器、液位计均和控制器信号连接。脱气器1顶部还安装有空气阀22，空气阀22用于调节脱气器1内的压力，在脱气器1内呈负压时，空气阀22打开，外界空气进入脱气器1内进行补偿。

实施例5

本实施例在实施例3或实施例4的基础上，如图4所示，为便于连续对气体进行检测，设置备用管路，具体的，一条采样通道14和一条脱水通道15组成一组检测通道，第一检测件连通有至少两组检测通道，多组检测通道中，包含备用管路，即部分检测通道作为主要管路进行使用，其余检测通道作为备用管路，在主要管路损坏维修或出现其他情况时进行使用。本实施例中，以两组检测通道为例，即一组主要管路和一组备用管路，两组检测通道和第一检测件、第二检测件12的连接结构均一致，在使用时，作为备用管路的采样通道14、脱水通道15内的阀门均保持关闭，仅使用作为主要管路的采样通道14、脱水通道15，相应的，在主要管路无法使用时，关闭作为主要管路的采样通道14、脱水通道15内的阀门，仅使用作为备用管路的采样通道14、脱水通道15。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.气体脱水采样机构，其特征在于：包括控制器以及用于对气体湿度进行检测的第一检测件，第一检测件的出气端连通有脱水通道以及采样通道，脱水通道、采样通道内均安装有阀门，控制器的信号输入端用于接收第一检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于控制阀门启闭，气体湿度超出第一检测件设定值时，脱水通道的阀门打开，气体湿度低于第一检测件设定值时，采样通道的阀门打开。

2.根据权利要求1所述的气体脱水采样机构，其特征在于：所述采样通道连通有储气罐，储气罐内连通有采样管，采样管一端伸出储气罐，采样管另一端位于储气罐内，采样管位于储气罐内的部分沿其轴线开设有若干采样孔。

3.根据权利要求2所述的气体脱水采样机构，其特征在于：所述采样管的轴线和储气罐轴线平行，储气罐竖直放置，储气罐底部和采样通道连通，采样孔在采样管上均布，采样管的下端和储气罐底部之间的间距和相邻采样孔之间的间距一致。

4.根据权利要求1所述的气体脱水采样机构，其特征在于：所述脱水通道连通有脱水罐，脱水罐竖直放置，脱水罐内沿竖向设有多层塔板，塔板上设有脱水剂填料，脱水罐下部和脱水通道连通，脱水罐顶部设有气体出口。

5.根据权利要求4所述的气体脱水采样机构，其特征在于：所述气体出口和采样通道连通。

6.根据权利要求4或5所述的气体脱水采样机构，其特征在于：所述塔板上安装有电热管，电热管设于脱水剂填料的中部，脱水罐下部开设有载气进口，载气进口用于供载气进入脱水罐。

7.气体动态检测系统，其特征在于：包括第二检测件以及如权利要求1-6任一权利要求所述的气体脱水采样机构，第二检测件用于对通过采样通道排出的气体或通过脱水通道并进行脱水后的气体进行检测分析，第二检测件和控制器信号连接，控制器的信号输入端用于接收第二检测件的检测信号，控制器的信号输出端用于输出第二检测件的检测数据。

8.根据权利要求7所述的气体动态检测系统，其特征在于：一条采样通道和一条脱水通道组成一组检测通道，第一检测件连通有至少两组检测通道。

9.根据权利要求7所述的气体动态检测系统，其特征在于：还包括脱气器，脱气器下部设有原料进口和原料出口，脱气器上部连通有吸气泵，吸气泵和第一检测件的进气端连通，脱气器内安装有搅拌组件，搅拌组件用于对进入脱气器内的原料进行搅拌以使得原料内游离吸附的气体溢出，脱气器顶部安装有用于调节脱气器内压力的空气阀。

10.根据权利要求7所述的气体动态检测系统，其特征在于：还包括若干压力传感器和若干温度传感器，压力传感器、温度传感器用于对气体脱水采样机构的管路中的压力、温度进行检测，压力传感器、温度传感器均和控制器信号连接。

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