CN218271567U - 一种窑炉气体分析装置和窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种窑炉气体分析装置和窑炉。该窑炉气体分析装置包括预处理组件，预处理组件包括多个取样管路，窑炉预留多个检测接口，每个检测接口均与对应的取样管路连通；采样箱，与取样管路的出口连通；激光气体分析仪，与采样箱的出口连通，用于接收采样箱中输出的气体并检测气体中至少一种成分的浓度。本实用新型所提供的窑炉气体分析装置能够实现多点自动采样和多路气体同时测量，同时对炉窑气体中的成分浓度进行在线检测，不仅解决了手动采样测试的不确定性，提高了窑炉气体的取样稳定性，并且，通过激光气体分析仪对气体的在线检测，提高了气体检测的时效性，便于针对窑炉突发情况作出快速响应，提高了窑炉的安全性。

Description

一种窑炉气体分析装置和窑炉

技术领域

本实用新型涉及窑炉气体分析装置技术领域，尤其涉及一种窑炉气体分析装置和窑炉。

背景技术

在锂离子电池正极材料的生产过程中，烧结是一道重要的工序，该工序重要指标就包括烧结窑炉的气氛，由于锂离子正极材料在烧结过程中反应会产生二氧化碳及水蒸气，造成窑炉气氛中需参与反应的氧气或起保护作用的惰性气体含量下降，造成材料反应不充分，晶体结构不完整等问题，因此窑炉气氛是影响烧结产品品质的重要因素，需提高关注度。

传统的气体分析装置只有单通道输入和输出，需要操作人员对辊道窑各个气氛点手动进行采样测试，这种手动取样的测试方法存在不确定性，取样稳定性会随取样人员的变化产生波动。

因此，如何提高窑炉气体的取样稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种窑炉气体分析装置，以提高窑炉气体的取样稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种窑炉气体分析装置，包括：

预处理组件，所述预处理组件包括多个取样管路，窑炉预留多个检测接口，每个所述检测接口均与对应的取样管路连通；

采样箱，与所述取样管路的出口连通；

激光气体分析仪，与所述采样箱的出口连通，用于接收所述采样箱中输出的气体并检测所述气体中至少一种成分的浓度。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述预处理组件还包括设置于所述取样管路上的储水罐和过滤器。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，还包括排气管，所述激光气体分析仪的排气口与所述排气管连通。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述采样箱与所述排气管之间通过溢流管路连通，且所述溢流管路上设置有溢流排气阀。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述激光气体分析仪与所述采样箱之间设置有冷却器。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述激光气体分析仪的入口处设置有流量控制元件。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述流量控制元件包括流量计和流量控制阀门，所述流量计用于检测所述激光气体分析仪的入口处的气体流量，所述流量控制阀门用于调节所述气体流量。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述流量控制元件将所述气体流量控制在0.1L/min-1.5L/min。

可选地，在上述窑炉气体分析装置，所述激光气体分析仪包括成分分析单元和与所述成分分析单元进行信号传输的传感器控制单元，所述成分分析单元和所述传感器控制单元均采用模块化设计。

一种窑炉，包括如上所述的窑炉气体分析装置。

使用本实用新型所提供的窑炉气体分析装置时，在窑炉的各个气氛点均预留一个检测接口，多个气氛点对应多个检测接口，每个检测接口均与对应的取样管路连通，窑炉内的气体通过取样管路进入采样箱，最后由采样箱进入激光气体分析仪，激光气体分析仪接收采样箱中输出的气体后，检测气体中至少一种成分的浓度。由此可见，本实用新型所提供的窑炉气体分析装置能够实现多点自动采样和多路气体同时测量，同时对炉窑气体中的成分浓度进行在线检测，不仅解决了手动采样测试的不确定性，提高了窑炉气体的取样稳定性，并且，通过激光气体分析仪对气体的在线检测，提高了气体检测的时效性，便于针对窑炉突发情况作出快速响应，提高了窑炉的安全性。

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为本实用新型实施例所提供的一种窑炉气体分析装置的结构示意图。

其中，100为预处理组件，101为储水罐，102为过滤器，200为采样箱，300为激光气体分析仪，400为排气管，500为溢流排气阀，600为冷却器，700为流量控制元件。

具体实施方式

有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种窑炉气体分析装置，以提高窑炉气体的取样稳定性。

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。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种窑炉气体分析装置，包括预处理组件100、采样箱200和激光气体分析仪300。

其中，预处理组件100包括多个取样管路，窑炉预留多个检测接口，每个检测接口均与对应的取样管路连通；采样箱200与取样管路的出口连通；激光气体分析仪300与采样箱200的出口连通，用于接收采样箱200中输出的气体并检测气体中至少一种成分的浓度。

使用本实用新型所提供的窑炉气体分析装置时，在窑炉的各个气氛点均预留一个检测接口，多个气氛点对应多个检测接口，每个检测接口均与对应的取样管路连通，窑炉内的气体通过取样管路进入采样箱200，最后由采样箱200进入激光气体分析仪300，激光气体分析仪300接收采样箱200中输出的气体后，检测气体中至少一种成分的浓度。由此可见，本实用新型所提供的窑炉气体分析装置能够实现多点自动采样和多路气体同时测量，同时对炉窑气体中的成分浓度进行在线检测，不仅解决了手动采样测试的不确定性，提高了窑炉气体的取样稳定性，并且，通过激光气体分析仪300对气体的在线检测，提高了气体检测的时效性，便于针对窑炉突发情况作出快速响应，提高了窑炉的安全性。

应当理解，本实用新型对上述激光气体分析仪300所检测气体的成分种类和数量不作具体限定，实际应用中，可以根据实际需求定制激光气体分析仪300，使激光气体分析仪300满足多种气体成分检测，只要是能够满足使用要求的设置方式均属于本实用新型保护范围内；可选地，本实用新型实施例所提供的激光气体分析仪300能够检测窑炉气体中的氧气和二氧化碳的浓度。

另外，上述取样管路可以是不锈钢管、碳纤维管或者合金管等类型，只要是能够满足使用要求的类型均属于本实用新型保护范围内；可选地，本实用新型实施例所提供的取样管路采用不锈钢管。

进一步地，预处理组件100还包括设置于取样管路上的储水罐101和过滤器102，以通过储水罐101脱除气体中的水分并将脱除水分进行存储，通过过滤器102过滤气体中的粉尘和烟灰等悬浮颗粒物，减少高水分、高粉尘等因素对窑炉气体分析造成的干扰，提高窑炉气体分析的准确性；同时，气体流经储水罐101和过滤器102的过程中，气流流速变缓，降低了高流速对窑炉气体分析造成的干扰，气体流经取样管路的过程中，通过取样管路与外界空气换热，降低了高温对窑炉气体分析造成的干扰，进一步提高了窑炉气体分析的准确性；并且，由于过滤了水分和悬浮颗粒物，减少了水分和悬浮颗粒物对激光气体分析仪300造成的不良影响，减少了激光气体分析仪300的维修频次，延长了使用寿命。

本实用新型所提供的窑炉气体分析装置还包括排气管400，激光气体分析仪300的排气口与排气管400连通，以通过排气管400将激光气体分析仪300所排出的气体进行排出。

同样地，上述排气管400可以是不锈钢管、碳纤维管或者合金管等类型，只要是能够满足使用要求的类型均属于本实用新型保护范围内；可选地，本实用新型实施例所提供的取样管路采用不锈钢管。

并且，上述采样箱200与排气管400之间通过溢流管路连通，且溢流管路上设置有溢流排气阀500，以在采样箱200内的气体量足够大时，打开溢流排气阀500，通过溢流管路将多余气体排出至排气管400，防止采样箱200内由于压力过大而发生爆破现象，提升该窑炉气体分析装置的安全性。

另外，上述激光气体分析仪300与采样箱200之间设置有冷却器600，以通过冷却器600对气体降温，进一步减少高温对窑炉气体分析造成的干扰，同时，减少对激光气体分析仪300的损伤，延长使用寿命。

如图1所示，激光气体分析仪300的入口处设置有流量控制元件700，以通过流量控制元件700控制激光气体分析仪300入口处的流量，提高激光气体分析仪300的检测准确性。

该流量控制元件700包括流量计和流量控制阀门，以通过流量计检测激光气体分析仪300的入口处的气体流量，通过流量控制阀门调节气体流量。

应当理解，上述流量计和流量控制阀门可以是分体式结构，通过人工观察流量计检测到的气体流量，手动控制流量控制阀门的开度；或者流量计和流量控制阀门是一体式结构，采用一体式结构时，将流量计和流量控制阀门电连接，流量计将采集到的气体流量信息传输给流量控制阀门，流量控制阀门根据预先存储的气流流量控制范围，判断气体流量信息中的气体流量是否超出气流流量控制范围，当气体流量超出气流流量控制范围的最大阈值时，流量控制阀门自动缩小其开度，当气体流量超出气流流量控制范围的最小阈值时，流量控制阀门自动增大其开度，实现对气体流量的自动调节。

本实用新型所提供的流量控制元件700将气体流量控制在0.1L/min-1.5L/min，以提高气体分析的准确性；在本实用新型具体实施例中，激光气体分析仪300入口处的气体流量优选控制在0.7L/min-1.2L/min。

进一步地，激光气体分析仪300包括成分分析单元和与成分分析单元进行信号传输的传感器控制单元，成分分析单元用于检测气体中各成分的浓度信息，并将检测到的浓度信息传输至传感器控制单元，传感器控制单元用于接收浓度信息并将浓度信息转化为电信号后输出，从而实现对气体成分浓度的检测和输出。

并且，上述成分分析单元和传感器控制单元均采用模块化设计，以使得该激光气体分析仪300的检修和维护更为简单易操作。

此外，本实用新型还公开了一种窑炉，包括如上所述的窑炉气体分析装置，因此兼具了上述窑炉气体分析装置的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种窑炉气体分析装置，其特征在于，包括：

预处理组件，所述预处理组件包括多个取样管路，窑炉预留多个检测接口，每个所述检测接口均与对应的取样管路连通；

采样箱，与所述取样管路的出口连通；

激光气体分析仪，与所述采样箱的出口连通，用于接收所述采样箱中输出的气体并检测所述气体中至少一种成分的浓度。

2.根据权利要求1所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述预处理组件还包括设置于所述取样管路上的储水罐和过滤器。

3.根据权利要求1所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，还包括排气管，所述激光气体分析仪的排气口与所述排气管连通。

4.根据权利要求3所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述采样箱与所述排气管之间通过溢流管路连通，且所述溢流管路上设置有溢流排气阀。

5.根据权利要求1所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述激光气体分析仪与所述采样箱之间设置有冷却器。

6.根据权利要求1所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述激光气体分析仪的入口处设置有流量控制元件。

7.根据权利要求6所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述流量控制元件包括流量计和流量控制阀门，所述流量计用于检测所述激光气体分析仪的入口处的气体流量，所述流量控制阀门用于调节所述气体流量。

8.根据权利要求7所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述流量控制元件将所述气体流量控制在0.1L/min-1.5L/min。

9.根据权利要求1所述的窑炉气体分析装置，其特征在于，所述激光气体分析仪包括成分分析单元和与所述成分分析单元进行信号传输的传感器控制单元，所述成分分析单元和所述传感器控制单元均采用模块化设计。

10.一种窑炉，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的窑炉气体分析装置。

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