CN2924515Y - 气态样品水洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气态样品水洗装置。除了有水洗罐、气态样品导入管、补水管，该装置还有储水罐，储水罐套在水洗罐的外面、形成嵌套桶式结构，水洗罐上部和储水罐上部通过法兰焊接或通过螺纹连接在一起，储水罐外壳的上部位置设有气水排放口，水洗罐上设有泄压口、底部设有流通口，水洗罐中填满小球，水洗罐的顶部还安装有喷淋器。该装置广泛适用于石油化工、电力、钢铁等行业中进入分析仪表前气态样品的水洗可有效去除气态样品中对分析仪表有害的物质、为在线分析仪表提供安全稳定的样品气。

Description

气态样品水洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种样品水洗装置，尤其涉及一种适用于气态样品的水洗装置，属于化工工艺与在线仪表检测技术领域。

背景技术

现有技术中，典型的气态样品水洗装置如图1所示，主要由样品气调阀101、洗涤水调节阀105、水洗罐103、自动排气阀102、自动排液阀104组成，通过样品气调阀101调节进入水洗罐中的样品气流量、洗涤水调节阀105调节进入水洗罐103中的洗涤水流量，使洗涤水保持在一定的液位，完成样品在水洗罐103中的水洗。自动排液阀104排出液体、并阻止气体排出，自动排气阀102排出水洗后的样品气体、并阻止液体排出。

该方案的不足之处有两个方面：

一是由于自动排液阀的结构决定了其排液量很小，致使整个系统的水洗流量不畅，溶于水中的有害物质不能及时排出。

二是样气与洗涤水相互间的压力和流量的微小变化很容易造成水洗罐中的液位不稳定，当液位降低时它使得样品水洗不充分，对后面的在线分析仪表造成安全隐患；而当液位升高时它将占据水洗管至自动排气阀之间的所有空间，使得样气无法进入水洗罐，造成在线分析中断。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提出一种气态样品水洗装置，广泛适用于石油化工、电力、钢铁等行业中进入分析仪表前气态样品的水洗，有效去除气态样品中对分析仪表有害的物质、为在线分析仪表提供安全稳定的样品气。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

气态样品水洗装置，包括有水洗罐、样品气导入管和补水管，样品经过导入管进入水洗罐的内部，经过水洗之后从水洗罐顶部的样品出口导出，补水管用于向水洗罐内补充洗涤水，其特征在于：该装置还设有储水罐，储水罐套在水洗罐的外面，水洗罐顶部和储水罐顶部通过法兰或者螺纹固定连接，两者构成嵌套桶式结构；并且，所述水洗罐的底部设有流通口、侧壁设有泄压口，所述储水罐外壳的侧上部位置设有气水排放口。

进一步地，上述的水洗罐的上下不同水平位置都设置泄压口，并配备活动挡板，挡板的上下移动开闭不同位置的泄压口；水洗罐的同一水平位置设置1～10个泄压口。

再进一步地，上述的装置在水洗罐的样品入口处还装有喷淋器，样品气和洗涤水经过喷淋器雾化喷淋混合后从样品气导入管进入水洗罐。喷淋器为喷嘴式三通结构，洗涤水从喷嘴的入口导入，样品气从三通的中间开口导入，两者混合后从喷淋器的出口进入样品气导入管。喷淋器安装在水洗罐的顶部，喷淋器出口与水洗罐上的样品气导入管入口竖直连接。

更进一步地，上述水洗罐中填有小球；小球是玻璃小球或者是陶瓷小球或者是钢质小球。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果主要体现在：

①喷淋器将洗涤水扩散成雾状，使洗涤水与气体样品在预洗管中充分混合，增强水洗效果。

②当样品压力过高时，样品会从泄压口排出，液位不会继续降低，这样就使水洗段的液位保持恒定，确保了样品的水洗充分。

③气水排放口与泄压口的设计，保证了水封段的液位恒定，这样就保证了水洗装置出口样品气体压力恒定，为分析仪表提供足够的样品压力和流量。

④由于泄压口和气水排放口排气、排液畅通，水洗段高度、水封段高度恒定，这样就保证了气体和洗涤水的压力和流量波动不会对水洗段的液位、过滤除水段的压力、水封段的液位造成任何影响。

⑤水洗过滤段空间小，气体进入水洗器后的阻力很小，气流畅通，气体滞后时间极小。

⑥气水排放口大于洗涤水入口，所以进入水洗装置多少水量，将从气水排放口流出多少水量，洗涤水中的有害物质能及时的排出水洗装置，保证了水洗过程中洗涤水的新鲜。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：背景技术中气态样品水洗装置的原理示意图；

图2：气态样品水洗装置的结构示意图；

图3：图2的A-A剖视图；

图4：喷淋器的结构示意图。

其中：1喷淋器；11三通；12三通的水平口；13三通的喷嘴接口；14三通的出口；15喷嘴；2螺栓；3水洗罐的法兰；4储水罐的法兰；5密封垫；6水洗罐；61泄压口；62流通口；63水洗后的样品气出口；7储水罐；71气水排放口；8小球；9凝液导入管；91凝液导入管的进口；10样品气导入管；I水洗段；II水封段；III过滤除水段；IV水洗罐和储水罐的夹层区域。

具体实施方式

如图2、图3所示，本实用新型气态样品水洗装置，包括有水洗罐6、样品气导入管10和补水管，样品气经过导入管10进入水洗罐6的内部，经过水洗之后从水洗罐顶部的样品出口63导出，补水管用于向水洗罐6内部补充洗涤水。其结构特点是，该装置还设有储水罐7，储水罐7套在水洗罐6的外面，水洗罐6顶部和储水罐7顶部通过法兰或者螺纹固定连接，两者构成嵌套桶式结构；并且，所述水洗罐的底部设有流通口62、侧壁设有泄压口61，所述储水罐7外壳的侧上部位置设有气水排放口71。

设计制造时，水洗罐6镶嵌于储水罐7内，水洗罐6的罐口焊接法兰3，储水罐7的罐口焊接法兰4，法兰3与法兰4之间衬有密封垫5，通过螺栓2把水洗罐6与储水罐7连接在一起，形成嵌套桶式结构。

当然，水洗罐6和储水罐7的连接方式可以为法兰焊接或者螺纹连接，水洗罐6和储水罐7的截面可以为圆形桶形结构或者多边形的桶形结构，材质为能耐待洗气体腐蚀的各类钢材或玻璃。水洗罐的法兰3上有样品气导入管10的入口、水洗后的样品气出口63和凝液导入管进口91。样品气导入管10的出口和水洗后的样品气出口63与水洗罐6相通，样品气导入管10插入到水洗罐6的底部，样品在导入管中完成初步水洗。凝液导入管9位于水洗罐6和储水罐7的夹层区域IV中，凝液导入管9插入储水罐7的底部，既将除湿后产生的凝液排入储水罐7中，又保持排液后样品压力不变。样品气导入管10和凝液导入管9与法兰3之间通过焊接或螺纹连接。

在水洗罐6的侧壁设有泄压口61，同一水平位置设置4个泄压口。还可根据具体应用场合的压力参数要求，可以在水洗罐的上下不同水平位置都设置泄压口，并配备活动挡板，通过挡板的上下移动开闭不同位置的泄压口，水洗罐的同一水平位置还可设置多个泄压口。水洗罐6的底部设有流通口62，使水洗罐6与储水罐7互通。水洗罐6的内部装有玻璃、陶瓷或钢质小球8，泄压口61与流通口62之间为水洗段I，水洗段I完全浸泡在水中，样品气在水洗段I中充分水洗，除去有害物质。泄压口61与法兰3之间为过滤除水段III，此段除掉样品中带有的部分液态水。

储水罐7靠近法兰4下部的位置开有气水排放口71，气水排放口71与泄压口61之间的垂直距离为水封段II，此段保证了过滤除水段中样品压力的恒定。水洗罐6和储水罐7之间夹层区域IV，使多余气体能经此通道并通过气水排放口71顺畅排出。气水排放口71要大于洗涤水入口。

该实用新型还通过喷淋器1把从其顶部进入的洗涤水扩散成水雾，然后与从侧面水平口12进入的样品气充分混合、经过雾化喷淋混合后从样品气导入管10进入水洗罐6内，使样品气在进入水洗罐前的管道中就进行初步的水洗，使水洗效果更为理想。如图4所示，喷淋器1为喷嘴式三通结构，三通的接口13上装有喷嘴15，洗涤水从喷嘴的入口导入，样品气从三通的中间开口12导入，两者混合后从喷淋器的出口14进入样品气导入管10中。喷淋器1安装在水洗罐6的顶部，喷淋器出口14与样品气导入管10的入口竖直连接。

具体应用时，洗涤水通过喷淋器1后变成雾状，与样品气体混合后，通过垂直向下的样品气导入管10到达水洗段I的底部，在此过程中对样品进行初步的水洗；水气混合物到达水洗段I底部后，气态样品以气泡的形式向上流过水洗段I，在此过程中浸泡在水中的小球8将气泡打碎，将有害的、易溶于水的物质充分的溶于水中，这就完成了对样品的水洗；水洗后带水的气态样品进入过滤除水段III，过滤除水段III填充满小球8，通过小球8的粘连作用除去气体中夹带的液态水，然后水洗后的样品气体从顶部样品气出口63引出，经除湿干燥后进入分析仪表分析。在此过程中，随着样品压力的增大，过滤除水段III的水位降低，当下降到泄压口61时，气体从泄压口61溢出，通过水封端II后，经气水排放口71排出水洗装置，这样水洗段I的液位也不再降低，保证水洗的水量充足。

这样，水洗段样品水洗深度固定，同时由于小球的存在使气体在水洗的过程中气泡不断打碎，确保水洗充分；水洗后样品压力恒定；水洗系统的排水高度固定，排水系统畅通，所以不会存在水位的高低变化，进入水洗系统多少洗涤水量，将排出多少量。

由此可见，本实用新型彻底解决了现有技术中气态样品水洗装置水洗不充分、排水不畅、水气难以平衡等问题，技术效果非常明显。

Claims (8)

1.气态样品水洗装置，包括有水洗罐、样品气导入管和补水管，样品经过导入管进入水洗罐的内部，经过水洗之后从水洗罐顶部的样品出口导出，补水管用于向水洗罐内补充洗涤水，其特征在于：该装置还设有储水罐，储水罐套在水洗罐的外面，水洗罐顶部和储水罐顶部通过法兰或者螺纹固定连接，两者构成嵌套桶式结构；所述水洗罐的底部设有流通口、侧壁设有泄压口，所述储水罐外壳的侧上部位置设有气水排放口。

2.根据权利要求1所述的气态样品水洗装置，其特征在，于：所述水洗罐的上下不同水平位置都设置泄压口，并配备活动挡板，挡板的上下移动开闭不同位置的泄压口。

3.根据权利要求1或2所述的气态样品水洗装置，其特征在于：所述水洗罐的同一水平位置设置1～10个泄压口。

4.根据权利要求1所述的气态样品水洗装置，其特征在于：该装置在水洗罐的样品入口处还装有喷淋器，喷淋器的出口与样品气导入管相连。

5.根据权利要求4所述的气态样品水洗装置，其特征在于：所述喷淋器为喷嘴式三通结构。

6.根据权利要求4或5所述的气态样品水洗装置，其特征在于：所述喷淋器安装在水洗罐的顶部，喷淋器出口与水洗罐上的样品气导入管入口竖直连接。

7.根据权利要求1所述的气态样品水洗装置，其特征在于：所述水洗罐中填有小球。

8.根据权利要求7所述的气态样品水洗装置，其特征在于：所述小球是玻璃小球或者是陶瓷小球或者是钢质小球。

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