JP5311412B2 - Sampling gas decompression device - Google Patents

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Description

本発明はサンプリングガスの減圧装置に関し、特に高温、高圧のガス中のガス状物質をサンプリングする際に適用して有用なものである。   The present invention relates to a sampling gas decompression device, and is particularly useful when applied to sampling gaseous substances in high-temperature, high-pressure gas.

各種プラント内の管路(母管)を流通するガス中のガス状物質を分析することを目的として前記ガスの一部を採取して分析するサンプリングが行われている。かかるサンプリングの対象となる前記管路を流通するガスが高圧である場合、このガスから採取したサンプリングガスを所定の圧力(例えば常圧)に減圧した後、ガス状物質の吸収液を入れたガス洗浄瓶にサンプリングガスを供給することによりガス状物質を補集・分析するサンプリング方法が汎用されている(特許文献1参照)。いわゆるバブリングを用いた湿式吸引法であるが、これは通常常圧で行われる。   Sampling is performed in which a part of the gas is collected and analyzed for the purpose of analyzing a gaseous substance in a gas flowing through pipe lines (parent pipes) in various plants. When the gas flowing through the pipe to be sampled is a high pressure, the sampling gas collected from this gas is depressurized to a predetermined pressure (for example, normal pressure), and then a gas containing an absorption liquid of a gaseous substance A sampling method for collecting and analyzing gaseous substances by supplying a sampling gas to a cleaning bottle is widely used (see Patent Document 1). This is a wet suction method using so-called bubbling, which is usually performed at normal pressure.

一方、石炭ガス化複合発電(IGCC:Integrated Coal Gasfication Combined Cycle)設備のガス等、高温、高圧のガスをサンプリング対象とする場合、サンプリング直後の高温・高圧のサンプリングガスをバブリング等による分析のために減圧する場合には、減圧量が大きいので、減圧が急激に行われる場合には、サンプリングガス中のガス状成分が凝集して途中の管路等に付着してしまう等の不都合を生起する。そこで、かかる減圧は可及的に緩やかに行う必要がある。   On the other hand, when high-temperature and high-pressure gas such as gas from an integrated coal gasification combined cycle (IGCC) facility is used for sampling, the high-temperature and high-pressure sampling gas immediately after sampling is analyzed for bubbling or the like. When the pressure is reduced, the amount of pressure reduction is large. Therefore, when the pressure reduction is abruptly performed, the gaseous components in the sampling gas agglomerate and adhere to an intermediate pipe or the like. Therefore, it is necessary to perform such pressure reduction as gently as possible.

しかしながら、高温・高圧のサンプリングガスを所定の圧力まで徐々に減圧するには減圧装置の大型化を招来するという新たな問題を生起する。   However, in order to gradually reduce the high-temperature and high-pressure sampling gas to a predetermined pressure, a new problem arises that the size of the decompression device is increased.

なお、減圧手段を大型化することなく試料の圧力を広範囲に減圧できる発電プラントの試料サンプリング装置を開示する文献として例えば特許文献2が存在するが、これは試料液流通路の内部にその軸方向に配設した芯線を前記軸方向に移動させて芯線の外周面と前記試料流通路の内周面との間の流路断面積を調整するものであるため、減圧量が大きくなると試料流路の軸方向に長大なものとならざるを得ない。   For example, Patent Literature 2 discloses a sample sampling device of a power plant that can reduce the pressure of a sample over a wide range without increasing the pressure reducing means, and this is in the axial direction of the sample liquid flow path. Since the core wire disposed in the axial direction is moved in the axial direction to adjust the cross-sectional area of the flow channel between the outer peripheral surface of the core wire and the inner peripheral surface of the sample flow passage, It must be long in the axial direction.

特願平9−218141号公報Japanese Patent Application No. 9-218141 特開2008−128780号公報JP 2008-128780 A

本発明は、上記従来技術に鑑み、サンプリングガス中に含有するガス状物質を凝集させることなく徐々に減圧すると同時に、装置の小型化にも資することができるサンプリングガスの減圧装置を提供することを目的とする。   In view of the above prior art, the present invention provides a sampling gas decompression device that can gradually reduce the pressure without condensing gaseous substances contained in the sampling gas and at the same time contribute to downsizing of the device. Objective.

上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
ガスが流通する管路からサンプリング手段を介して採取したサンプリング対象であるガス状物質を含むサンプリングガスを流入させてその圧力を所定の圧力に減圧させるサンプリングガスの減圧装置において、
前記サンプリングガスを流通させる管路を螺旋状に巻回して構成した減圧管路を備えるとともに、
前記減圧管路は、螺旋状に巻回した相対的に大径の管路と、該管路が形成する螺旋の内部において螺旋状に巻回した相対的に小径の管路とを同心状に配設するとともに両者の一端部同士を接続し、一本の連続な管路として構成したことを特徴とするサンプリングガスの減圧装置にある。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
In a sampling gas decompression device for reducing the pressure to a predetermined pressure by flowing a sampling gas containing a gaseous substance to be sampled collected from a pipeline through which gas flows through a sampling means,
While having a decompression pipeline configured by spirally winding a pipeline for circulating the sampling gas ,
The decompression pipe is formed by concentrically connecting a relatively large-diameter pipe wound spirally and a relatively small-diameter pipe wound spirally inside the spiral formed by the pipe. The sampling gas decompression apparatus is characterized in that it is disposed and connected at one end thereof to form one continuous conduit .

本態様によれば、管路は螺旋状に巻回しているので、その軸方向の寸法を長大化することなく、管路長を容易に長くすることができる。   According to this aspect, since the pipe is wound spirally, the pipe length can be easily increased without increasing the axial dimension.

この結果、サンプリングガスが高圧であっても、装置の大型化を招来することなく、所
定の圧力(例えば常圧)まで良好に減圧させることができる。さらに、本態様によれば、二重の管路で必要な管路長を確保すれば良いので、装置のさらなる小形化を実現することができる。
As a result, even if the sampling gas is at a high pressure, the pressure can be reduced well to a predetermined pressure (for example, normal pressure) without increasing the size of the apparatus. Furthermore, according to this aspect, it is only necessary to secure a required pipe length with a double pipe line, so that further downsizing of the apparatus can be realized.

本発明の第2の態様は、
第1の態様に記載するサンプリングガスの減圧装置において、前記サンプリング手段で採取したサンプリングガスを、前記ガス状物質が前記減圧管路に付着しないように前記減圧管路を流通する前記サンプリングガスを加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするサンプリングガスの減圧装置にある。
The second aspect of the present invention is:
The sampling gas decompression apparatus according to the first aspect , wherein the sampling gas collected by the sampling means is heated with the sampling gas flowing through the decompression pipeline so that the gaseous substance does not adhere to the decompression pipeline. A sampling gas decompression apparatus comprising a heating means for performing the above-described operation.

本態様によれば、減圧装置に取り込んだサンプリングガスの減圧による温度低下を可及的に緩やかなものとすることができ、サンプリングガス中に含有されるガス状物質の凝縮等による冷却管路の内周面への付着を良好に防止し得る。   According to this aspect, the temperature drop due to the decompression of the sampling gas taken into the decompression device can be made as gradual as possible, and the cooling pipe line due to the condensation of the gaseous substance contained in the sampling gas can be made. Adhesion to the inner peripheral surface can be satisfactorily prevented.

本発明によれば、サンプリングガスを流通させる管路を螺旋状に巻回して構成した減圧管路でサンプリングガスの圧力を所定の圧力まで低下させるようにしたので、装置の大型化を招来することなく減圧のための所定の管路長を容易に確保することができる。この結果、高圧のサンプリングガスを所定の低圧まで低下させてサンプリングガス中に含まれるガス状物質を分析するサンプリング装置に適用して好適なものとなる。   According to the present invention, the pressure of the sampling gas is reduced to a predetermined pressure by the decompression pipe configured by spirally winding the pipe through which the sampling gas is circulated, leading to an increase in the size of the apparatus. In addition, it is possible to easily secure a predetermined pipe length for pressure reduction. As a result, the high-pressure sampling gas is reduced to a predetermined low pressure, and is suitable for application to a sampling device that analyzes gaseous substances contained in the sampling gas.

本発明の実施の形態に係る減圧装置を、これを適用したサンプリング装置とともに示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the decompression device which concerns on embodiment of this invention with the sampling apparatus to which this is applied. 図1に示すサンプリング装置におけるサンプリング部を抽出して示す図で、(a)が縦断面図、(b)がA−A’線矢視図、(c)がB−B’線矢視図である。It is a figure which extracts and shows the sampling part in the sampling apparatus shown in FIG. 1, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is an AA 'arrow view, (c) is a BB' arrow view. It is. 本発明の他の実施の形態に係る減圧装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the decompression device which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る減圧装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the pressure reduction apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態に係る減圧装置を、これを適用したサンプリング装置とともに示すブロック線図である。同図に示すように、当該サンプリング装置は、高温、高圧のガスが流通するプラント、例えば石炭ガス化複合発電設備に好適に適用し得る。本形態に係るサンプリング装置を適用するプラントは、勿論石炭ガス化複合発電設備に限定するものではない。高圧のガスが流通する管路から高圧のサンプリングガスをサンプリングするとともに、このサンプリングガスを所定の低圧まで減圧する場合には一般に適用できる。この際、減圧量が大きければ大きい程、効果的である。ちなみに、石炭ガス化複合発電設備における管路を流通するガスは高温(例えば200℃)、高圧(例えば2MPa)、高ダストのガスである。したがって、本形態に係る減圧装置を適用する当該サンプリング装置は、高圧(例えば2.0MPa)のサンプリングガスを常圧(0.1MPa)まで減圧してガス状物質を濃縮収集するようになっている。   FIG. 1 is a block diagram showing a decompression device according to an embodiment of the present invention together with a sampling device to which the decompression device is applied. As shown in the figure, the sampling apparatus can be suitably applied to a plant in which high-temperature and high-pressure gas flows, for example, a coal gasification combined power generation facility. Of course, the plant to which the sampling device according to the present embodiment is applied is not limited to the combined coal gasification combined power generation facility. It is generally applicable to sampling a high-pressure sampling gas from a pipeline through which high-pressure gas flows and reducing the sampling gas to a predetermined low pressure. At this time, the larger the amount of reduced pressure, the more effective. Incidentally, the gas flowing through the pipeline in the coal gasification combined power generation facility is a high temperature (eg, 200 ° C.), high pressure (eg, 2 MPa), and high dust gas. Therefore, the sampling apparatus to which the decompression apparatus according to the present embodiment is applied is designed to concentrate and collect gaseous substances by reducing the sampling gas at a high pressure (for example, 2.0 MPa) to normal pressure (0.1 MPa). .

図1に示すように、当該サンプリング装置は、石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化ガスが流通する母管である管路1、この管路1に配設されたサンプリング部2、減圧装置3及びガス状物質吸収部4を有している。   As shown in FIG. 1, the sampling apparatus includes a pipe 1 that is a mother pipe through which coal gasification gas in a coal gasification combined cycle facility circulates, a sampling unit 2 that is disposed in the pipe 1, and a decompression device 3. And a gaseous substance absorbing portion 4.

これらのうち、サンプリング部2は、後に詳述するが、管路1の軸方向に開口面が沿うように配設されたフィルタ(図1には図示せず。以下、同じ)を有しており、ガスの流速よりも小さい濾過速度でフィルタを介して前記ガスの一部をサンプリングガスとして吸引するように構成してある。   Among these, the sampling unit 2 has a filter (not shown in FIG. 1; the same applies hereinafter) disposed so that the opening surface extends along the axial direction of the pipe 1, which will be described in detail later. In addition, a part of the gas is sucked as a sampling gas through the filter at a filtration rate smaller than the gas flow rate.

本形態に係る減圧装置3はサンプリング部2で収集したサンプリングガスを導入して所定の圧力(通常は常圧)に減圧するものである。ちなみに、本形態においては、圧力調整弁5の出口側圧力(例えば、1.5MPa)を常圧(0.1MPa)まで減圧している。かかる減圧は、減圧管路3aを螺旋状に構成するとともに、この減圧管路3aにサンプリングガスを導入することにより実現している。このように、減圧管路3aを螺旋状に形成することにより軸方向の長大化を可及的に抑制して大きな圧力の減圧が可能になるが、この場合の減圧管路3aの長さはサンプリング部2のフィルタにおける濾過速度により決定される(この点に関しては後に詳説する。)。また、減圧装置3はサンプリング部2から減圧装置3に至るサンプリング管路7及び減圧装置3からガス状物質吸収部4に至るサンプリング管路8とともにその外周を容器6で覆ってあり、減圧に伴う断熱膨張によりサンプリングガス中に含有されているガス状物質が減圧管路3a及びサンプリング管路7、8の内周面に付着しないように加熱している。さらに詳言すると、容器6と減圧管路3a及びサンプリング管路7,8との間の空間にはスチーム供給部9からスチーム供給管路15及び入口側の開閉弁16を介して所定温度のスチームが供給されて充満されている。一方、温度が低下したスチーム等は、スチーム排出管路17及び出口側の開閉弁18を介して外部に排出するとともに、新たなスチームを供給することにより前記空間を常に一定温度に維持するようになっている。   The decompression device 3 according to the present embodiment introduces the sampling gas collected by the sampling unit 2 and decompresses it to a predetermined pressure (usually normal pressure). Incidentally, in the present embodiment, the pressure on the outlet side of the pressure regulating valve 5 (for example, 1.5 MPa) is reduced to normal pressure (0.1 MPa). Such decompression is realized by forming the decompression pipeline 3a in a spiral shape and introducing a sampling gas into the decompression pipeline 3a. In this way, by forming the decompression pipe line 3a in a spiral shape, it is possible to reduce the length of the axial direction as much as possible and to reduce a large pressure. In this case, the length of the decompression pipe line 3a is It is determined by the filtration rate in the filter of the sampling unit 2 (this point will be described in detail later). The decompression device 3 is covered with a sampling pipe 7 from the sampling unit 2 to the decompression device 3 and a sampling pipeline 8 from the decompression device 3 to the gaseous substance absorption unit 4, and the outer periphery thereof is covered with a container 6. Gaseous substances contained in the sampling gas are heated so as not to adhere to the inner peripheral surfaces of the decompression pipe 3a and the sampling pipes 7 and 8 by adiabatic expansion. More specifically, the space between the container 6 and the decompression pipe 3a and the sampling pipes 7 and 8 is supplied with steam at a predetermined temperature from the steam supply section 9 through the steam supply pipe 15 and the inlet side opening / closing valve 16. Is supplied and charged. On the other hand, steam or the like whose temperature has decreased is discharged to the outside through the steam discharge pipe 17 and the outlet-side opening / closing valve 18, and the space is always maintained at a constant temperature by supplying new steam. It has become.

ここで、サンプリングガスが接触するサンプリング系の管路の内周面、すなわちサンプリング管路7,8及び減圧管路3aの内周面はサルフィナート(登録商標)加工してある。このことにより、ガス状物質のサンプリング管路7,8及び減圧管路3aの内周面に対する付着を防止している。   Here, the inner peripheral surface of the sampling system pipe line with which the sampling gas comes into contact, that is, the inner peripheral surfaces of the sampling pipe lines 7 and 8 and the decompression pipe line 3a are processed with Sulfinate (registered trademark). This prevents gaseous substances from adhering to the inner peripheral surfaces of the sampling pipes 7 and 8 and the decompression pipe 3a.

ガス状物質吸収部4は、サンプリングガスからガス状物質を抽出して収集するものであり、本形態では湿式の吸収部として構成してある。すなわち、図示は省略するが、ガス状物質の吸収液を入れたガラス製のガス吸引瓶にサンプリングガスを流通させることにより前記吸収液にガス状物質を濃縮して収集している。   The gaseous substance absorption part 4 extracts and collects a gaseous substance from sampling gas, and is comprised as a wet absorption part in this form. That is, although illustration is omitted, the gaseous substance is concentrated and collected in the absorbing liquid by circulating a sampling gas through a glass gas suction bottle containing the absorbing liquid of the gaseous substance.

圧力調整弁5はサンプリング管路7においてサンプリング部2と減圧装置3との間に配設してあり、減圧装置3に流入するサンプリングガスの圧力が一定(例えば1.5MPa)になるように調節している。すなわち、管路1を流通する石炭ガス化ガスの圧力は運転状態等により変動するが、このように石炭ガス化ガスの圧力が変動しても減圧装置3に流入するサンプリングガスの圧力を一定に調節する。   The pressure adjusting valve 5 is disposed between the sampling unit 2 and the decompression device 3 in the sampling line 7 and is adjusted so that the pressure of the sampling gas flowing into the decompression device 3 is constant (for example, 1.5 MPa). doing. That is, the pressure of the coal gasification gas flowing through the pipe line 1 varies depending on the operating state and the like. Even if the pressure of the coal gasification gas varies in this way, the pressure of the sampling gas flowing into the decompression device 3 is kept constant. Adjust.

スチーム供給部9は、サンプリング管路7において圧力調整弁5と減圧装置3との間に配設されている三方弁10を介してサンプリング部2又は減圧装置3にスチームを供給してサンプリング部2のフィルタ又は減圧装置3の減圧管路3aの洗浄も行う。   The steam supply unit 9 supplies steam to the sampling unit 2 or the decompression device 3 via the three-way valve 10 disposed between the pressure regulating valve 5 and the decompression device 3 in the sampling pipe line 7 to obtain the sampling unit 2. The filter or the pressure reducing line 3a of the pressure reducing device 3 is also cleaned.

このように、本形態では洗浄剤としてスチームを用いたが、これに限るものではない。例えば窒素ガス等で洗浄するようにしても良い。ただ、設備によってはスチーム源を備えているものもあり、この場合にはスチームを用いるのが合理的である。ちなみに、石炭ガス化複合発電設備の場合、スチームは、例えば蒸気タービンから容易に得ることができる。   Thus, although steam was used as a cleaning agent in this embodiment, the present invention is not limited to this. For example, it may be cleaned with nitrogen gas or the like. However, some equipment has a steam source. In this case, it is reasonable to use steam. Incidentally, in the case of a combined coal gasification combined power generation facility, steam can be easily obtained from, for example, a steam turbine.

バイパス管路11は、減圧装置3のサンプリング管路8から排出されるサンプリングガスのうち余剰のサンプリングガスを、ガス状物質吸収部4を迂回させて流通させる。ここで、バイパス管路11の途中にはバイパス弁12が配設されており、バイパス弁12を開状態(通常は開状態)にすることによりサンプリングガスがガス状物質吸収部4を迂回するようになっている。他のバイパス管路13は何らかの原因で減圧装置3の出口圧力が所定値を越えたときガス状物質吸収部4へのサンプリングガスの流入を回避させるべくサンプリングガスを迂回させるためのものである。そこで、バイパス管路13の途中には安全弁14が配設されており、安全弁14を開状態にすることによりサンプリングガスがガス状物質吸収部4を迂回するようになっている。バイパス管路11,13によりガス状物質吸収部4を迂回したサンプリングガスは下流側で管路1を流通する石炭ガス化ガスに合流される。   The bypass line 11 distributes excess sampling gas out of the sampling gas discharged from the sampling line 8 of the decompression device 3 by bypassing the gaseous substance absorbing unit 4. Here, a bypass valve 12 is disposed in the middle of the bypass pipe 11 so that the sampling gas bypasses the gaseous substance absorbing unit 4 by opening the bypass valve 12 (usually in an open state). It has become. The other bypass line 13 is for bypassing the sampling gas so as to avoid the inflow of the sampling gas into the gaseous substance absorber 4 when the outlet pressure of the decompression device 3 exceeds a predetermined value for some reason. Therefore, a safety valve 14 is disposed in the middle of the bypass line 13, and the sampling gas bypasses the gaseous substance absorbing unit 4 by opening the safety valve 14. The sampling gas that has bypassed the gaseous substance absorbing section 4 by the bypass pipes 11 and 13 is merged with the coal gasification gas flowing through the pipe 1 on the downstream side.

かかるサンプリング装置によれば、高温、高圧、高ダストの石炭ガス化ガスが流通する管路1の軸方向に開口面が沿うようにフィルタを配設するとともに前記ガスの流速よりも小さい濾過速度でフィルタを介して前記ガスの一部をサンプリングガスとして吸引するようしたので、ほとんどのダストはガスとともに管路1を流れ、この結果フィルタの表面にはダストが付着しにくく、例え付着してもガス流によりフィルタから剥離されてガスとともに流通される。この結果、フィルタに対するダストの付着を可及的に防止してその堆積を有効に防止することができる。   According to such a sampling device, the filter is disposed so that the opening surface is along the axial direction of the pipe line 1 through which the coal gasification gas of high temperature, high pressure, and high dust flows, and at a filtration rate smaller than the flow rate of the gas. Since a part of the gas is sucked as the sampling gas through the filter, most of the dust flows along the pipe 1 together with the gas. As a result, the dust hardly adheres to the surface of the filter. It is separated from the filter by the flow and circulated with the gas. As a result, it is possible to prevent the dust from adhering to the filter as much as possible and effectively prevent the accumulation thereof.

かくして、ダストに対するガス状物質の吸着等を可及的に防止してガス状物質の高精度の分析を行うことができ、同時に連続サンプリングが可能となり前記ガス状物質の連続したサンプリングも可能になる。   Thus, it is possible to analyze the gaseous substance with high accuracy by preventing the adsorption of the gaseous substance to the dust as much as possible, and at the same time, the continuous sampling is possible, and the gaseous substance can be continuously sampled. .

さらに、本形態においては減圧管路3aを螺旋状に巻回して構成しているので、その軸方向の寸法を長大化することなく、管路長を容易に長くすることができる。この結果、サンプリングガスが高圧(例えば、2.0MPa)であっても、減圧装置3の大型化を招来することなく、所定の低圧(例えば常圧(0.1MPa))まで良好に減圧させることができる。   Furthermore, in this embodiment, the decompression pipe 3a is spirally wound, so that the pipe length can be easily increased without increasing the axial dimension. As a result, even if the sampling gas is high pressure (for example, 2.0 MPa), the pressure reducing device 3 can be reduced to a predetermined low pressure (for example, normal pressure (0.1 MPa)) without causing an increase in size of the pressure reducing device 3. Can do.

図2は上記サンプリング装置におけるサンプリング部のフィルタ部分を抽出して示す図で、(a)は縦断面図、(b)はA−A’線矢視図、(c)はB−B’線矢視図である。これらの図に示すように、サンプリング部2のフィルタ20は、その開口面が管路1の軸方向に平行になるように配設され、しかもその表面が管路1の内周面と面一になるように管路1の一部を切り欠いて配設されている。さらに詳言すると、フィルタ20は管路1の一部を切り欠いた孔に開口面が管路1の軸方向と平行になるように嵌め込んであり、かかる状態のフィルタ20の外周側を、管路1に固着されたカバー21で覆ってある。この結果、フィルタ20の外側の表面とカバー21の内周面との間には空間が形成され、この空間にサンプリング管路7の一端部が開口している。ここで、フィルタ20及びカバー21の内周面等、サンプリングガスが接触する部分は、サンプリング管路7の内周面等と同様のサルフィナート(登録商標)加工が施してあり、ガス状物質の付着を可及的に防止し得る構造となっている。   2A and 2B are diagrams showing an extracted filter portion of the sampling unit in the sampling apparatus, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view, FIG. 2B is a view taken along the line AA ′, and FIG. 2C is a line BB ′. It is an arrow view. As shown in these drawings, the filter 20 of the sampling unit 2 is disposed so that the opening surface thereof is parallel to the axial direction of the pipe line 1, and the surface thereof is flush with the inner peripheral surface of the pipe line 1. A part of the pipe line 1 is cut out so as to be. More specifically, the filter 20 is fitted into a hole in which a part of the pipe line 1 is cut out so that the opening surface is parallel to the axial direction of the pipe line 1, and the outer periphery side of the filter 20 in this state is Covered with a cover 21 fixed to the pipe line 1. As a result, a space is formed between the outer surface of the filter 20 and the inner peripheral surface of the cover 21, and one end portion of the sampling pipe line 7 is opened in this space. Here, the portions where the sampling gas contacts, such as the inner peripheral surface of the filter 20 and the cover 21, are subjected to the same Sulfinate (registered trademark) processing as the inner peripheral surface of the sampling pipe line 7, etc. It is the structure which can prevent as much as possible.

かかるフィルタ20を有するサンプリング部2においては、管路1を流通するガスがフィルタ20を介して管路1の軸方向と直交する方向に吸引される。この結果フィルタ20で濾過されたガスの一部がサンプリングガスとしてカバー21との間の空間を介してサンプリング管路7に流入する。このときフィルタ20を介したサンプリングガスの濾過速度を、管路1を流通するガスの流速に対し充分小さくしておくことによりガス中に含まれるダスト19がフィルタ20の表面に堆積するのを可及的に防止し得る。濾過速度がガス流速に対して充分に小さい場合、ダスト19はそのほとんどがガス中に浮遊した状態で管路1をガスとともに流通し、例えフィルタ20の表面に付着してもサンプリング管路7側(図2(a)中の下側)に向かうサンプリングガスの流速が小さいので、フィルタ20上で管路1を流通するガス流に晒されているダスト19はそのうちフィルタ20から剥離されガス流に乗って排斥されるからである。   In the sampling unit 2 having such a filter 20, the gas flowing through the pipe line 1 is sucked through the filter 20 in a direction orthogonal to the axial direction of the pipe line 1. As a result, part of the gas filtered by the filter 20 flows into the sampling pipe line 7 through the space between the cover 21 and the sampling gas. At this time, it is possible for dust 19 contained in the gas to be deposited on the surface of the filter 20 by making the filtration speed of the sampling gas through the filter 20 sufficiently lower than the flow velocity of the gas flowing through the pipe line 1. It can be prevented as much as possible. When the filtration rate is sufficiently small with respect to the gas flow rate, most of the dust 19 flows along with the gas in a state where it floats in the gas, and even if it adheres to the surface of the filter 20, the sampling pipeline 7 side Since the flow rate of the sampling gas toward (lower side in FIG. 2 (a)) is small, the dust 19 exposed to the gas flow flowing through the pipe line 1 on the filter 20 is peeled off from the filter 20 and becomes a gas flow. It is because it is rejected by riding.

このときのフィルタ20における濾過速度は、減圧装置3をコイル状に巻回した減圧管路3aで形成した場合、減圧管路3aの入口側の圧力と出口側の圧力との差及び減圧管路3aの管路長に応じて一意に定まる。したがって、入口側の圧力と出口側の圧力との差が規定されている場合には、濾過速度に応じた圧力差となるように減圧管路3aの螺旋状の管路長を定めてやれば良い。   The filtration speed in the filter 20 at this time is the difference between the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side of the pressure reducing line 3a and the pressure reducing line when the pressure reducing device 3 is formed by the pressure reducing line 3a wound in a coil shape. It is uniquely determined according to the pipe length of 3a. Therefore, when the difference between the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side is specified, the helical pipe length of the decompression pipe 3a should be determined so as to be a pressure difference according to the filtration speed. good.

入口側の圧力が例えば1.5MPaで、出口側の圧力が例えば0.1MPaである本形態の場合は両者の差が1.4MPaであるので、この場合の管路長に対する減圧管路3aの出口におけるサンプリングガス量の関係から所望のサンプリングガス量に応じた管路長を選定すれば良い。ちなみに、上記実施の形態の場合、管路1におけるガス流速が10m/secであるのに対しサンプリングガスの濾過速度は0.01m/secになるように設定してある。すなわち、ガス流速に対する濾過速度を1/1000としている。   In the case of this embodiment in which the pressure on the inlet side is, for example, 1.5 MPa and the pressure on the outlet side is, for example, 0.1 MPa, the difference between the two is 1.4 MPa. What is necessary is just to select the pipe line length according to the desired sampling gas amount from the relationship of the sampling gas amount in an exit. Incidentally, in the case of the above embodiment, the sampling gas filtration rate is set to 0.01 m / sec while the gas flow rate in the pipe line 1 is 10 m / sec. That is, the filtration rate with respect to the gas flow rate is 1/1000.

このように、管路1を流通する高温・高圧のガスの流速に対して濾過速度を1/1000に低減し、しかも圧力を1.5MPaから常圧0.1MPaまで1/15に低減する場合であっても、本形態に係る螺旋状の減圧管路3aであれば、管路の長大化を抑制して良好な減圧を行うことができる。このとき、減圧管路3aを流通する間に減圧されるサンプリングガスを加熱しているので、減圧に伴う断熱膨張によりサンプリングガス中に含有されているガス状物質が減圧管路3a及びサンプリング管路7、8の内周面に付着するのを防止することができる。   As described above, when the filtration rate is reduced to 1/1000 with respect to the flow rate of the high-temperature and high-pressure gas flowing through the pipeline 1, and the pressure is reduced to 1/15 from 1.5 MPa to normal pressure 0.1 MPa. Even so, with the helical decompression pipe 3a according to the present embodiment, it is possible to suppress the lengthening of the duct and perform good decompression. At this time, since the sampling gas to be decompressed is heated while flowing through the decompression line 3a, the gaseous substances contained in the sampling gas due to adiabatic expansion accompanying the decompression are reduced in the decompression line 3a and the sampling line. 7 and 8 can be prevented from adhering to the inner peripheral surface.

なお、上記実施の形態における減圧管路3aは螺旋状に一回だけ巻回して構成したが、これに限るものではない。例えば、図3に示すような減圧装置30であっても良い。同図に示す減圧装置30は、螺旋状に巻回した相対的に大径の減圧管路30aと、減圧管路30aが形成する螺旋の内部において螺旋状に巻回した相対的に小径の減圧管路30bとを同心状に配設するとともに両者の一端部同士を接続し、一本の連続な減圧管路を容器6内に収納したものである。すなわち、二重管構造の減圧管路を構成したものである。   In addition, although the pressure-reduction pipe line 3a in the said embodiment was helically wound once and comprised, it is not restricted to this. For example, a decompression device 30 as shown in FIG. 3 may be used. The decompression device 30 shown in the figure includes a relatively large-diameter decompression pipe 30a wound spirally and a relatively small-diameter decompression spirally wound inside the spiral formed by the decompression duct 30a. The conduit 30b is concentrically arranged, and both ends are connected to each other, and one continuous decompression conduit is accommodated in the container 6. That is, the pressure reducing pipe having a double pipe structure is configured.

本態様によれば、二重の減圧管路30a,30bで必要な管路長を確保すれば良いので、減圧装置30のさらなる小形化を実現することができる。   According to this aspect, it is only necessary to secure the necessary pipe length with the double pressure reducing lines 30a and 30b, so that further downsizing of the pressure reducing device 30 can be realized.

また、上記各実施の形態では、減圧装置3,30における加熱手段としてスチームを用いたが、これに限るものではない。例えば図4に示すように、容器6と減圧管路3a,30aとの間の空間において減圧管路3aの外周にヒータ60を配設し、このヒータ60を加熱手段とすることもできる。なお、図4(a)に示す減圧装置31が、容器6内に減圧管路3aを配設したもの、図4(b)に示す減圧装置32が、容器6内に減圧管路30a,30bを配設したものである。   Moreover, in each said embodiment, although the steam was used as a heating means in the decompression devices 3 and 30, it does not restrict to this. For example, as shown in FIG. 4, a heater 60 may be disposed on the outer periphery of the pressure reducing line 3a in the space between the container 6 and the pressure reducing lines 3a, 30a, and the heater 60 may be used as a heating means. Note that the decompression device 31 shown in FIG. 4 (a) has the decompression pipe 3a disposed in the container 6, and the decompression device 32 shown in FIG. 4 (b) has the decompression ducts 30a and 30b in the container 6. Is provided.

なお、図3及び図4中、図1又は図3と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略している。   3 and 4, the same parts as those in FIG. 1 or 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明は、高圧のガスからガス状物質をサンプリングする産業分野において有効に利用することができる。   The present invention can be effectively used in the industrial field of sampling a gaseous substance from a high-pressure gas.

1 管路
2 サンプリング部
3,30,31,32 減圧装置
3a,30a,30b 減圧管路

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pipe line 2 Sampling part 3,30,31,32 Pressure reducing device 3a, 30a, 30b Pressure reducing line

Claims (2)

ガスが流通する管路からサンプリング手段を介して採取したサンプリング対象であるガス状物質を含むサンプリングガスを流入させてその圧力を所定の圧力に減圧させるサンプリングガスの減圧装置において、
前記サンプリングガスを流通させる管路を螺旋状に巻回して構成した減圧管路を備えるとともに、
前記減圧管路は、螺旋状に巻回した相対的に大径の管路と、該管路が形成する螺旋の内部において螺旋状に巻回した相対的に小径の管路とを同心状に配設するとともに両者の一端部同士を接続し、一本の連続な管路として構成したことを特徴とするサンプリングガスの減圧装置。
In a sampling gas decompression device for reducing the pressure to a predetermined pressure by flowing a sampling gas containing a gaseous substance to be sampled collected from a pipeline through which gas flows through a sampling means,
While having a decompression pipeline configured by spirally winding a pipeline for circulating the sampling gas ,
The decompression pipe is formed by concentrically connecting a relatively large-diameter pipe wound spirally and a relatively small-diameter pipe wound spirally inside the spiral formed by the pipe. A sampling gas decompression device characterized in that the sampling gas decompression device is configured as one continuous pipe line by being disposed and connecting one end portions of both .
請求項1に記載するサンプリングガスの減圧装置において、
前記サンプリング手段で採取したサンプリングガスを、前記ガス状物質が前記減圧管路に付着しないように前記減圧管路を流通する前記サンプリングガスを加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするサンプリングガスの減圧装置。
The sampling gas decompression device according to claim 1 ,
The sampling gas sampled by the sampling means comprises a heating means for heating the sampling gas flowing through the decompression pipe so that the gaseous substance does not adhere to the decompression pipe. Decompressor.
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