一種用于voc在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，包括依次密封串接的集水瓶、排水管及溢流排水瓶；所述集水瓶上設(shè)有樣氣入口、樣氣出口及集水瓶排水出口，所述樣氣入口與采樣管道連接，樣氣出口與VOC在線分析儀連接；所述溢流排水瓶上設(shè)有溢流排水瓶入口及溢流排水出口；所述排水管上設(shè)有單向閥，所述排水管的一端與所述集水瓶排水出口連接，另一端與所述溢流排水瓶入口連接。采用本發(fā)明，樣氣在集氣瓶內(nèi)溫度降低至露點(diǎn)以下，析出冷凝水后迅速進(jìn)入VOC在線分析儀，從而有效分離冷凝水；同時(shí)冷凝水在重力作用下自動(dòng)流入溢流排水瓶中，通過水封管及單向閥相互作用，防止冷凝水倒吸，并避免環(huán)境空氣進(jìn)入采樣管道。
【專利說明】
一種用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及VOC在線監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)排放的高溫廢氣中，通常含有揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organiccompounds, V0C)。采集高溫廢氣檢測VOC氣體含量的過程中，樣本氣體(樣氣)離開煙囪，溫度降低至露點(diǎn)以下時(shí)，會析出冷凝水。如果不及時(shí)將冷凝水與樣氣分離，冷凝水會逐漸吸收部分能溶于水的VOC組分，不僅影響到測量精度，而且冷凝水會污染、堵塞采樣管道。因此，應(yīng)采用合理有效的方法去除氣路中的冷凝水。
[0003]目前，VOC在線監(jiān)測主要是參照煙氣CEMS的采樣前處理方法，對樣氣采用伴熱管保溫，使樣氣溫度維持在露點(diǎn)以上防止結(jié)露，樣氣進(jìn)入分析儀器前再通過電子冷凝器使樣氣溫度降于露點(diǎn)之下實(shí)現(xiàn)除濕。但是，這種方法的缺點(diǎn)是需要附加電加熱套管，由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，對伴熱管線的長度有限制，一般要求不能大于50米，局限性較大。因此，當(dāng)采樣管路較長時(shí)，采用伴熱管保溫的方式不能滿足實(shí)際需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，可有效地實(shí)現(xiàn)樣氣與冷凝水的自動(dòng)分離、防止倒流、密封性強(qiáng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，包括依次密封串接的集水瓶、排水管及溢流排水瓶；所述集水瓶上設(shè)有樣氣入口、樣氣出口及集水瓶排水出口，所述樣氣入口及樣氣出口設(shè)于所述集水瓶上部，所述集水瓶排水出口設(shè)于所述集水瓶底部，所述樣氣入口與采樣管道連接，樣氣出口與VOC在線分析儀連接；所述溢流排水瓶上設(shè)有溢流排水瓶入口及溢流排水出口，所述溢流排水瓶入口及溢流排水出口設(shè)于所述溢流排水瓶上部；所述排水管上設(shè)有單向閥，所述排水管的一端與所述集水瓶排水出口連接，另一端與所述溢流排水瓶入口連接。
[0006]作為上述方案的改進(jìn)，所述VOC在線分析儀采用負(fù)壓抽取式直接采樣，使所述集水瓶內(nèi)維持負(fù)壓。
[0007]作為上述方案的改進(jìn)，所述集水瓶內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向管，所述導(dǎo)向管頂部與所述樣氣入口連通，所述導(dǎo)向管底部設(shè)于集水瓶下部。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，所述溢流排水瓶內(nèi)設(shè)有水封管；所述水封管頂部與所述溢流排水瓶入口連通，所述水封管底部浸沒在所述溢流排水瓶內(nèi)液體的液位之下；所述溢流排水瓶入口及溢流排水出口設(shè)于所述液位之上。
[0009]作為上述方案的改進(jìn)，所述集水瓶包括依次螺紋旋接的集水上蓋體、集水瓶體及集水下蓋體；所述溢流排水瓶包括依次螺紋旋接的排水上蓋體、排水瓶體及排水下蓋體；所述螺紋旋接處配置有密封圈。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述集水上蓋體、集水下蓋體、排水上蓋體及排水下蓋體采用經(jīng)陽極化處理的鋁制成。
[0011]作為上述方案的改進(jìn)，所述集水瓶體及排水瓶體采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。
[0012]作為上述方案的改進(jìn)，所述樣氣入口、樣氣出口與集水上蓋體通過螺紋旋接，所述集水瓶排水出口與集水下蓋體通過螺紋旋接，所述溢流排水瓶入口、溢流排水出口與排水上蓋體通過螺紋旋接；所述螺紋旋接處配置有彈性密封圈。
[0013]作為上述方案的改進(jìn)，所述排水管采用聚四氟乙烯制成。
[0014]作為上述方案的改進(jìn)，所述單向閥為重力式單向閥。
[0015]實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果:
將用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置的樣氣入口與采樣管道連接，樣氣出口與VOC在線分析儀連接，使樣氣離開煙囪后在集水瓶內(nèi)析出冷凝水，其中，冷凝水在重力作用下自流至溢流排水瓶，分離冷凝水后的樣氣沿樣氣出口排出至VOC在線分析儀，實(shí)現(xiàn)樣氣與冷凝水的自動(dòng)分離。
[0016]相應(yīng)地，將水封管及單向閥相結(jié)合，使用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置在負(fù)壓的情況下形成有效密封，防止冷凝水倒吸和環(huán)境空氣進(jìn)入采樣管道。
[0017]另外，集水瓶及溢流排水瓶分別由多個(gè)部件拼裝而成，螺紋旋接，易于拆卸、組裝；并由密封圈進(jìn)行密封，有效保證各部件接合部位的氣密性。
[0018]同時(shí)，集水上蓋體、集水下蓋體、排水上蓋體、排水下蓋體、集水瓶體、排水瓶體及排水管各部件采用不同的材質(zhì)制成，針對性強(qiáng)。具體地，集水上蓋體、集水下蓋體、排水上蓋體及排水下蓋體采用經(jīng)陽極化處理的鋁制成，具有良好的耐蝕性、硬度、耐磨性、絕緣性；集水瓶體及排水瓶體采用PMMA制成，具有優(yōu)良的透光性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、排水管采用PFA制成，耐腐蝕、摩擦系數(shù)低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]如圖1所示，用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置包括依次密封串接的集水瓶1、排水管2及溢流排水瓶3。具體地，所述集水瓶I上設(shè)有樣氣入口 4、樣氣出口 5及集水瓶排水出口 6，所述樣氣入口 4及樣氣出口 5設(shè)于所述集水瓶I上部，所述集水瓶排水出口 6設(shè)于所述集水瓶I底部，所述樣氣入口 4與采樣管道連接，樣氣出口 5與VOC在線分析儀連接。所述溢流排水瓶3上設(shè)有溢流排水瓶入口 7及溢流排水出口 8，所述溢流排水瓶入口 7及溢流排水出口 8設(shè)于所述溢流排水瓶3上部。所述排水管2上設(shè)有單向閥9，所述排水管2的一端與所述集水瓶排水出口 6連接，另一端與所述溢流排水瓶入口 7連接。
[0022]樣氣采樣時(shí)，將樣氣入口 4與采樣管道連接，樣氣出口 5與VOC在線分析儀連接。樣氣離開煙囪后，溫度下降至露點(diǎn)以下，析出冷凝水；然后，含冷凝水的樣氣沿采樣管道進(jìn)入樣氣入口 4，樣氣在集水瓶I內(nèi)溫度進(jìn)一步下降；此時(shí)，冷凝水在集水瓶I內(nèi)部析出，并在自身重力作用下沿集水瓶排水出口 6、單向閥9、溢流排水瓶入口 7自流至溢流排水瓶3中；而經(jīng)分離后的樣氣沿樣氣出口 5排出至VOC在線分析儀，實(shí)現(xiàn)冷凝水與樣氣的有效分離。
[0023]需說明的是，排水管2上設(shè)有單向閥9，根據(jù)單向閥9的單向?qū)ㄔ?，可有效地防止冷凝水回流至集水瓶，密封作用?qiáng)。
[0024]優(yōu)選地，所述單向閥9為重力式單向閥。
[0025]進(jìn)一步，所述VOC在線分析儀采用負(fù)壓抽取式直接采樣，使所述集水瓶I內(nèi)維持負(fù)壓。
[0026]需要說明的是，VOC在線分析儀采用自帶的泵抽取集水瓶I中的空氣，使集水瓶I內(nèi)維持負(fù)壓，樣氣不斷沿采樣管道進(jìn)入樣氣入口 4，最后進(jìn)入集水瓶I中實(shí)現(xiàn)分離。
[0027]結(jié)合單向閥的單向?qū)ㄔ恚约縄流下的冷凝水會匯聚于單向閥9上方，形成冷凝水柱。當(dāng)排水管2內(nèi)的冷凝水柱的重力大于單向閥9中墊片的質(zhì)量時(shí)，將墊片頂起，從而使冷凝水流至溢流排水瓶3，并由溢流排水瓶3的溢流排水出口 8排出；當(dāng)排水管2內(nèi)的冷凝水柱的重力小于墊片的質(zhì)量時(shí)，不足以將墊片頂起，墊片和閥體本體接觸，起到密封作用從而避免冷凝水回流至集水瓶I。
[0028]如圖2所示，所述集水瓶I內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向管10，所述導(dǎo)向管10頂部與所述樣氣入口4連通，所述導(dǎo)向管底部設(shè)于集水瓶I下部。
[0029]需要說明的是，含冷凝水的樣氣沿采樣管道進(jìn)入樣氣入口 4后，在導(dǎo)向管10的引導(dǎo)下自集水瓶I上方向下運(yùn)動(dòng)至集水瓶I下方，然后，由導(dǎo)向管10底部排出，并向上運(yùn)動(dòng)至集水瓶I上方。因此，在導(dǎo)向管10的作用下，延長了樣氣在集水瓶I內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，使樣氣在集水瓶I內(nèi)溫度進(jìn)一步下降，并在集水瓶I內(nèi)部析出更多的冷凝水，冷凝水在自身重力作用下沿集水瓶排水出口 6、單向閥9、溢流排水瓶入口 7自流至溢流排水瓶3中，有效地實(shí)現(xiàn)了樣氣與冷凝水的分離。
[0030]進(jìn)一步，所述溢流排水瓶內(nèi)設(shè)有水封管11 ;所述水封管11頂部與所述溢流排水瓶入口 7連通，所述水封管11底部浸沒在所述溢流排水瓶3內(nèi)液體的液位之下；所述溢流排水瓶入口 7及溢流排水出口 8設(shè)于所述液位之上。
[0031]需要說明的是，所述溢流排水瓶3內(nèi)裝載有液體，所述水封管11底部浸沒在液位之下，可有效維持氣水分離裝置內(nèi)部的氣密性。所述溢流排水出口 8設(shè)于所述液位之上。冷凝水沿溢流排水瓶入口 7進(jìn)入溢流排水瓶后，當(dāng)溢流排水瓶3內(nèi)的液位上升至高于溢流排水出口 8時(shí)，冷凝水自動(dòng)沿溢流排水出口 8排出溢流排水瓶3，同時(shí)維持溢流排水瓶3內(nèi)的氣密性。
[0032]樣氣采樣時(shí)，將樣氣入口 4與采樣管道連接，樣氣出口 5與VOC在線分析儀連接。樣氣離開煙囪后，溫度下降至露點(diǎn)以下，析出冷凝水；然后，含冷凝水的樣氣沿采樣管道進(jìn)入樣氣入口 4，并在導(dǎo)向管10的引導(dǎo)下自集水瓶I上方向下運(yùn)動(dòng)至集水瓶I下方，然后，由導(dǎo)向管10底部排出，并向上運(yùn)動(dòng)至集水瓶I上方，樣氣運(yùn)動(dòng)過程中，由于集水瓶I與環(huán)境換熱效果好，使樣氣在集水瓶I內(nèi)溫度進(jìn)一步下降，冷凝水在集水瓶I內(nèi)部析出；此時(shí)，析出的冷凝水在自身重力作用下沿集水瓶排水出口 6自流單向閥9上方，形成冷凝水柱。當(dāng)排水管2內(nèi)的冷凝水柱的重力大于墊片的質(zhì)量時(shí)，將墊片頂起，從而使冷凝水沿溢流排水瓶入口 7進(jìn)入溢流排水瓶3，當(dāng)溢流排水瓶3內(nèi)的液位上升至高于溢流排水出口 8時(shí)，冷凝水自動(dòng)沿溢流排水出口 8排出溢流排水瓶3，同時(shí)維持溢流排水瓶3內(nèi)的氣密性；當(dāng)排水管2內(nèi)的冷凝水柱的重力小于墊片的質(zhì)量時(shí)，不足以將墊片頂起，墊片和閥體本體接觸，起到密封作用從而避免冷凝水回流至集水瓶I ;而經(jīng)分離后的樣氣沿樣氣出口 5排出至VOC在線分析儀，實(shí)現(xiàn)冷凝水與樣氣的有效分離，使樣氣離開采樣點(diǎn)后自然進(jìn)行空氣冷卻析出和分離冷凝水，最大限度減少樣氣與冷凝水接觸。
[0033]如圖2所示，所述集水瓶I包括依次螺紋旋接的集水上蓋體12、集水瓶體13及集水下蓋體14，所述溢流排水瓶3包括依次螺紋旋接的排水上蓋體15、排水瓶體16及排水下蓋體17。
[0034]需要說明的是，集水瓶I及溢流排水瓶3分別由三個(gè)部件拼裝而成，易于加工、搬運(yùn)，當(dāng)任意部件損壞時(shí)，只需更換損壞部件即可，不需整機(jī)更換。同時(shí)，所述螺紋旋接處配置有密封圈，有效保證各部件接合部位的氣密性。
[0035]進(jìn)一步，所述集水上蓋體12、集水下蓋體14、排水上蓋體15及排水下蓋體17采用經(jīng)陽極化處理的鋁制成。
[0036]需要說明的是，經(jīng)陽極化處理的鋁，可提高鋁材的抗銹蝕能力，改善鋁材表面微孔結(jié)構(gòu)，防止鋁材表面吸附待測的VOC組分，防止對測量造成干擾，保證測量的準(zhǔn)確性。
[0037]進(jìn)一步，所述集水瓶體13及排水瓶體16采用PMMA (PolymethyIMethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)制成，具有優(yōu)良的透光性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性，可有效防止揮發(fā)性有機(jī)化合物與瓶體反應(yīng)。
[0038]進(jìn)一步，所述排水管2采用PFA (Polyfluoroalkoxy，聚四氟乙稀)通過熱塑性成型方法加工制成，耐腐蝕、摩擦系數(shù)低，可使冷凝水順利地自流至溢流排水瓶。
[0039]進(jìn)一步，所述樣氣入口 4、樣氣出口 5與集水上蓋體12通過螺紋旋接，所述集水瓶排水出口 6與集水下蓋體14通過螺紋旋接，所述溢流排水瓶入口 7、溢流排水出口 8與排水上蓋體15通過螺紋旋接，易于拆卸、組裝。同時(shí)，所述螺紋旋接處配置有彈性密封圈，保證各連接件之間的緊固性和密封性。
[0040]由上可知，用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置的進(jìn)氣端與采樣管道連接，出氣端與VOC在線分析儀連接，使樣氣離開煙囪后在集水瓶I內(nèi)析出冷凝水，其中，冷凝水在重力作用下自流至溢流排水瓶3，分離冷凝水后的樣氣沿樣氣出口 5排出至VOC在線分析儀，實(shí)現(xiàn)樣氣與冷凝水的自動(dòng)分離。相應(yīng)地，將水封管11及單向閥9相結(jié)合，使用于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置在負(fù)壓的情況下形成有效密封，防止冷凝水倒吸和環(huán)境空氣進(jìn)入氣水分離裝置。另外，集水瓶I及溢流排水瓶3分別由多個(gè)部件拼裝而成，螺紋旋接，易于拆卸、組裝；并由密封圈進(jìn)行密封，有效保證各部件接合部位的氣密性。同時(shí)，集水上蓋體12、集水下蓋體14、排水上蓋體15、排水下蓋體17、集水瓶體13、排水瓶體16及排水管2各部件采用不同的材質(zhì)制成，針對性強(qiáng)。
[0041]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于^0(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，包括依次密封串接的集水瓶、排水管及溢流排水瓶； 所述集水瓶上設(shè)有樣氣入口、樣氣出口及集水瓶排水出口，所述樣氣入口及樣氣出口設(shè)于所述集水瓶上部，所述集水瓶排水出口設(shè)于所述集水瓶底部，所述樣氣入口與采樣管道連接，樣氣出口與在線分析儀連接； 所述溢流排水瓶上設(shè)有溢流排水瓶入口及溢流排水出口，所述溢流排水瓶入口及溢流排水出口設(shè)于所述溢流排水瓶上部； 所述排水管上設(shè)有單向閥，所述排水管的一端與所述集水瓶排水出口連接，另一端與所述溢流排水瓶入口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述70(:在線分析儀采用負(fù)壓抽取式直接采樣，使所述集水瓶內(nèi)維持負(fù)壓。
3.如權(quán)利要求1所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述集水瓶內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向管，所述導(dǎo)向管頂部與所述樣氣入口連通，所述導(dǎo)向管底部設(shè)于集水瓶下部。
4.如權(quán)利要求1所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述溢流排水瓶內(nèi)設(shè)有水封管； 所述水封管頂部與所述溢流排水瓶入口連通，所述水封管底部浸沒在所述溢流排水瓶內(nèi)液體的液位之下； 所述溢流排水瓶入口及溢流排水出口設(shè)于所述液位之上。
5.如權(quán)利要求1所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于， 所述集水瓶包括依次螺紋旋接的集水上蓋體、集水瓶體及集水下蓋體； 所述溢流排水瓶包括依次螺紋旋接的排水上蓋體、排水瓶體及排水下蓋體； 所述螺紋旋接處配置有密封圈。
6.如權(quán)利要求4所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述集水上蓋體、集水下蓋體、排水上蓋體及排水下蓋體采用經(jīng)陽極化處理的鋁制成。
7.如權(quán)利要求4所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述集水瓶體及排水瓶體采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。
8.如權(quán)利要求4所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述樣氣入口、樣氣出口與集水上蓋體通過螺紋旋接，所述集水瓶排水出口與集水下蓋體通過螺紋旋接，所述溢流排水瓶入口、溢流排水出口與排水上蓋體通過螺紋旋接； 所述螺紋旋接處配置有彈性密封圈。
9.如權(quán)利要求1所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述排水管采用聚四氟乙烯制成。
10.如權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的用于70(:在線監(jiān)測系統(tǒng)采樣的氣水分離裝置，其特征在于，所述單向閥為重力式單向閥。
【文檔編號】B01D53/00GK104437016SQ201410620902
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】曾昭健, 廖天星, 曾旭騰, 黃國炎 申請人:佛山和源活性炭再生科技有限公司