專利名稱：焦爐煤氣氧含量分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及焦化行業(yè)中焦爐煤氣氧含量的在線測量設(shè)備，更具體 地說，涉及一種焦爐煤氣氧含量分析裝置，該分析裝置能夠有利于去除樣 品氣內(nèi)的萘、焦油凝結(jié)物，避免管道堵塞。
背景技術(shù)：
在焦化行業(yè)中，需要對焦爐煤氣的氧含量進行在線測量和分析。請參閱圖1所示，目前，所采用的焦爐煤氣氧含量分析裝置包括采樣組件110、 預處理組件120、分析儀130和機柜，釆樣組件110與預處理組件120、 分析儀130依次通過管道連通，釆樣組件110進一步包括采樣探頭111、 蒸汽噴射泵112，采樣探頭111通過蒸汽噴射泵112對焦爐煤氣工藝管道 l中的樣品氣進行采樣，并輸入至蒸汽噴射泵112，蒸汽噴射泵112有三 個接口， 一接口與蒸汽管道2連通，蒸汽進入蒸汽噴射泵112內(nèi)與樣品氣 混合；預處理組件120、分析儀130均設(shè)于機柜內(nèi)，預處理組件120進一 步包括水射流泵121、氣水分離器122和回流環(huán)123,并依次連通，水射 流泵121有三個接口， 一接口與蒸汽噴射泵112連接相通，另一接口與蒸 汽冷凝水管道3連接相通，水射流泵121將蒸汽噴射泵112內(nèi)混合后的樣 品氣吸入后，通入蒸汽冷凝水進行混合，混合后樣品氣中的蒸汽冷卻成水， 并且樣品氣中的灰塵、部分的萘、焦油等凝結(jié)物被水洗去。水射流泵121 內(nèi)的樣品氣與水的混合物進入氣水分離器122進行氣水分離，分離后的樣 品氣向上進入回流環(huán)123,水則溢流排出，多余的氣體通過水封進行氣水 分離后排出。在回流環(huán)123內(nèi)的樣品氣進一步進行氣水分離，進一步分離 后的樣品氣通過減壓閥125的減壓以及過濾器126的過濾輸入至分析儀 130內(nèi)進行分析，而多余的樣品氣則通入冒泡杯127內(nèi)，并將溢出的氣水 混合物通過水封進行氣水分離后排出。該分析裝置在使用過程中存在以下缺點由于進入水射流泵121的蒸汽冷凝水的溫度較高，因此在水洗時，對萘、焦油凝結(jié)物的去除處理效果 不是很好，而當氣溫較低時，就會出現(xiàn)未被水洗掉的樣品氣中萘等雜質(zhì)在 管道內(nèi)發(fā)生結(jié)晶，從而堵塞管道的現(xiàn)象；采樣探頭lll在采樣時，會由于 雜質(zhì)淤積而發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，從而影響了樣品氣采樣的連續(xù)性，目前只有靠人工對該探頭lll進行定期吹掃，工作量很大；另外，由于機柜沒有保溫設(shè)施，使得機柜內(nèi)的溫度隨氣溫變化而變化，在氣溫較低的冬季，樣品 氣中的萘等雜質(zhì)容易在管路內(nèi)容易發(fā)生結(jié)晶而堵塞管道，造成分析工作無 法正常進行，不但影響了工作效率，而且還影響安全生產(chǎn)。實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述的蒸汽水溫度較高導致對萘、焦油凝結(jié)物 的去除效果差、容易造成萘結(jié)晶而堵塞管道以及人工吹掃釆樣探頭工作量 大的缺點，本實用新型的目的是提供一種焦爐煤氣氧含量分析裝置，該分 析裝置能夠提高萘、焦油凝結(jié)物的去除效果，防止萘結(jié)晶而堵塞管道。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案該焦爐煤氣氧含量分析裝置包括依次連通的采樣組件、預處理組件和 分析儀，預處理組件進一步包括水射流泵和氣水分離器，水射流泵通過管 道分別與蒸汽噴射泵、氣水分離器和蒸汽冷凝水管道相連通，所述的預處 理組件還包括換熱器，分別設(shè)于水射流泵與氣水分離器之間以及水射流泵與蒸汽冷凝水管道之間，并通過管道相連通；換熱器上還均連通有冷凍水 輸入、輸出管道。所述的氣水分離器與分析儀之間還設(shè)有兩個過濾器，分別為一級過濾 器和二級過濾器，氣水分離器通過管道依次與一級過濾器、二級過濾器、分析儀相連通。所述的一級過濾器的內(nèi)部設(shè)有玻璃絲濾芯。所述的釆樣組件進一步包括采樣探頭、蒸汽噴射泵和氣動三通閥，氣 動三通閥設(shè)于釆樣探頭與蒸汽噴射泵之間，并通過管道分別與采樣探頭、 蒸汽噴射泵相連通；蒸汽噴射泵、氣動三通閥還分別與蒸汽管道相連通。該分析裝置還包括機柜，所述的預處理組件和分析儀均設(shè)于機柜內(nèi)，該機柜的內(nèi)壁設(shè)有保溫棉層。所述的機柜內(nèi)部兩側(cè)和后側(cè)均設(shè)有蒸汽盤管，蒸汽盤管兩端分別連通 有保溫蒸汽輸入、輸出管道。所述的機柜的惻壁上還設(shè)有熱電阻。在上述技術(shù)方案中，本實用新型的焦爐煤氣氧含量分析裝置包括依次 連通的采樣組件、預處理組件和分析儀，預處理組件進一步包括水射流泵 和氣水分離器，預處理組件還包括換熱器，分別設(shè)于水射流泵與氣水分離器之間以及水射流泵與蒸汽冷凝水管道之間，并通過管道相連通；換熱器上還均連通有冷凍水輸入、輸出管道。該分析裝置通過換熱器分別對流入 水射流泵內(nèi)的蒸汽冷凝水和流出水射流泵的氣水混合物進行冷卻，使樣品 氣中萘、焦油等雜質(zhì)凝結(jié)成固體，并通過水流沖擊進入氣水分離器內(nèi)，避免堵塞管道；通過增設(shè)氣動三通閥，使蒸汽噴射泵對采樣探頭進行自動反 吹，清除雜質(zhì)淤積，保證采樣的連續(xù)性；另外，還通過在機柜內(nèi)增設(shè)保溫 棉層以及蒸汽盤管，控制機柜內(nèi)部溫度，避免了樣品氣中的雜質(zhì)因溫度較 低而發(fā)生結(jié)晶，導致堵塞管道，從而有效的保證了分析工作的正常進行。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)的焦爐煤氣氧含量分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型的焦爐煤氣氧含量分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；' 圖3是本實用新型的分析裝置的機柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。 請參閱圖2所示，本實用新型的焦爐煤氣氧含量分析裝置包括依次連 通的采樣組件210、預處理組件220和分析儀230，采樣組件210進一步 包括采樣探頭211、蒸汽噴射泵212和氣動三通閥213,采樣探頭211安 裝在焦爐煤氣工藝管道l上，并與工藝管道l接通；氣動三通閥213設(shè)于 采樣探頭211與蒸汽噴射泵212之間，該氣動三通閥213為帶電磁閥的三 通閬，并設(shè)有三個工藝接口和一個電氣接口，工藝接口通過管道分別與采樣探頭211、蒸汽噴射泵212以及蒸汽管道2相連通，電氣接口外接控制 器，用于控制電磁閥的開關(guān)。蒸汽噴射泵212有三個接口，通過管道分別 與氣動三通閥213、蒸汽管道2以及預處理組件220的水射流泵221相連 通。采樣探頭211與氣動三通閥213之間、氣動三通閥213與蒸汽管道2 以及蒸汽噴射泵212與蒸汽管道2之間的管道上均設(shè)有相連通的截止閥 214，蒸汽噴射泵212與相應(yīng)截止閥214之間的管道上還設(shè)有壓力表。預 處理組件220包括水射流泵221、氣水分離器222和換熱器223,水射流 泵221有三個接口，分別與蒸汽噴射泵212、蒸汽冷凝水管道3以及氣水 分離器222相連通，換熱器223有兩個，分別設(shè)置于水射流泵221與氣水 分離器222之間以及水射流泵221與蒸汽冷凝水管道3之間的管道上并相 連通。該換熱器223為列管式換熱器223,均設(shè)有四個接口。設(shè)于水射流 泵221與氣水分離器222之間的換熱器223a的其中兩個接口分別與水射 流泵221、氣水分離器222相連通，另兩個接口分別連通有冷凍水輸入、 輸出管道4a、 4b，提供煤氣凈化系統(tǒng)中冷卻裝置的冷凍水，作為換熱器 223的換熱介質(zhì)；設(shè)于水射流泵221與蒸汽冷凝水管道3之間的換熱器 223b的其中兩個接口分別與水射流泵221與蒸汽冷凝水管道3相連通，另 兩個接口也分別連通有冷凍水輸入、輸出管道4a、 4b。兩個換熱器223的 冷凍水輸入管道4a上還設(shè)有相連通的截止閥214,可以調(diào)節(jié)冷凍水輸入流 量，起到調(diào)節(jié)換熱器223冷卻效果的作用。氣水分離器222有五個接口， 其中一接口通過換熱器223與水射流泵221連通； 一接口為多余氣體排出 口，通過管道排放到大氣中； 一接口為排污口，并與排污管道5連通，排 污管道5上還設(shè)有球閥224; —接口為溢流口，通過管道與排污管道5相 連通。該預處理組件220還包括兩個過濾器，分別為一級過濾器225和二 級過濾器226,氣水分離器222通過管道依次與一級過濾器225、 二級過 濾器226以及分析儀230相連通。 一級過濾器225內(nèi)部充有20[jm玻璃絲 濾芯，并有三個接口，其中一接口為樣品氣入口， 一接口凝結(jié)水出口，兩 個接口通過管道分別與氣水分離器222的另外兩個接口相連通。 一級過濾 器225的還有一接口通過管道與二級過濾器226連通。二級過濾器226內(nèi) 部填充20(jm紙濾芯。二級過濾器226與 一級過濾器225之間的管道上連通有分流管道6，在分流管道6以及二級過濾器226與分析儀230之間的 管道上均設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計227,分別對管道內(nèi)的樣品氣的流量進行測量。 請參閱圖3所示，該分析裝置還包括機柜240,預處理組件220和分析儀 230均設(shè)于該機柜240內(nèi)，該機祖240的內(nèi)壁上設(shè)有50mm厚的保溫棉層 241，用于提高機柜240的隔熱效果。該機柜240內(nèi)部兩惻和后惻均設(shè)有 蒸汽盤管242，蒸汽盤管242兩端通過管道穿出機柜240，并分別與保溫 蒸汽輸入、輸出管道7a、 7b相接通。保溫蒸汽輸入管道7a上還設(shè)有帶電 磁閥的氣動閥243，保溫蒸汽輸出管道7b上還設(shè)有疏水器244,用于排除 蒸汽盤管242內(nèi)保溫蒸汽的冷凝水。該機柜240的惻壁上還設(shè)有熱電阻 245,對機柜240內(nèi)的溫度進行檢測，并將溫度信號傳送至外部控制器， 用于控制帶電磁閥的氣動閥243的開關(guān)。
請再參閱圖2所示，使用時，打開蒸汽管道2與蒸汽噴射泵212之間 的截止閥214,使蒸汽進入蒸汽噴射泵212內(nèi)，使蒸汽噴射泵212產(chǎn)生一 定的吸力，將工藝管道l內(nèi)的焦爐煤氣通過采樣探頭211采集至蒸汽噴射 泵212內(nèi)，并與蒸汽進行混合。由于蒸汽的溫度較高，在此期間混合樣品 氣的萘等雜質(zhì)不會結(jié)晶而堵塞管路。通過控制器定期發(fā)出信號使蒸汽噴射 泵212打開，并通過蒸汽吹掃積聚在采樣探頭211上的灰塵、萘等雜質(zhì)， 保證采樣的連續(xù)性和及時性。此時，將蒸汽冷凝水管道3內(nèi)的溫度越約80 'C的蒸汽冷凝水輸入換熱器223內(nèi)，并打開換熱器223與冷凍水輸入管道 4a之間的截止閥214，將溫度約為19匸的冷凍水輸入至換熱器223內(nèi)， 對蒸汽冷凝水進行換熱冷卻，使蒸汽冷凝水的溫度低于25°C，并輸入至水 射流泵221,并在水射流泵221內(nèi)產(chǎn)生一定的吸力將蒸汽噴射泵212內(nèi)的 混合樣品氣吸入至水射流泵221內(nèi)進行混合，使樣品氣中的蒸汽冷凝成水， 樣品氣中的部分的焦油、萘等雜質(zhì)也凝結(jié)成固體顆粒，并輸入換熱器223 內(nèi)，由于蒸汽冷凝成水，會釋放一定的熱量，使氣水混合物的溫度提高約 l(TC,也就是進入換熱器223內(nèi)的氣水混合物的溫度達到了約35°C，此時 通過冷凍水輸入管道4a向換熱器223內(nèi)輸入溫度約為19'C的冷凍水進行 再次冷卻，使氣水混合物的溫度不超過23X:，并且在冷卻過程中，樣品氣 中的焦油、萘等雜質(zhì)進一步凝結(jié)成固體，通過水流的沖擊，將樣品氣中的灰塵、焦油、萘等固體雜質(zhì)一起沖入至氣水分離器222內(nèi)，避免了淤積管 道現(xiàn)象，而冷卻后的冷凍水從冷凍水輸出管道4b排出。氣水混合物在氣水 分離器222的分離室內(nèi)進行氣水分離，分離的樣品氣流向一級過濾器225, 不溶于水的氣體則逸出并通過多余氣體排出口向大氣排放，多余的水則通 過溢流口進行排放，分離后的污水可從排污口排放至排污管道5。進入一 級過濾器225內(nèi)的樣品氣經(jīng)過一級過濾，灰塵、焦油、萘等雜質(zhì)被進一步 濾除，樣品氣中霧狀水謫也在過濾器中聚集凝結(jié)成水，并通過凝結(jié)水出口 回流至氣水分離器222內(nèi)， 一級過濾后的樣品氣進入至二級過濾器226內(nèi) 進行二級過濾，然后輸入至分析儀230進行含氧量的檢測分析，而多余氣 體通過分流管道6排出，兩個轉(zhuǎn)子流量計227用于調(diào)節(jié)進入分析儀230的 樣品氣流量。請再參閱圖3所示，由于預處理組件220和分析儀230均設(shè)置在機柜 240內(nèi)，在以上預處理過程中，通過熱電阻245檢測機柜240內(nèi)的溫度， 當機柜240內(nèi)的溫度低于25'C時，熱電阻245輸出溫度信號，控制器控制 帶電磁閥的氣動閥243打開，保溫蒸汽通過蒸汽盤管242對機柜240內(nèi)部 進行加熱；當柜內(nèi)溫度高于35。C時，關(guān)閉帶電磁閥的氣動閬243,從而停 止加熱。這樣能夠?qū)C柜240內(nèi)的溫度控制在25 35'C之間，使氣水分離 器222后的樣品氣的溫度控制在2 5 °C以上，并通過該機柜2 4 0的保溫棉層 241能夠起到很好的隔熱效果，從而防止樣品氣中殘存的水、萘和焦油凝 結(jié)而堵塞管道，而保溫蒸汽冷凝形成的水通過汽輸出管道上的疏水器244 排除。本實用新型的焦爐煤氣氧含量分析裝置設(shè)計合理科學，結(jié)構(gòu)簡單，搡 作方便，維護量少，可為焦化行業(yè)的煤氣凈化系統(tǒng)中焦爐煤氣氧含量分析 提供符合要求樣品氣，保證了檢測的正確性。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說 明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的 實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種焦爐煤氣氧含量分析裝置，該分析裝置包括依次連通的采樣組件、預處理組件和分析儀，預處理組件進一步包括水射流泵和氣水分離器，水射流泵通過管道分別與蒸汽噴射泵、氣水分離器和蒸汽冷凝水管道相連通，其特征在于所述的預處理組件還包括換熱器，分別設(shè)于水射流泵與氣水分離器之間以及水射流泵與蒸汽冷凝水管道之間，并通過管道相連通；換熱器上還均連通有冷凍水輸入、輸出管道。
2. 如權(quán)利要求l所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于 所述的氣水分離器與分析儀之間還設(shè)有兩個過濾器，分別為一級過濾器和二級過濾器，氣水分離器通過管道依次與一級過濾器、二級過濾器、 分析儀相連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于 所述的一級過濾器的內(nèi)部設(shè)有玻璃絲濾芯。
4. 如權(quán)利要求l所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于 所述的釆樣組件進一步包括采樣探頭、蒸汽噴射泵和氣動三通閥，氣動三通閥設(shè)于釆樣探頭與蒸汽噴射泵之間，并通過管道分別與釆樣探頭、 蒸汽噴射泵相連通；蒸汽噴射泵、氣動三通閥還分別與蒸汽管道相連通。
5. 如權(quán)利要求l所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于 該分析裝置還包括機柜，所述的預處理組件和分析儀均設(shè)于機柜內(nèi)，該機柜的內(nèi)壁設(shè)有保溫棉層。
6. 如權(quán)利要求5所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于 所述的機柜內(nèi)部兩側(cè)和后惻均設(shè)有蒸汽盤管，蒸汽盤管兩端分別連通有保溫蒸汽輸入、輸出管道。
7.如權(quán)利要求5或6所述的焦爐煤氣氧含量分析裝置，其特征在于: 所述的機柜的惻壁上還設(shè)有熱電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種焦爐煤氣氧含量分析裝置，包括依次連通的采樣組件、預處理組件和分析儀，預處理組件進一步包括水射流泵和氣水分離器，預處理組件還包括換熱器，分別設(shè)于水射流泵與氣水分離器之間以及水射流泵與蒸汽冷凝水管道之間，并通過管道相連通；換熱器上還均連通有冷凍水輸入、輸出管道。該分析裝置通過換熱器分別對流入水射流泵內(nèi)的蒸汽冷凝水和流出水射流泵的氣水混合物進行冷卻，使樣品氣中萘、焦油等雜質(zhì)凝結(jié)成固體，并通過水流沖擊進入氣水分離器內(nèi)，避免堵塞管道從而有效的保證了分析工作的正常進行。
文檔編號G01N1/38GK201083651SQ20072007484
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者翁小平, 諸益霖 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司