專利名稱：一種用于焦?fàn)t煤氣回收取樣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種用于焦?fàn)t煤氣取樣裝置的設(shè)計(jì)方法，尤其是針對(duì)連續(xù)在線抽取焦?fàn)t煤 氣的環(huán)境。
背景技術(shù)：
對(duì)于煉鋼行業(yè)來說，鐵的產(chǎn)量、質(zhì)量要求較高。焦炭是高爐煉鐵的主要材料，它主要由 原煤在煉焦室得到的，我國的煤炭資源非常豐富，所以焦炭產(chǎn)業(yè)是具有很大的用處。而在煉 焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料，氣體中含有氫 氣和甲垸等易爆炸性氣體，以及大量焦油、苯、萘等低沸點(diǎn)物和硫化物，背景氣體成份復(fù)雜。 因此，為了提高對(duì)煤氣回收工藝的控制，增強(qiáng)安全性，提高能源的利用率，目前焦?fàn)t煤氣取 樣方法主要有兩類，即在線式和取樣式。在線式分析主要是采用不同氣體對(duì)光的吸附率不同 從而得到氣體中氣體的成分，但是因?yàn)闅怏w匯總富含焦油、苯、奈等量低沸點(diǎn)易結(jié)晶的物質(zhì)， 所以需要有高純氮?dú)庠诎l(fā)射激光口和接收處吹掃，而這樣會(huì)將煙道內(nèi)的樣氣成分稀釋，使分 析值偏低。取樣式分析的關(guān)鍵取樣探頭設(shè)備，目前由西門子公司生產(chǎn)的是一種氣動(dòng)抽取探頭 的取樣方法，這種方法需要取樣的啟動(dòng)裝置密封性非常好，而且也要提供一定壓力的壓縮氣 源，便于抽取探頭在設(shè)備檢修時(shí)將探頭抽取出來。對(duì)于取樣式來說，由于樣氣中含有易結(jié)晶 的物質(zhì)，因此會(huì)經(jīng)常堵塞探頭，從而造成維修量大且浪費(fèi)資源。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種能夠連續(xù)抽取樣氣的裝置，該裝置主要由冷卻控制系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)等部 分組成。其中外部冷卻控制系統(tǒng)包括不銹鋼固定管體、焊接于不銹鋼固定管體側(cè)面的兩個(gè)蝸 旋制冷器、以及探頭頂蓋；兩個(gè)進(jìn)壓縮空氣口分別通過兩個(gè)蝸旋制冷器與不銹鋼固定管體相 連通。上述內(nèi)部取樣系統(tǒng)位于外部冷卻控制系統(tǒng)的不銹鋼固定管體內(nèi)，且內(nèi)部取樣系統(tǒng)由上 自下依次由第一級(jí)不銹鋼過濾網(wǎng)、第一個(gè)氟橡膠密封墊、第二級(jí)不銹鋼過濾網(wǎng)、第二個(gè)氟橡 膠密封墊、以及漏斗形內(nèi)襯陶瓷薄膜的復(fù)合型陶瓷取樣管組成，進(jìn)樣氣口通過第二個(gè)手動(dòng)球 閥與漏斗形內(nèi)襯陶瓷薄膜復(fù)合型陶瓷取樣管相連通。上述內(nèi)部取樣系統(tǒng)和上述不銹鋼固定管 體之間空隙為制冷通道；上述探頭頂蓋靠邊的部位具有與制冷通道相通的出氣口，出氣口上 安裝排空控制器；上述探頭頂蓋的中間部位具有與內(nèi)部取樣系統(tǒng)相通的氣口，出樣氣口通過 第一個(gè)手動(dòng)球閥與上述氣口相連通，進(jìn)反吹蒸汽口通過電動(dòng)球閥與上述氣口相連通。
冷卻控制系統(tǒng)主要功能在于保證內(nèi)部空間的溫度處于恒溫狀態(tài)，采用可調(diào)壓縮空氣渦旋 制冷器進(jìn)行制冷，根據(jù)內(nèi)部溫度變換進(jìn)行內(nèi)部空間溫度的調(diào)節(jié)，使內(nèi)部溫度始終保持一定范圍內(nèi)，目的是有利于焦油、苯、奈等易結(jié)晶的物質(zhì)迅速結(jié)晶，同時(shí)外壁由不銹鋼管組成，對(duì) 整個(gè)系統(tǒng)具有支撐保護(hù)的作用。取樣系統(tǒng)主要功能在于保證樣氣通道的通暢，同時(shí)保證沒有 其他非樣氣成分的進(jìn)入，保證樣氣的真實(shí)性，采用耐高溫的內(nèi)襯陶瓷薄膜的復(fù)合型陶瓷管作 為焦?fàn)t煤氣的取樣管道。使用此裝置可以安全地抽取真實(shí)樣氣。 本發(fā)明公開的裝置的優(yōu)點(diǎn)如下 .(1)具有連續(xù)性。由于內(nèi)層陶瓷薄膜有很好的吸附性，能夠承受內(nèi)外溫度的變化，且不 會(huì)變形，因此，該裝置的取樣探頭可以連續(xù)性穩(wěn)定的工作。
(2) 具有無污染性。裝置的冷卻系統(tǒng)采用渦旋制冷器，直接使用壓縮空氣來制冷，所以 它排放出的氣體對(duì)大氣沒有任何污染，且陶瓷薄膜可以進(jìn)行回收加工后重復(fù)使用。
(3) 具有較高的安全性因?yàn)樘沾杀∧ず吞沾扇庸芏加泻芎玫男阅芊€(wěn)定性和抗氧化性， 所以能夠很好地阻止渦旋制冷器冷氣進(jìn)入取樣管，從而保證了取樣的安全性，同時(shí)外部釆用 不銹鋼固定，使系統(tǒng)在取樣過程更加穩(wěn)定而安全。


圖l為連續(xù)抽取焦?fàn)t煤氣樣氣的裝置示意圖，圖2為更換陶瓷薄膜示意圖1:第一手動(dòng) 球閥，2:電動(dòng)球閥，3:取樣探頭頂蓋，4:第一不銹鋼絲網(wǎng)過濾器，5:第一氟橡膠密封墊， 6:第二不銹鋼絲網(wǎng)過濾器，7:第二氟橡膠密封墊，8:不銹鋼固定管體，9:渦旋制冷器， 10:內(nèi)襯陶瓷薄膜復(fù)合型陶瓷取樣管，11:第二手動(dòng)球閥，12:排空控制器。13:出氣口， 14:出樣氣口， 15:進(jìn)反吹蒸汽口， 16:進(jìn)壓縮空氣口， 17:進(jìn)樣氣口。 18:陶瓷薄膜。
具體實(shí)施方式

首先將不銹鋼固定管體8與渦旋制冷器9焊接組合在一起，然后將不銹鋼探頭頂蓋與不 銹鋼固定管體8焊接完成，陶瓷薄膜18和陶瓷取樣管參照?qǐng)D2方法，采用特殊的膠粘接在一 起(注意與陶瓷管外部粘接后要便于掀開)，組成內(nèi)襯陶瓷薄膜復(fù)合型陶瓷取樣管，目的是便 于下次拆卸，然后再將其裝入固體管體8中，依次裝入第二氟橡膠密封墊7，第二不銹鋼絲 網(wǎng)過濾器6，第一氟橡膠密封墊5，第一不銹鋼絲網(wǎng)過濾器4。當(dāng)需要更換時(shí)，按照此方法反. 向進(jìn)行即可，也可以參考圖2所示。
由于焦?fàn)t煤氣中含有焦油、苯、荼等高粘度、低沸點(diǎn)易結(jié)晶成分，所以當(dāng)樣氣經(jīng)過內(nèi)置 冷空氣作用下的內(nèi)襯陶瓷薄膜的陶瓷取樣管時(shí)，基本上全部會(huì)冷卻結(jié)晶，粘接到陶瓷管的內(nèi) 部管壁的陶瓷薄膜上。當(dāng)一個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)，用高壓蒸汽吹掃，就會(huì)將內(nèi)壁上的結(jié)晶體全部吹 落，并將結(jié)晶體很容易從管道吹出，而不影響取樣探頭的下次使用。同時(shí)當(dāng)探頭不使用時(shí)， 可以將第二手動(dòng)球閥11和第一手動(dòng)球閥1關(guān)閉。
權(quán)利要求1. 一種連續(xù)焦?fàn)t煤氣取樣的裝置，其特征在于該裝置包括外部冷卻控制系統(tǒng)和內(nèi)部取樣系統(tǒng)；其中外部冷卻控制系統(tǒng)包括不銹鋼固定管體(8)、焊接于不銹鋼固定管體(8)側(cè)面的兩個(gè)蝸旋制冷器(9)、以及探頭頂蓋(3)；兩個(gè)進(jìn)壓縮空氣口(16)分別通過兩個(gè)蝸旋制冷器(9)與不銹鋼固定管體(8)相連通。上述內(nèi)部取樣系統(tǒng)位于外部冷卻控制系統(tǒng)的不銹鋼固定管體(8)內(nèi)，且內(nèi)部取樣系統(tǒng)由上自下依次由第一級(jí)不銹鋼過濾網(wǎng)(4)、第一個(gè)氟橡膠密封墊(5)、第二級(jí)不銹鋼過濾網(wǎng)(6)、第二個(gè)氟橡膠密封墊(7)、以及漏斗形內(nèi)襯陶瓷薄膜的復(fù)合型陶瓷取樣管(10)組成，進(jìn)樣氣口(17)通過第二個(gè)手動(dòng)球閥(11)與漏斗形內(nèi)襯陶瓷薄膜復(fù)合型陶瓷取樣管(10)相連通。上述內(nèi)部取樣系統(tǒng)和上述不銹鋼固定管體(8)之間空隙為制冷通道；上述探頭頂蓋(3)靠邊的部位具有與制冷通道相通的出氣口(13)，出氣口(13)上安裝排空控制器(12)；上述探頭頂蓋(3)的中間部位具有與內(nèi)部取樣系統(tǒng)相通的氣口，出樣氣口(14)通過第一個(gè)手動(dòng)球閥(1)與上述氣口相連通，進(jìn)反吹蒸汽口(15)通過電動(dòng)球閥(2)與上述氣口相連通。
專利摘要本實(shí)用新型給出了一種用于焦?fàn)t煤氣回收過程中抽取樣氣進(jìn)行分析的裝置的設(shè)計(jì)方法，主要是電捕焦前的焦?fàn)t煤氣的分析成分，此裝置可以很好的去除焦?fàn)t煤氣中的焦油、烴類、氨氣等具有粘性和強(qiáng)腐蝕性的成分，這個(gè)設(shè)備主要采用一種新型的帶膜高溫陶瓷材料裝置來取樣并進(jìn)行分析，從而保證了整個(gè)焦?fàn)t煤氣回收的安全性，它主要包括以下特點(diǎn)(1)系統(tǒng)可以在焦?fàn)t煙氣環(huán)境下連續(xù)性地抽取樣氣；(2)系統(tǒng)采用合理的結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定的復(fù)合型陶瓷材料，使取樣分析更加穩(wěn)定、安全；(3)系統(tǒng)采用了壓縮空氣制冷，整個(gè)回收取樣過程沒有產(chǎn)生污染物，具有無污染性。
文檔編號(hào)G01N1/14GK201307074SQ20082016070
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者王志勝, 甄子洋 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)