專利名稱：一種可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工檢測領(lǐng)域，具體涉及一種可以同時取氣相和液相樣品的在線 取樣裝置。
背景技術(shù)：
在石油、化工等領(lǐng)域，氣相和液相取樣是必不可少的，常見的取樣裝置是氣體采 用排球內(nèi)膽取樣袋取樣，即在出氣管上接上一段乳膠管用作取樣口，取樣后用鐵制皮管夾 住乳膠管。上述取樣裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便等優(yōu)點，但存在的缺點是顯而易見的。其 中氣體取樣缺點有1.排球內(nèi)膽中不能排出全部氣體，而留在內(nèi)膽內(nèi)的空氣形成球膽死體 積，影響出了檢測的準(zhǔn)確性；2. —些小分子氣體(如H2、CO等)較容易從用橡膠制成的球 膽內(nèi)滲出，因此不能長時間保存氣體；3.橡膠對氣體的吸附現(xiàn)象嚴(yán)重；4.取樣和測試操作 繁復(fù)。而液體取樣通常是采用冷卻器冷卻后直接閥門開啟取樣，這種取樣方式存在如下 缺點1.取樣時需要外排一定的量液體，導(dǎo)致環(huán)境污染大；2.有介質(zhì)暴露在空氣中，操作人 員與介質(zhì)直接接觸，對操作人員危害大；3.對于高壓系統(tǒng)和有不凝性氣體工藝介質(zhì)的取樣 困難。近年來，國內(nèi)外也相繼報道了新近發(fā)明的各種取樣裝置。比如CN2209329Y中介紹 了一種全自動氣體取樣器。該取樣器中采用氣體容器、采樣頭、三通管、取樣封帽和放空封 帽組成全自動氣體取樣器，其中容器的進(jìn)氣口、采樣頭和取樣封帽分別連接在三通管上，放 空封帽連接在容器出氣口上，在放空封帽和采樣頭內(nèi)置有密封球和密封彈簧。其工作原理 為首先將采樣頭與被采樣氣體相通，由于被采樣氣體的壓力將使置于采樣頭內(nèi)的密封球 壓入，氣體通過采樣頭和三通管進(jìn)入容器，容器內(nèi)的氣體壓力將逐漸升高，當(dāng)升高至一定壓 力時將把放空封帽內(nèi)的密封球壓入，氣體從放空封帽放出。經(jīng)過一段時間后，容器內(nèi)的空氣 均被置換后，可停止進(jìn)氣，采樣頭和放空封帽內(nèi)的密封球在密封彈簧的作用下自動復(fù)位，則 氣體被密封在容器中，采樣即告結(jié)束。CN2450654Y介紹了一種內(nèi)置彈簧隔離袋的取樣裝置， 主要解決以往取樣器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易造成取樣困難、泄漏、樣品失真等問題。上述各種報道的取樣裝置，主要改進(jìn)是集中在單個取樣器局部點，且都沒有涉及 到如何分離氣液混合相，并將其分別取出等問題。所以它們都不具備同時在線分離并取出 液相和氣相的能力。

實用新型內(nèi)容針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以將系統(tǒng)中的氣相和液相進(jìn)行充 分分離、可以同時取出氣相和液相的在線取樣裝置。本實用新型的技術(shù)方案是，一種可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置， 其中，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷 卻器、冷凝水進(jìn)口管線、介質(zhì)進(jìn)入管線和介質(zhì)出口管線；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)、取樣前洗凈系統(tǒng)、氣相取樣系統(tǒng)、液相取樣系統(tǒng)，所述液相取樣系統(tǒng)位于所述介質(zhì)出 口管線下方，所述氣相取樣系統(tǒng)位于所述氣液分離系統(tǒng)上方；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖 槽、泄壓緩沖槽外排管線、氣相泄壓管線、液相泄壓管線和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述冷卻系統(tǒng)通過介質(zhì)出口管線與所述分離和取樣系統(tǒng)相連。根據(jù)本實用新型所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述氣相泄壓管線與所述氣相取樣系統(tǒng)相連；所述液相泄壓管線與所述液相取樣系統(tǒng) 相連。根據(jù)本實用新型所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)與所述泄壓緩沖槽外排管線連接。該系統(tǒng)設(shè)計的氣液分離功能主要是通過以下二方面實現(xiàn)一是利用冷卻器將可凝 性介質(zhì)進(jìn)行充分冷卻，不凝性氣體則仍然呈現(xiàn)氣象；二是充分利用液位差的特性，即將液相 取樣系統(tǒng)設(shè)計在冷卻器介質(zhì)出口管線下方，利用液相的重力作用使得液相自動流入液相取 樣系統(tǒng)，而氣相受到系統(tǒng)動力作用會朝阻力小的方向即氣相取樣系統(tǒng)流動。本實用新型提供了一種可以同時取出氣相和液相的在線取樣裝置，該裝置具有將 管道或者系統(tǒng)中的氣相和液相進(jìn)行充分分離，并同時取出的能力，特別是對于高壓和負(fù)壓 系統(tǒng)，設(shè)計了泄壓裝置，使得使用范圍大大拓展。本裝置設(shè)計新穎合理、結(jié)構(gòu)簡單，便于操 作。采用冷卻系統(tǒng)可以使得取樣溫度范圍擴(kuò)大到介質(zhì)能夠承受的任何范圍；分離系統(tǒng)使得 液相取樣更易操作，且能夠方便取出不凝性氣體；泄壓系統(tǒng)能夠?qū)⑷〕龅臉悠穳毫π怪恋?常壓，解決取樣品帶壓無法正常開啟的弊端。

圖1是本實用新型的可以同時取氣相和液相的在線取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-1.冷卻器，1-2.冷凝水進(jìn)口管線，1-3.冷凝水進(jìn)口管線，1-4.介質(zhì)進(jìn)入 管線，1-5.介質(zhì)出口管線，2-1.氣液分離系統(tǒng)，2-2.取樣前洗凈系統(tǒng)，2-3.氣相取樣系統(tǒng)，
2-4.液相取樣系統(tǒng)，3-1.泄壓緩沖槽，3-2.泄壓緩沖槽外排管線，3-3.氣相泄壓管線，3-4. 液相泄壓管線，3-5.緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實用新型的在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻 系統(tǒng)包括冷卻器1-1、冷凝水進(jìn)口管線1-2和冷凝水進(jìn)口管線1-3、介質(zhì)進(jìn)入管線1-4和介 質(zhì)出口管線1-5 ；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)2-1、取樣前洗凈系統(tǒng)2-2、氣相 取樣系統(tǒng)2-3、液相取樣系統(tǒng)2-4 ；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽3-1、泄壓緩沖槽外排管線
3-2、氣相泄壓管線3-3、液相泄壓管線3-4和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-5。液相取樣系統(tǒng)2-4位于介質(zhì)出口管線1-5下方，氣相取樣系統(tǒng)2-3位于氣液分離 系統(tǒng)2-1上方，冷卻系統(tǒng)通過介質(zhì)出口管線1-5與分離和取樣系統(tǒng)相連。氣相泄壓管線3-3與所述氣相取樣系統(tǒng)2-3相連；所述液相泄壓管線3-4與所述 液相取樣系統(tǒng)2-4相連。氣相泄壓管線3-3和液相泄壓管線3-4分別與泄壓緩沖槽3-1相連。同時，泄壓緩沖槽3-1另一端連接有泄壓緩沖槽外排管線3-2，緩沖罐壓力測量與控制 系統(tǒng)3-5與泄壓緩沖槽外排管線3-2連接。本取樣裝置工作時，原料從介質(zhì)進(jìn)入管線1-4進(jìn)入冷卻系統(tǒng)中，經(jīng)冷卻器1-1冷卻 后，在氣相取樣系統(tǒng)2-3和液相取樣系統(tǒng)2-4關(guān)閉的情況下，經(jīng)過取樣前洗凈系統(tǒng)2-2對取 樣管道進(jìn)行在線清洗，清洗介質(zhì)返回系統(tǒng)；洗凈一段時間后，氣液分離系統(tǒng)2-1將原料中的 氣相和液相分離后，在氣相取樣系統(tǒng)2-3收集氣相介質(zhì)、液相取樣系統(tǒng)2-4收集液相介質(zhì)； 收集滿后，氣相樣品可以經(jīng)氣相泄壓管線3-3、液相經(jīng)液相泄壓管線3-4，利用泄壓緩沖槽 3-1和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-4進(jìn)行泄壓至常壓。該裝置設(shè)計的氣液分離功能主要是通過以下二方面實現(xiàn)一是利用冷卻器1-1將 可凝性介質(zhì)進(jìn)行充分冷卻，不凝性氣體則仍然呈現(xiàn)氣態(tài)；二是充分利用液位差的特性，即 將液相取樣系統(tǒng)2-4設(shè)計在冷卻器介質(zhì)出口管線1-5下方，利用液相的重力作用使得液相 自動流入液相取樣系統(tǒng)2-4，而氣相受到系統(tǒng)動力作用會朝阻力小的方向即氣相取樣系統(tǒng)
2-3流動。該取樣裝置的泄壓系統(tǒng)主要利用泄壓緩沖槽3-1和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)
3-5來實現(xiàn)，即當(dāng)取樣滿后，關(guān)閉取樣系統(tǒng)進(jìn)口閥門，打開泄壓緩沖槽外排管線3-2的閥門， 利用緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-5控制所需的壓力。對于有廢氣收集系統(tǒng)的裝置可以取 消泄壓緩沖槽3-1，直接將泄壓裝置外接至廢氣收接槽。本實用新型所述的在線取樣裝置可用于氣液混合相的分離和取樣，與傳統(tǒng)取樣裝 置相比，新增了泄壓系統(tǒng)和氣液分離功能，解決了氣液混合相高壓和真空系統(tǒng)分離和取樣 的問題。
權(quán)利要求一種可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，包括取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻器(1 1)、冷凝水進(jìn)口管線(1 2、1 3)、介質(zhì)進(jìn)入管線(1 4)和介質(zhì)出口管線(1 5)；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)(2 1)、取樣前洗凈系統(tǒng)(2 2)、氣相取樣系統(tǒng)(2 3)、液相取樣系統(tǒng)(2 4)，所述液相取樣系統(tǒng)(2 4)位于所述介質(zhì)出口管線(1 5)下方，所述氣相取樣系統(tǒng)(2 3)位于所述氣液分離系統(tǒng)(2 1)上方；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽(3 1)、泄壓緩沖槽外排管線(3 2)、氣相泄壓管線(3 3)、液相泄壓管線(3 4)和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)(3 5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述冷卻系統(tǒng)通過介質(zhì)出口管線(1-5)與所述分離和取樣系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述氣相泄壓管線(3-3)與所述氣相取樣系統(tǒng)(2-3)相連；所述液相泄壓管線(3-4)與 所述液相取樣系統(tǒng)(2-4)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)(3-5)與所述泄壓緩沖槽外排管線(3-2)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種可以同時進(jìn)行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻器、冷凝水進(jìn)口管線、介質(zhì)進(jìn)入管線和介質(zhì)出口管線；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)、取樣前洗凈系統(tǒng)、氣相取樣系統(tǒng)、液相取樣系統(tǒng)；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽、泄壓緩沖槽外排管線、氣相泄壓管線、液相泄壓管線和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。本裝置可用于氣液混合相的分離和取樣，與傳統(tǒng)取樣裝置相比，新增了泄壓系統(tǒng)和氣液分離功能，解決了氣液混合相高壓和真空系統(tǒng)分離和取樣的問題。
文檔編號G01N1/22GK201716213SQ20102021527
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者汪旭, 黃霖 申請人:上海寶鋼化工有限公司