專利名稱：一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油煉化行業(yè)催化裂化裝置中煙道內(nèi)煙氣采集的智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備。
背景技術(shù)：
石油煉化行業(yè)催化裂化裝置中進(jìn)入煙氣輪機(jī)的煙氣中所含的粉塵會(huì)對(duì)煙氣輪機(jī)造成巨大的損害，嚴(yán)重減少其使用壽命。三級(jí)旋風(fēng)分離器是放置在煙氣輪機(jī)之前用來(lái)將進(jìn)入煙氣輪機(jī)的煙氣中的粉塵分離掉，來(lái)保證煙氣輪機(jī)正常運(yùn)行的重要設(shè)備。用采樣設(shè)備來(lái)對(duì)三級(jí)旋風(fēng)分離器后煙道內(nèi)的含塵煙氣中粉塵進(jìn)行采集從而獲得其含塵濃度以及粉塵粒度就顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的用于三級(jí)旋風(fēng)分離器后煙道內(nèi)煙氣等動(dòng)采樣的設(shè)備通過(guò)靜壓平衡或者動(dòng)壓平衡的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)采樣 的等動(dòng)性，讓采樣管內(nèi)的氣流以與煙道內(nèi)氣流相等的速度經(jīng)過(guò)濾筒，通過(guò)濾筒的增重以及經(jīng)過(guò)采樣管內(nèi)煙氣的流量來(lái)獲得煙氣的含塵濃度，經(jīng)過(guò)濾筒過(guò)濾后的高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻器冷卻再經(jīng)流量計(jì)以及煤氣表計(jì)量后排空。這種采樣存在著如下的問(wèn)題:一是煙氣濃度是用濾筒過(guò)濾前后的質(zhì)量差值除以流經(jīng)濾筒的煙氣流量來(lái)獲得的，為減小誤差，需長(zhǎng)時(shí)間采樣(一般6-8小時(shí))，而且所獲得的只是采樣時(shí)間內(nèi)的平均濃度，瞬時(shí)濃度無(wú)法獲得；二是高溫?zé)煔饬鹘?jīng)冷卻器后產(chǎn)生的冷卻水只經(jīng)過(guò)一次慣性分離，分離效率較差，煙氣中未被分離的冷卻水會(huì)給后續(xù)設(shè)備造成極大損傷，使其壽命急劇降低 三是整個(gè)設(shè)備的的操作包括數(shù)據(jù)的記錄及計(jì)算都是由操作人員手工完成，非常不方便，而且無(wú)法實(shí)時(shí)的獲得所需的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的，就在于克服上述缺陷，提出一種可以隨時(shí)獲得煙氣中瞬時(shí)含塵濃度，減少采樣時(shí)間，使用壽命長(zhǎng)并可以實(shí)時(shí)顯示所需數(shù)據(jù)的智能采樣設(shè)備。本發(fā)明專利由采樣嘴，采樣桿，法蘭，短接，兩個(gè)精密差壓變送器，兩個(gè)控制閥，采樣器，冷凝器，旋流分離器，溫度變送器，壓力變送器，智能型渦街流量計(jì)以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等部件組成。本發(fā)明專利采用靜壓平衡的方式來(lái)保證采樣的等動(dòng)性，采樣嘴的內(nèi)腔和外壁分別開(kāi)有測(cè)量采樣管內(nèi)靜壓和煙道內(nèi)靜壓的小孔，并由測(cè)壓管連至精密差壓變送器的兩端來(lái)測(cè)量壓差，從而控制采樣的流量。本發(fā)明專利中采樣器主要由濾筒以及精密差壓變送器組成，濾筒為在已知工況下進(jìn)行標(biāo)定過(guò)的濾筒，標(biāo)定內(nèi)容為在一定流量下濾筒兩端的壓降與濾筒捕集的粉塵的質(zhì)量的關(guān)系,粉塵質(zhì)量從O增加至4-5g，每10-20mg標(biāo)定一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí)，可以通過(guò)精密差壓變送器所顯示的壓差來(lái)實(shí)時(shí)的獲得濾筒增加的質(zhì)量從而獲得煙道內(nèi)煙氣所含粉塵的瞬時(shí)濃度。本發(fā)明專利在冷凝器后安裝了一臺(tái)高效的旋流分離器，用以分離煙氣中未被慣性預(yù)分離分離下來(lái)殘存的冷凝水，在所使用的工況下分離效率可達(dá)99%，可以有效的保護(hù)后續(xù)設(shè)備，如溫度變送器，壓力變送器，智能型渦街流量計(jì)等，延長(zhǎng)其使用壽命。本發(fā)明專利將測(cè)量煙道內(nèi)靜壓和采樣管內(nèi)靜壓差值的精密差壓變送器，測(cè)量濾筒兩端壓差的精密差壓變送器，溫度變送器，壓力變送器以及智能型渦街流量計(jì)等所測(cè)量的數(shù)據(jù)連接至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，用以實(shí)時(shí)的顯示和輸出用戶所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能化。本發(fā)明專利與傳統(tǒng)的技術(shù)相比較，具有可隨時(shí)獲得煙氣中瞬時(shí)含塵濃度，減少采樣時(shí)間，可實(shí)時(shí)顯示并輸出用戶所需數(shù)據(jù)以及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明專利一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明專利中采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明專利中采樣嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備包括采樣嘴1，連接至煙道閥門上起到固定和密封作用的法蘭2和短接3，焊接在采樣嘴I后的采樣桿4，用于測(cè)量煙道內(nèi)靜壓和采樣管內(nèi)靜壓差值并輸出壓差信號(hào)的精密差壓變送器5，用于調(diào)節(jié)煙氣流量的調(diào)節(jié)閥6、9，起過(guò)濾作用的主要部件采樣器7，用于測(cè)量采樣器兩端壓差并輸出壓差信號(hào)的精密差壓變送器8，用于冷卻高溫?zé)煔獠⑵鸬揭欢A(yù)分離作用的冷凝器10，用于除去煙氣內(nèi)殘存冷凝水的高效旋流分離器11，實(shí)時(shí)輸出煙氣溫度信號(hào)的溫度變送器12,實(shí)時(shí)輸出煙氣壓力信號(hào)的壓力變送器13，實(shí)時(shí)輸出煙氣流量信號(hào)的智能型渦街流量計(jì)14，以及顯示各項(xiàng)參數(shù)，輸出用戶所需結(jié)果的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)15。圖2所示本發(fā)明專利所使用的采樣器7包括前蓋16，后蓋20，筒體18，過(guò)濾煙氣中固體雜質(zhì)的主要部件濾筒19，以及密封墊16等部件。濾筒19裝在筒體18內(nèi)，密封墊16將濾筒18與筒體17內(nèi)除濾筒18外的其他空間隔離開(kāi)來(lái)以實(shí)現(xiàn)密封。在濾筒19前后分別引出一根靜壓管連接至精密差壓變送器8兩端來(lái)測(cè)量并輸出濾筒19兩端的壓差。圖3所示為本發(fā)明專利中采樣嘴I的結(jié)構(gòu)示意圖。采樣嘴I開(kāi)有煙道靜壓孔22和采樣管靜壓孔23，這兩個(gè)孔分別由煙道靜壓管21和采樣管靜壓管24連至精密差壓變送器5的兩端來(lái)測(cè)量二者的壓差，用以控制流經(jīng)采樣管25的煙氣流量。使用時(shí)，通過(guò)法蘭2和短接3將采樣設(shè)備安裝連接至煙道閥門上，安裝時(shí)保證采樣管29的前端正對(duì)煙氣來(lái)流，煙氣經(jīng)采樣管29后經(jīng)控制閥6進(jìn)入采樣器7，采樣器7中安裝有已經(jīng)精確標(biāo)定過(guò)的濾筒19，濾筒19所捕集的粉塵的質(zhì)量通過(guò)由精密差壓變送器8測(cè)量并輸出至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)15的濾筒兩端的壓差來(lái)獲得，經(jīng)濾筒19過(guò)濾后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入冷凝器10，對(duì)煙氣冷凝并對(duì)冷凝水進(jìn)行初步的慣性分離，隨后攜帶少量殘存冷凝水的煙氣進(jìn)入高效旋流分離器11，凈化后的煙氣經(jīng)溫度變送器12，壓力變送器13，智能渦街流量計(jì)14后排入大氣。在煙氣采集過(guò)程中，流量的控制是在觀察連接煙道靜壓管21和采樣管靜壓管24的精密差壓變送器5所顯示并輸出的壓差的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)控制閥6、9來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采集過(guò)程中所用到的包括濾筒兩端的壓差，煙氣的流量，排入大氣前煙氣的壓力，溫度等參數(shù)都輸出至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)15進(jìn)行處理，以便用戶可以實(shí)時(shí)的獲得各項(xiàng)結(jié)果。
綜上所述，本發(fā)明專利一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備具有可隨時(shí)獲得煙氣中瞬時(shí)含塵濃度，減少采樣時(shí)間，可實(shí)時(shí)顯示并輸出用戶所需數(shù)據(jù)以及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備，它是由采樣嘴(1)，法蘭(2)，短接(3)，采樣桿(4)，精密差壓變送器(5、8)，調(diào)節(jié)閥出、9)，采樣器(7)，冷凝器(10)，旋流分離器(11)，溫度變送器(12)，壓力變送器(13)，智能渦街流量計(jì)(14)以及數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(15)等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備，其特征是采樣器(7)主要由濾筒(19)以及精密差壓變送器(8)組成，濾筒(19)為在已知工況下進(jìn)行標(biāo)定過(guò)的濾筒，標(biāo)定內(nèi)容為在一定流量下濾筒(19)兩端的壓降與濾筒(19)捕集的粉塵的質(zhì)量的關(guān)系，粉塵質(zhì)量從O增加至4-5g，每10-20mg標(biāo)定一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí)，可以通過(guò)精密差壓變送器(8)所顯示的壓差來(lái)實(shí)時(shí)的獲得濾筒(19)增加的質(zhì)量從而獲得煙道內(nèi)煙氣所含粉塵的瞬時(shí)濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備，其特征是在冷凝器(10)后安裝了一臺(tái)高效的旋流分離器(11)，用以分離煙氣中未被慣性預(yù)分離分離下來(lái)殘存的冷凝水，在所使用的工況下分離效率可達(dá)99 %，可以有效的保護(hù)后續(xù)設(shè)備，如溫度變送器(12)，壓力變送器(13)，智能型渦街流量計(jì)(14)等，延長(zhǎng)其使用壽命。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備，其特征是將測(cè)量煙道內(nèi)靜壓和采樣管內(nèi)靜壓差值的精密差壓變送器(5)，測(cè)量濾筒兩端壓差的精密差壓變送器(8)，溫度變送器(12)，壓力變送器(13)以及智能型渦街流量計(jì)(14)等所測(cè)量的數(shù)據(jù)連接至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(15)，用以實(shí)時(shí)的顯示和輸出用戶所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能化。
全文摘要
一種智能型在線等動(dòng)采樣設(shè)備，包括采樣嘴，采樣器，冷凝器，旋流分離器，儀表變送器以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等。通過(guò)靜壓平衡的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)采樣的等動(dòng)性。通過(guò)在采樣器中使用已標(biāo)定過(guò)的濾筒作為過(guò)濾部件，并將濾筒兩端的靜壓引至精密差壓變送器來(lái)顯示并輸出其壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)煙氣中含塵瞬時(shí)濃度的測(cè)量。在冷凝器后安裝高效的旋流分離器可以有效的保護(hù)后續(xù)精密設(shè)備，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。將各種參數(shù)引至數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)的獲得用戶所需數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01N1/22GK103175752SQ20111043875
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者王建軍, 郭穎, 楊風(fēng)允, 金有海, 王振波, 劉仁桓 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)