管道內流體的取樣系統的製作方法

2023-04-24 18:45:31

專利名稱：管道內流體的取樣系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及流體的取樣，特別涉及正壓管道內流體的取樣系統。
背景技術：
在煤化工等領域中，往往需要監測管道內流體的含量。然而，這些管道內的流體的測量環境較為惡劣，如在煤化工中，管道內氣體具有高壓、高溫、高含水量、高粉塵等特點， 這就需要採用取樣系統取出管道內的流體，經過降壓、過濾等預處理後再送往測量儀表。圖1示出了現有技術中氣體取樣系統的基本結構圖，如圖1所示，所述取樣系統包括取樣裝置21、閥門31、腔體41、開關裝置51以及過濾裝置61。所述取樣裝置21設置在管道11上。所述取樣裝置在取樣高溫、高壓的含塵氣體時，會遇到如下問題1、氣體中的水分在腔體41內凝結，氣體中的粉塵隨凝結的水逐漸附著在取樣管管壁上，極易堵塞取樣裝置21、管道，導致系統流量下降，最終導致無法取樣。2、當過濾裝置61堵塞後，需要通過反吹手段進行清洗，但由於工藝管道內壓力比較高，因此需要設置更高壓力的氣源。而且氣源提供的氣體要進入管道，改變了管道內氣體的成分，造成測量儀表分析值不真實。

實用新型內容為了解決現有技術中存在的上述不足，本實用新型提供了一種維護性好的管道內流體的取樣系統。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的管道內流體的取樣系統，包括取樣裝置、過濾裝置，其特徵在於所述取樣系統還包括流路切換裝置，所述流路切換裝置設置在腔體的上遊，用於選擇性地使腔體內部與取樣裝置、外界連通；腔體；所述過濾裝置設置在所述腔體內，或設置在所述腔體和流路切換裝置之間；流路開關裝置，所述流路開關裝置設置在所述腔體的下遊。根據上述的取樣系統，所述流路切換裝置是三通閥。根據上述的取樣系統，所述流路切換裝置包括第一閥、第二閥，所述第一閥設置在腔體和取樣裝置之間；所述第二閥的一端連通所述腔體。根據上述的取樣系統，所述取樣系統進一步包括降溫裝置，設置在所述腔體上。根據上述的取樣系統，所述流體是氣體或液體。根據上述的取樣系統，所述取樣系統進一步包括控制裝置，用於控制所述流路切換裝置的切換，以及所述流路開關裝置的開關。根據上述的取樣系統，所述控制裝置具有定時模塊，用於使所述控制裝置定時控制所述流路切換裝置和流路開關裝置。[0018]根據上述的取樣系統，所述取樣系統進一步包括設置在腔體下遊的流體監控裝置，所述控制裝置依據接收到的所述流體監控裝置的監控信息而生成控制信息。根據上述的取樣系統，所述流體監控裝置是壓力或流量測量模塊。根據上述的取樣系統，所述管道內流體的壓力高於0. IMPa0根據上述的取樣系統，所述流體為氣體或液體。與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為1、在進入腔體前或腔體內進行粉塵過濾，過濾精度、層數、材料可以進行設置。2、高壓高溼熱氣體在進入冷卻腔體後，乾燥氣體繼續往上流出腔體，冷凝水靠重量進行回流，對過濾裝置進行清洗，延長了取樣系統的連續工作時間。3、在採樣過程中，腔體內充滿高壓流體，當過濾裝置需要清洗時，關閉所述腔體下遊的流路開關裝置，通過流路切換裝置的切換，使得腔體內的高壓流體反向清洗所述過濾裝置，有效地清洗了過濾裝置，減小了工程維護量。4、不需要外界高壓流體對過濾裝置反清洗，對儀表的分析沒有影響，。5、設置了定時模塊，去觸發過濾裝置的反向清洗；或者在所述腔體下遊設置流體監控裝置，通過監控裝置的結果去觸發過濾裝置的反向清洗，實現了過濾裝置清洗的智能化。

參照附圖，本實用新型的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是這些附圖僅僅用於舉例說明本實用新型的技術方案，而並非意在對本實用新型的保護範圍構成限制。圖中圖1是根據本實用新型的現有技術中取樣系統的基本結構圖；圖2是根據本實用新型實施例1的取樣系統的基本結構圖；圖3是根據本實用新型實施例2的取樣系統的基本結構圖；圖4是根據本實用新型實施例3的取樣系統的基本結構圖。
具體實施方式
圖2-4和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本實用新型。為了教導本實用新型技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。 本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的範圍內。本領域技術人員應該理解下述特徵能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此， 本實用新型並不局限於下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。實施例1 圖2示意性地給出了本實用新型實施例的管道內流體的取樣系統的基本結構圖。 如圖2所示，所述監測系統包括取樣裝置21，設置在待測管道11上；管道11內流體的壓力超過0. IMPa0流路切換裝置，設置在腔體41的上遊，用於選擇性地使腔體41內部與取樣裝置 21、外界連通；腔體41，用於容納一定體積的流體(氣體或液體)；[0039]過濾裝置81，設置在所述腔體41內；流路開關裝置51，設置在所述腔體41的下遊。可選地，所述流路切換裝置包括第一閥31、第二閥32，所述第一閥31設置在腔體 41和取樣裝置21之間；所述第二閥32的一端連通所述腔體41。可選地，所述取樣系統進一步包括控制裝置(未示出)，用於控制所述流路切換裝置的切換，以及所述流路開關裝置51的開關。可選地，所述控制裝置具有定時模塊(未示出)，用於使所述控制裝置定時控制所述流路切換裝置和流路開關裝置51。本實施例的取樣系統的工作過程包括以下步驟(Al)取樣步驟管道內的流體(氣體或液體)經過取樣裝置、切換裝置後進入腔體，排出所述腔體的流體通過流路開關裝置流向下遊；流體在所述腔體內被過濾裝置正向過濾，或在腔體和流路切換裝置之間被過濾裝置正向過濾；(A2)清洗步驟關閉所述流路開關裝置，通過所述流路切換裝置的切換使得所述腔體內部與外界連通，所述腔體內的流體反向清洗所述過濾裝置。可選地，在步驟(A2)中，通過控制裝置定時控制所述流路開關裝置、流路切換裝置，從而清洗過濾裝置。可選地，所述流路切換裝置包括第一閥、第二閥，所述第一閥設置在腔體和取樣裝置之間；所述第二閥的一端連通所述腔體。根據本實用新型的實施例的取樣系統帶來的益處在於充分利用了管道內流體的壓力，使得在清理時，腔體內存儲的高壓流體反向清理所述過濾裝置，從而有效地延長了過濾裝置的工作時間，減小了工程維護量。無需拆下過濾裝置清理，也無需採用外界的高壓氣體反向清理過濾裝置。實施例2:圖3示意性地給出了本實用新型實施例的管道內氣體的取樣系統的基本結構圖。 如圖3所示，所述監測系統包括取樣裝置21，設置在待測管道11上；管道11內流體的壓力超過0. IMPa0流路切換裝置，設置在腔體41的上遊，用於選擇性地使腔體41內部與取樣裝置 21、外界連通；腔體41，用於容納一定體積的氣體；過濾裝置81，設置在所述腔體41內；流路開關裝置51，設置在所述腔體41的下遊。可選地，所述取樣系統進一步包括降溫裝置71，設置在所述腔體41上。可選地，所述流路切換裝置是三通閥33。可選地，所述取樣系統進一步包括控制裝置(未示出)，用於控制所述流路切換裝置的切換，以及所述流路開關裝置51的開關。可選地，所述控制裝置具有定時模塊(未示出)，用於使所述控制裝置定時控制所述流路切換裝置和流路開關裝置51。本實施例的取樣系統的工作過程包括以下步驟[0063](Al)取樣步驟管道內的氣體經過取樣裝置、切換裝置後進入腔體，排出所述腔體的流體通過流路開關裝置流向下遊；氣體在所述腔體內被過濾裝置正向過濾，或在腔體和流路切換裝置之間被過濾裝置正向過濾；(A2)清洗步驟關閉所述流路開關裝置，通過所述流路切換裝置的切換使得所述腔體內部與外界連通，所述腔體內的高壓氣體反向清洗所述過濾裝置。可選地，氣體在腔體內降溫，水蒸汽冷凝成的液態水由於重力而向下流過過濾裝置，從而清理了過濾裝置。可選地，在步驟(A2)中，通過控制裝置定時控制所述流路開關裝置、流路切換裝置，從而清洗過濾裝置。可選地，所述流路切換裝置是三通閥。實施例3 圖4示意性地給出了本實用新型實施例的管道內氣體的取樣系統的基本結構圖。 如圖4所示，所述監測系統包括取樣裝置21，設置在待測管道11上；管道11內流體的壓力超過0. IMPa0流路切換裝置，設置在腔體41的上遊，用於選擇性地使腔體41內部與取樣裝置 21、外界連通；腔體41，用於容納一定體積的氣體；過濾裝置81，設置在所述腔體41內；流路開關裝置51，設置在所述腔體41的下遊。可選地，所述取樣系統進一步包括降溫裝置71，設置在所述腔體41上。可選地，所述流路切換裝置是三通閥33。可選地，所述取樣系統進一步包括控制裝置(未示出)，用於控制所述流路切換裝置的切換，以及所述流路開關裝置的開關。可選地，所述取樣系統進一步包括設置在腔體41下遊的流體監控裝置91，所述控制裝置依據接收到的所述流體監控裝置91的監控信息而生成控制信息。可選地，所述流體監控裝置91是壓力或流量測量模塊。本實施例的取樣系統的工作過程包括以下步驟(Al)取樣步驟管道內的氣體經過取樣裝置、切換裝置後進入腔體，排出所述腔體的流體通過流路開關裝置流向下遊；氣體在所述腔體內被過濾裝置正向過濾，或在腔體和流路切換裝置之間被過濾裝置正向過濾；(A2)清洗步驟關閉所述流路開關裝置，通過所述流路切換裝置的切換使得所述腔體內部與外界連通，所述腔體內的高壓氣體反向清洗所述過濾裝置。可選地，氣體在腔體內降溫，水蒸汽冷凝出的液態水流過過濾裝置，從而清理了過
^^ 直 ο可選地，所述流路切換裝置是三通閥。可選地，在步驟(Al)中，流體監控裝置監控所述腔體下遊的流體，控制裝置依據接收到的所述流體監控裝置的監控信息而生成控制信息，進而決定是否啟動步驟(Α2)。[0088]可選地，所述流體監控裝置監控流體的壓力或流量。根據本實用新型實施例3在煤化工水洗塔後氣體取樣的應用例，管道內氣體的壓力為6. 3MPa，管道內的高壓氣體通過取樣裝置，在經過過濾裝置(過濾裝置正向過濾氣體中的塵等顆粒物)的過濾後進入腔體內，設置在腔體下遊的流體監控裝置採用流量測量模塊，測得的流量信息傳送到控制裝置，所述控制裝置依據所述流量信息、正常的流量值去判斷是否需要清洗過濾裝置。若需要，控制裝置控制關閉流路開關裝置，切換所述流路切換裝置，使得所述腔體的內部與外界連通。所述腔體內的高壓氣體反方向吹掃過濾裝置，從而有效地清洗了過濾裝置。在取樣過程中，降溫裝置降低進入所述腔體內的氣體的溫度，出現的冷凝水由於重力而向下反方向流過過濾裝置，清洗了過濾裝置。
權利要求1.管道內流體的取樣系統，包括取樣裝置、過濾裝置，其特徵在於所述取樣系統進一步包括流路切換裝置，所述流路切換裝置設置在腔體的上遊，用於選擇性地使腔體內部與取樣裝置、外界連通；腔體；所述過濾裝置設置在所述腔體內，或設置在所述腔體和流路切換裝置之間； 流路開關裝置，所述流路開關裝置設置在所述腔體的下遊。
2.根據權利要求1所述的取樣系統，其特徵在於所述流路切換裝置是三通閥。
3.根據權利要求1所述的取樣系統，其特徵在於所述流路切換裝置包括第一閥、第二閥，所述第一閥設置在腔體和取樣裝置之間；所述第二閥的一端連通所述腔體。
4.根據權利要求1所述的取樣系統，其特徵在於所述取樣系統進一步包括降溫裝置， 設置在所述腔體上。
5.根據權利要求1所述的取樣系統，其特徵在於所述取樣系統進一步包括控制裝置， 用於控制所述流路切換裝置的切換，以及所述流路開關裝置的開關。
6.根據權利要求5所述的取樣系統，其特徵在於所述控制裝置具有定時模塊，用於使所述控制裝置定時控制所述流路切換裝置和流路開關裝置。
7.根據權利要求5所述的取樣系統，其特徵在於所述取樣系統進一步包括設置在腔體下遊的流體監控裝置，所述控制裝置依據接收到的所述流體監控裝置的監控信息而生成控制信息。
8.根據權利要求7所述的取樣系統，其特徵在於所述流體監控裝置是壓力或流量測量模塊。
專利摘要本實用新型提供了管道內流體的取樣系統，包括取樣裝置、過濾裝置，所述取樣系統還包括流路切換裝置，設置在腔體的上遊，用於選擇性地使腔體內部與取樣裝置、外界連通；腔體；所述過濾裝置設置在所述腔體內，或設置在所述腔體和流路切換裝置之間；流路開關裝置，設置在所述腔體的下遊。本實用新型具有可靠性高、成本低、結構簡單等優點，適用於高溫、高壓且含有較多粉塵的應用點。
文檔編號G01N1/10GK201955252SQ201020670780
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者周永峰, 章松波, 袁益炳, 陳生龍 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司