[實(shí)用新型]一種用于焦?fàn)t煤氣回收取樣的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820160706.4
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN201307074Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志勝;甄子洋
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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，尤其是針對連續(xù)在線抽取焦?fàn)t煤氣的環(huán)境。

背景技術(shù)

對于煉鋼行業(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烷等易爆炸性氣體，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不銹鋼過濾網(wǎng)、第一個(gè)氟橡膠密封墊、第二級不銹鋼過濾網(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)外部采用不銹鋼固定，使系統(tǒng)在取樣過程更加穩(wěn)定而安全。

附圖說明

圖1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和陶瓷取樣管參照圖2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。