[發(fā)明專利]混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410075886.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN103884547A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董書云;張曉俊;徐貴富;張明晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/26
• 分類號(hào): G01N1/26
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合煤氣熱值測(cè)量技術(shù)，特別涉及一種混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

煤氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效的能源，已經(jīng)是國(guó)際能源市場(chǎng)上的重要商品，由于其物理、化學(xué)性質(zhì)各有不同，熱值、密度等均存在很大差異；在煤氣測(cè)量時(shí)，煤氣的熱值與流量是表明煤氣質(zhì)量的重要參數(shù)，其中熱值更是直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

鋼鐵企業(yè)中，針對(duì)煤氣，尤其是混合煤氣多元化的特點(diǎn)，多采用煤氣熱值儀進(jìn)行煤氣成分分析。燃燒式熱值儀是應(yīng)用熱平衡原理測(cè)量?jī)魺嶂档模?dāng)燃?xì)馀c空氣混合燃燒，排氣溫度在5℃范圍內(nèi)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量的，當(dāng)燃燒溫度隨著燃?xì)獾馁|(zhì)量變化時(shí)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)冷空氣的量被加進(jìn)來，冷空氣的量與測(cè)量值成比例關(guān)系，由此可計(jì)算出凈熱值。（參閱中國(guó)論文網(wǎng)《煤氣熱值儀的應(yīng)用探討》）

燃燒式熱值儀可對(duì)煤氣的華白數(shù)、相對(duì)密度、熱值進(jìn)行連續(xù)、在線的自動(dòng)檢測(cè)和提供控制用信號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中用于標(biāo)定熱值儀的標(biāo)準(zhǔn)氣則是恒定組成、恒定相對(duì)密度，而管道中煤氣相對(duì)密度的波動(dòng)范圍很寬，也就是說，管道內(nèi)煤氣相對(duì)密度不可能與標(biāo)準(zhǔn)氣完全一致。

混合煤氣中主要成分按照比值從大到小分：N₂、CO、H₂、CO₂、CH₄，由于各成分比重不同，導(dǎo)致煤氣在長(zhǎng)距離管道輸送過程中，產(chǎn)生煤氣成分不均勻現(xiàn)象，質(zhì)量較輕的H₂逐漸分布到管道的上部，傳統(tǒng)的煤氣熱值儀取樣僅在管道上開孔取氣，顯然不能準(zhǔn)確測(cè)量在長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸后混合煤氣的熱值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠均勻的取得煤氣樣本，真實(shí)反映煤氣成分特性從而使混合煤氣熱值測(cè)量更加準(zhǔn)確的混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置及其應(yīng)用。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置，包括沿豎直方向自上而下依次設(shè)置的三通閥、直通球閥、球閥與取樣管，三通閥為左右相通結(jié)構(gòu)且其左右通口上分別水平設(shè)置有一熱值儀連接管，其下通口通過第一絲牙連接管與直通球閥的上通口連接，第一絲牙連接管的上下端口分別與三通閥的下通口和直通球閥的上通口焊接固定；

取樣管沿豎直方向設(shè)置，其下端口封閉且其上端口自下而上依次穿過球閥焊接底座和球閥并與第二絲牙連接管的下端口焊接固定，第二絲牙連接管豎直設(shè)置且其上端口與直通球閥的下通口焊接固定；

位于球閥與取樣管之間還設(shè)有一套設(shè)于取樣管外的第三絲牙連接管且球閥的內(nèi)表面與第三絲牙連接管的外表面固定，第三絲牙連接管的下端口焊接固定在球閥焊接底座的上表面，第三絲牙連接管的上端口與下端口各伸出所述球閥的上下通口一定距離；

取樣管上沿其長(zhǎng)度方向間隔開設(shè)有八個(gè)開孔，自上而下依次為第一至第八開孔且八個(gè)開孔的圓心位于同一豎直線上，其中，第一、第二開孔的直徑為4cm，第三至第六開孔的直徑為5cm，第七、第八開孔的直徑為6cm；

第八開孔的圓心距取樣管下端的高度為100mm，第八開孔圓心與第七開孔圓心、第七開孔圓心與第六開孔圓心及第六開孔圓心與第五開孔圓心之間的距離均為100mm，第五開孔圓心與第四開孔圓心之間的距離為150mm；

第四開孔圓心與第三開孔圓心、第三開孔圓心與第二開孔圓心及第二開孔圓心與第一開孔圓心之間的距離均為100mm；

技術(shù)效果：采用了上述的技術(shù)方案后，由于取樣管插入管道中且取樣管上自上而下分布的直徑依次增大的開孔，從而能夠提取管道內(nèi)各個(gè)分層的氣體，取得均勻的煤氣樣本，避免了煤氣在長(zhǎng)距離管道輸送過程中產(chǎn)生成分不均勻現(xiàn)象，真實(shí)地反映煤氣成分特性，使混合煤氣熱值的測(cè)量更加準(zhǔn)確，同時(shí)，取樣管下端封閉，避免了混合煤氣從取樣管的下端進(jìn)入。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

進(jìn)一步的，前述的混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置，球閥焊接底座的厚度為34mm，第三絲牙連接管的下端口伸出球閥下通口53mm且其上端口伸出球閥上通口10mm，球閥沿豎直方向的厚度為110mm；

球閥的尺寸為DN32，第一、第二絲牙連接管、直通球閥的上下通口、三通閥的下通口與取樣管的尺寸均為DN15且第二絲牙連接管的長(zhǎng)度為167mm，取樣管位于球閥焊接底座下端的長(zhǎng)度為900mm。

前述的混合煤氣燃燒式熱值儀插入式取樣裝置，三通閥、直通球閥、球閥、球閥焊接底座和第一至第三絲牙連接管的材質(zhì)均為焊鋼，取樣管的材質(zhì)為鍍鋅鋼。