[發明專利]高壓氣體管路用沼氣成份在線監測裝置

在審

• 申請號: 202011218111.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112162066A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 劉云峰;蘇翔云;章欣
• 申請（專利權）人: 鄭州力創光電技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 鄭州龍宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 41146
• 代理人: 軒麗杰

本發明公開了一種高壓氣體管路用沼氣成份在線監測裝置，屬于氣體監測設備技術領域，包括殼體和氣體監測儀表模組，殼體上設有校準空氣進口、待監測氣體進口、排氣口和排水口，待監測氣體進口通過氣體輸送管一與兩位三通電磁閥上的進口一連接；氣體輸送管一上設有雙級減壓閥；校準空氣進口通過氣體輸送管二與兩位三通電磁閥上的進口二連接，兩位三通電磁閥的出口依次通過分子篩、抽氣泵與油水過濾器的進口連接，油水過濾器的出氣口與氣體監測儀表模組的進氣端連接，油水過濾器的出水口與排水口連接，氣體監測儀表模組的出氣端與殼體上的排氣口連接。本發明通過采用雙級減壓閥使得進入氣體監測儀表模組的氣體壓力控制在儀表正常使用范圍內。

技術領域

本發明屬于氣體監測設備技術領域，具體涉及一種高壓氣體管路用沼氣成份在線監測裝置。

背景技術

生物天然氣可壓縮用于車用燃料（CNG）、熱電聯產（CHP）、并入天然氣管網、燃料電池以及化工原料等領域。汽車使用生物天然氣不僅可以降低尾氣排放造成的空氣污染，而且可使溫室氣體的凈排放量減少75%～200%，另外，生物天然氣可混入現有的天然氣管網，降低對石化能源的依賴。

生物燃氣廣義上包含沼氣、生物質燃氣、生物制氫等，本工作中指由厭氧發酵產生的沼氣，以畜禽糞便、農作物秸稈、城鎮生活垃圾、工業有機廢棄物等有機質為原料厭氧發酵產生的燃料氣體。生物燃氣一般由體積分數為 50%~70%的甲烷(CH4)和體積分數30%~50%的二氧化碳(CO2)組成，CH4 和 CO2 的相對含量主要取決于有機質原料的性質和生物反應器體系的溫度、pH等參數。生物燃氣生產過程中，可通過調整多元混合原料的比例、厭氧發酵溫度等對產氣率和產氣組成進行調控。

生物燃氣的生產和利用至今已有100 多年歷史，但高含量的 CO2、H2S 和 H2O 等組分限制了其大規模商業化利用。因此，必須對原始生物燃氣進行升級，得到 CH4 含量更高的生物天然氣(又稱生物甲烷)。

在生物天然氣提純領域，需要在脫硫前等生產工藝點監測甲烷、氧氣、硫化氫等氣體的濃度，從而進行生產過程工藝調整，包括混合原料的比例、厭氧發酵的溫度等，并在脫硫后對提純后的生物天然氣成份進行檢測，保證提純后的氣體濃度能夠達到商業應用的需求。因此在生物天然氣提純領域，氣體監測過程必不可少。

由于脫硫后的天然氣管道壓力較大，致使現有常規儀表不能實現對現場氣體濃度進行穩定可靠的監測，并且壓力過高會造成氣路管道的損害以及氣體檢測儀表的故障，因此提供一種適合高壓氣體管路沼氣成份監測的設備具有非常重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高壓氣體管路用沼氣成份在線監測裝置，通過設置雙級減壓閥，使得進入儀表探測單元的氣體壓力控制在儀表正常使用范圍內，通過分時控制兩位三通電磁閥可實現空氣和測試高壓氣的循環進入，空氣能夠吹掃氣路中的雜質顆粒，避免管道堵塞情況發生，并且通過切換氣路能夠延長傳感器的使用壽命，尤其對電化學傳感器，能夠避免其出現中毒現象，從而保證后端探測儀表的長期穩定運行。通過再流量計的進口端設置針閥控制氣體流速，從而避免內部管道壓力過大造成氣體測時波動不準確等現象。在氣體監測儀表模組的前端增加設置安全閥，防止雙級減壓閥出現故障時，后端氣體壓力過大對氣體監測儀表模組造成損害。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：氣體在線監測裝置，包括殼體和殼體內部的氣體監測儀表模組，其特征在于：所述殼體上設有校準空氣進口、待監測氣體進口、排氣口和排水口，待監測氣體進口通過氣體輸送管一與兩位三通電磁閥上的進口一連接，所述氣體輸送管一上設有雙級減壓閥；校準空氣進口通過氣體輸送管二與兩位三通電磁閥上的進口二連接，兩位三通電磁閥的出口與分子篩的進口連接，分子篩的出口通過抽氣泵與油水過濾器的進口連接，油水過濾器的出氣口與氣體監測儀表模組的進氣端連接，油水過濾器的出水口通過排水管與殼體上的排水口連接，氣體監測儀表模組的出氣端與殼體上的排氣口連接；