專利名稱：乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于測試儀器領域，尤其涉及一種用于高溫混合氣體的取樣裝置。
現(xiàn)有的取樣器多采用列管式和內(nèi)夾填料式換熱器(如美國FULID DTAT公司的PY-GAS系列采樣器)或單一填料式換熱器(如ABB公司的產(chǎn)品)。上述產(chǎn)品由于換熱器的換熱效率欠佳，出口流量缺乏必要的控制手段，致使輸出的樣品氣體含油量高，易污染對其進行分析的分析儀器，影響分析數(shù)據(jù)的準確性和分析儀器的穩(wěn)定運行。
本實用新型的技術(shù)方案是提供一種乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，包括帶有換熱單元的采樣器，采樣器的入口端經(jīng)閥與工藝管道聯(lián)接，采樣器的出口端經(jīng)樣氣出口管與分析儀器聯(lián)接，其特征是換熱單元呈環(huán)形設置在采樣器的外周形成夾層，在采樣器的樣氣出口端設置溫度測量元件，其樣氣出口管上串接有電控閥和樣氣二次處理單元，溫度測量元件和電控閥經(jīng)電纜與溫控單元連接，換熱單元的進口端設置制冷單元。
其中所述的采樣器由內(nèi)部充有耐熱陶瓷環(huán)填料的上段和內(nèi)置不銹鋼絲網(wǎng)填料的下段構(gòu)成，換熱單元呈環(huán)型設置在采樣器上段的外周；所述的制冷單元為渦流管，渦流管的輸入端經(jīng)另一電控閥與壓縮空氣管聯(lián)接，其輸出端接換熱單元的進口端；所述的溫度測量元件為熱敏電阻；所述的樣氣二次處理單元包括閥和油氣分離器，兩者串聯(lián)設置在樣氣出口管上；所述的溫度測量元件的輸出端和溫控單元的輸入端連接，溫控單元的輸出端與電控閥的控制線圈連接；所述的電控閥為電磁閥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是1.換熱器換熱效率高，輸出樣品氣體含油量低、質(zhì)量好。
2.增加樣品氣體二次處理環(huán)節(jié)，可進一步凈化輸出的樣品氣體。
3.設置輸出樣品氣體溫度監(jiān)測環(huán)節(jié)，可杜絕不合格樣品氣體的輸出。
4.換熱器制冷劑獲取容易，可直接排放且無污染，運行成本低。
5.換熱器結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定、可靠。
渦流管的輸入端(11)經(jīng)另一電控閥(9)與壓縮空氣管(10)聯(lián)接，其輸出端接換熱單元的進口端(1)；溫度測量元件(2)的輸出端和溫控單元(14)的輸入端連接，溫控單元的輸出端與電控閥(4)、(9)的控制線圈連接；溫度測量元件采用熱敏電阻；所述的電控閥為電磁閥。
由于溫控器為已有技術(shù)，在此不再詳述。
渦流管是20世紀40年代發(fā)展起來的一種新型制冷設備，其制冷工作原理是高壓制冷劑(水、丙烯或壓縮空氣)進入渦流管的輸入端，由于渦流管的結(jié)構(gòu)所至，高壓制冷劑經(jīng)過膨脹節(jié)流而急劇降溫，經(jīng)其輸出端輸出低溫制冷劑至所需冷卻的部位。
本實用新型工作過程簡述采用0.5～0.7Mpa的壓縮空氣作為制冷劑，經(jīng)渦流管制冷后通過換熱單元的進口端送入換熱單元，在換熱單元夾層內(nèi)形成一個低溫環(huán)境(通常設定在-10℃)，對經(jīng)采樣器的樣氣進口端引入的高溫裂解氣樣氣(120～400℃)進行冷卻降溫，使其中的重組分成分和水份冷凝分離，樣氣一邊上升一邊冷卻。
當換熱單元夾層內(nèi)的溫度高于-10℃時，溫控器控制設置在渦流管的輸入端的電磁閥打開，壓縮空氣通入渦流管，渦流管工作，開始制冷；當換熱單元夾層內(nèi)的溫度低于-10℃時，溫控器控制設置該電磁閥關(guān)閉，渦流管停止制冷。
當采樣器樣氣出口端的溫度達到設定值(如4℃)時，設置在樣氣出口管的電磁閥打開，輸出樣氣；當采樣器樣氣出口端的溫度超過設定值的10％時，設置在樣氣出口管的電磁閥關(guān)閉，切斷樣氣的輸出。
在采樣器的下段內(nèi)放置不銹鋼絲網(wǎng)填料的目的是過濾裂解氣樣氣中的固體顆粒，并借助環(huán)境溫度的影響使裂解氣樣氣中的部分重組分成分開始冷凝，在采樣器的上段內(nèi)部充添耐熱陶瓷環(huán)填料的目的是形成一個“精餾”環(huán)境，凈化裂解氣樣氣。
輸出的樣氣經(jīng)過樣氣二次處理單元(即油氣分離器)處理、凈化，對其所含剩余油、水進行再次分離，從而得到符合分析儀器所需的樣氣。
在樣氣出口管上設置閥(5)的目的是對輸出樣氣的氣量進行調(diào)節(jié)，以適應分析儀器的需要。
本實用新型輸出的樣品氣體含油量低，換熱器換熱效率高，制冷劑獲取容易，運行成本低，工作穩(wěn)定可靠，可為在線分析儀器提供穩(wěn)定、均勻的樣品氣輸出。
本實用新型可廣泛應用于石油化工行業(yè)的各型乙烯裂解爐。
權(quán)利要求1.一種乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，包括帶有換熱單元的采樣器，采樣器的入口端經(jīng)閥與工藝管道聯(lián)接，采樣器的出口端經(jīng)樣氣出口管與分析儀器聯(lián)接，其特征是換熱單元呈環(huán)形設置在采樣器的外周形成夾層，在采樣器的樣氣出口端設置溫度測量元件，其樣氣出口管上串接有電控閥和樣氣二次處理單元，溫度測量元件和電控閥經(jīng)電纜與溫控單元連接，換熱單元的進口端設置制冷單元。
2.按照權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的采樣器由內(nèi)部充有耐熱陶瓷環(huán)填料的上段和內(nèi)置不銹鋼絲網(wǎng)填料的下段構(gòu)成，換熱單元呈環(huán)型設置在采樣器上段的外周。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的流制冷單元為渦流管，渦管的輸入端經(jīng)另一電控閥與壓縮空氣管聯(lián)接，其輸出端接換熱單元的進口端。
4.按照權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的溫度測量元件為熱敏電阻。
5.按照權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的樣氣二次處理單元包括閥和油氣分離器，兩者串聯(lián)設置在樣氣出口管上。
6.按照權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的溫度測量元件的輸出端和溫控單元的輸入端連接，溫控單元的輸出端與電控閥的控制線圈連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置，其特征是所述的電控閥為電磁閥。
專利摘要乙烯裂解爐出口裂解氣自動取樣裝置,屬于測試儀器領域。包括帶有換熱單元的采樣器,采樣器的入口端經(jīng)閥與工藝管道聯(lián)接,采樣器的出口端經(jīng)樣氣出口管與分析儀器聯(lián)接,其特征是換熱單元呈環(huán)形設置在采樣器的外周形成夾層,在采樣器的樣氣出口端設置溫度測量元件,其樣氣出口管上串接有電控閥和樣氣二次處理單元,溫度測量元件和電控閥經(jīng)電纜與溫控單元連接,換熱單元的進口端設置制冷單元。本實用新型輸出的樣品氣體含油量低,換熱器換熱效率高,制冷劑獲取容易,運行成本低,工作穩(wěn)定可靠,可為在線分析儀器提供穩(wěn)定、均勻的樣品氣輸出。本實用新型可廣泛應用于石油化工行業(yè)的各型乙烯裂解爐。
文檔編號G01N35/10GK2519911SQ0126903
公開日2002年11月6日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者葛孚強, 王春林, 馮國華, 曲衛(wèi)方 申請人:中國石化集團齊魯石油化工公司