專利名稱：一種在線分析樣品預處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種過濾裝置，特別是一種帶自動反吹功能的在線分析樣品預處
理過濾裝置。
背景技術：
在線分析預處理裝置作為整個在線分析系統(tǒng)的首要部分，其質量以及處理能力的 高低，直接影響到分析周期的長短以及分析結果的準確性，目前市面上的在線分析的預處 理裝置對于高溫、高水以及高塵的煤氣化樣品的降溫、除水、除塵的處理還不能達到非常理 想的狀態(tài)，過濾時采用傳統(tǒng)的水冷技術，效率低，采用常規(guī)的風冷模式，不能很好的控制樣 品出口溫度，因樣品中水含量過高而易解凍造成管路堵塞，嚴重影響了分析的準確性甚至 危及到分析儀器的安全使用。
實用新型內容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種對高溫、高含水以及 高粉塵樣品進行預處理的在線分析裝置。 本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種在線分析樣品預處理裝置，包括采集 探針、過濾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，所述采集探針與過濾系統(tǒng)連通，其特征在于所述過濾系統(tǒng)采 用四級過濾， 一級過濾包括水洗罐，二級過濾包括自清洗冷凝脫液過濾器，三級過濾為分子 膜過濾器，四級過濾為分子篩過濾器，各級過濾裝置之間通過管路和多個閥門逐級連通。 為了使樣品在進入過濾系統(tǒng)之前的管道通暢，本實用新型所述的在線分析樣品預 處理裝置，其在一級過濾的水洗罐之前還設置有自動反吹系統(tǒng)，所述自動反吹系統(tǒng)包括防 爆電磁閥控制箱、第一防爆三通電磁閥、第二防爆三通電磁閥和空氣壓縮機；空氣壓縮機依 次通過第二防爆三通電磁閥、第一防爆三通電磁閥及管道與除塵罐連通，除塵罐與采集探 針連通，防爆電磁閥控制箱與第一防爆三通電磁閥、第二防爆三通電磁閥連接，所述第一防 爆三通電磁閥的一個端口與一級過濾的水洗罐連通。 為了使水洗罐中的水封高度穩(wěn)定在一個固定位置，本實用新型所述的在線分析樣 品預處理裝置，其所述一級過濾的水洗罐一側設置有與廢液收集罐連通的溢液口 ，與所述 溢液口連通的設置在廢液收集罐上的進液口的高度與水洗罐中液面高度一致，在水洗罐頂 部設置有與自清洗冷凝脫液過濾器連通的出氣口 。 為了方便排出樣品通過水洗罐被過濾出的泥漿等，本實用新型所述的在線分析樣 品預處理裝置，其在水洗罐底部設置有排渣口 。 為了控制樣品在經過二級過濾后被排出時的溫度，本實用新型所述的在線分析樣 品預處理裝置，其制冷系統(tǒng)設置在二級過濾的自清洗冷凝脫液過濾器出口處，所述制冷系 統(tǒng)包括旋風致冷器以及控制旋風致冷器的智能溫度控制裝置；所述智能溫度控制裝置由設 置在自清洗冷凝脫液過濾器的頂部的溫度傳感器、溫度控制器和電磁閥組成，溫度傳感器 和電磁閥與溫度控制器相連，旋風致冷器與電磁閥連接。[0009] 本實用新型所述的在線分析樣品預處理裝置，其所述二級過濾的自清洗冷凝脫液 過濾器底部為泥漿沉淀區(qū)，泥漿沉淀區(qū)上部的罐體上設置與廢液收集罐連接的溢液口 ，泥 漿沉淀區(qū)的底部也與廢液收集罐連接；所述自清洗冷凝脫液過濾器的中部為熱交換器，其 由多根豎直安裝的內拋光的超薄壁毛細管組成，毛細管的下部和水洗罐頂部的出氣口連 通，毛細管的上部和自清洗冷凝脫液過濾器頂部的出氣口相通，所述熱交換器外部與旋風 致冷器的出風口相對。 本實用新型所述的在線分析樣品預處理裝置，其在廢液收集灌底部連接有防爆兩 通電磁閥，防爆電磁閥控制箱與防爆兩通電磁閥連接。 本實用新型所述的在線分析樣品預處理裝置，其所述四級過濾的分子篩過濾器為 并聯(lián)的冗余結構。 為了控制樣品進入分析儀表所需量，本實用新型所述的在線分析樣品預處理裝 置，其在四級過濾的分子篩過濾器的出口連接有流量計。 本實用新型通過對樣品進行四級過濾，并通過溫度傳感器相連的溫度控制器控制 與旋風致冷器連接的電磁閥的開斷，實現(xiàn)了可調節(jié)的溫度控制和致冷器冷風量的智能控 制，經過多級降溫、除水除塵過濾的煤氣化樣品，可以確保樣品的溫度、含水量和含塵量達 到進入分析儀器前的要求。 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是 1、采集樣品通過四級過濾，確保了樣品的溫度、含水量和含塵量達到進入分析儀
器前的要求。 2、在過濾系統(tǒng)之前設置定時自動反吹系統(tǒng)，有效避免了含有雜質的樣品其過濾之 前傳輸管道的堵塞問題。 3、在二級過濾的自清洗冷凝脫液過濾器出口處設置了智能制冷系統(tǒng)，確保了樣品 出口溫度保持在一定的可靠范圍之中。 4、四級過濾采用冗余結構，便于該級過濾器的更換與維修。 5、在四級過濾的出口處設置流量計，能有效控制進入分析儀表中樣品的流量。
圖1是本實用新型的連接結構示意圖。 圖中標記la為第一防爆三通電磁閥，lb為第二防爆三通電磁閥，2為防爆電磁閥 控制箱，3為水洗罐，4為廢液收集灌，5為防爆兩通電磁閥，6為電磁閥，7為溫度控制器，8 為空氣壓縮機，9為自清洗冷凝脫液過濾器，10為溫度傳感器，11為旋風致冷器，12為分子 膜過濾器，13為分子篩過濾器，14為流量計，15除塵罐，16為采集探針。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。 為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。 如圖1所示，一種在線分析樣品預處理裝置，包括采集探針16、過濾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，所述采集探針16與過濾系統(tǒng)連通，所述過濾系統(tǒng)采用四級過濾，一級過濾包括水洗罐 3，二級過濾包括自清洗冷凝脫液過濾器9，三級過濾為分子膜過濾器12，四級過濾為分子 篩過濾器13 ，各級過濾裝置之間通過管路和多個閥門逐級連通。 在一級過濾的水洗罐3之前還設置有自動反吹系統(tǒng)，所述自動反吹系統(tǒng)包括防爆 電磁閥控制箱2、第一防爆三通電磁閥la、第二防爆三通電磁閥lb和空氣壓縮機8 ;空氣壓 縮機8依次通過第二防爆三通電磁閥lb、第一防爆三通電磁閥la及管道與除塵罐15連通， 除塵罐15與采集探針16連通，防爆電磁閥控制箱2與第一防爆三通電磁閥la、第二防爆三 通電磁閥lb連接，控制三通閥流路之間的切換，所述第一防爆三通電磁閥la的一個端口與 一級過濾的水洗罐3連通，定時反吹系統(tǒng)能有效防止高塵樣品對傳輸管道堵塞。 高溫高水高塵的煤氣化樣品經采集探針16進行抽取，通過傳輸管道進入一級過 濾的水洗罐3中， 一級過濾的水洗罐3 —側設置有與廢液收集罐4連通的溢液口 ，與所述溢 液口連通的設置在廢液收集罐4上的進液口的高度與水洗罐3中液面高度一致，在水洗罐3 底部還設置有排渣口，排渣口與一球閥連接。樣品進入水洗罐3中過濾出的水和粉塵泥槳 沉積在水洗罐3底部，若水洗罐3中水面高度超過了與廢液收集罐4連通的進液口的高度， 多余的水則會從水洗罐3—側開的溢液口中流入到廢液收集罐4中，而沉積的泥沙等可通 過球閥的開關從排渣口中排除，在廢液收集罐4底部開有出液口并與防暴兩通電磁閥5連 接，防暴兩通電磁閥5由防爆電磁閥控制箱2控制，經過水洗罐3過濾后的樣品從水洗罐頂 部的出氣口排出進入二級過濾的自清洗冷凝脫液過濾器9中。 從水洗罐3中出來的樣品進入到自清洗冷凝脫液過濾器9中部由多根豎直安裝的 內拋光的超薄壁毛細管組成的熱交換器內進行熱交換，樣品中的水順著毛細管的外壁流入 到過濾器底部，水中溶解的粉塵泥漿也隨之被沖刷到底部達到自清洗的作用，泥漿沉淀區(qū) 的下部與廢液收集罐4連通，流入泥漿沉淀區(qū)的水較多后，能從泥漿沉淀區(qū)上部開的溢液 口中排入到廢液收集罐4內，當沉積的泥漿較多后，可開啟自清洗冷凝脫液過濾器9底部的 排放口 ，將泥漿排入到廢液收集罐4中。 為防止冷風過量而引起熱交換器內的樣品管線結冰，在所述熱交換器外部設置有 制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)包括旋風致冷器11以及控制旋風致冷器11的智能溫度控制裝置； 所述智能溫度控制裝置由設置在自清洗冷凝脫液過濾器9的頂部的溫度傳感器10、溫度控 制器7和電磁閥6組成，旋風致冷器(11)的出風口與熱交換器外部相對，能對樣品在零下 2(TC的風冷下降溫除塵出水；與溫度傳感器10相連的溫度控制器7控制與旋風致冷器11 連接的電磁閥6的開或斷，溫度控制器根據(jù)溫度傳感器監(jiān)測的煤氣樣品出口溫度，開啟或 關閉電磁閥，當溫度傳感器監(jiān)測的煤氣樣品出口溫度過高，則自動加大降溫力度，反之則降 低降溫力度，確保樣品出口溫度保持在15 ± l(TC的可靠范圍之中。 經過二級過濾后，樣品出口處將達到以下指標樣品溫度15士1(TC，樣品中水含 量《0. 5%，樣品中基本無雜質顆粒。 經過二級過濾的樣品進入分子膜過濾器12進行三級過濾，所述分子膜過濾器12 的過濾膜的濾膜孔可在0. 05-5ym之間選擇，經過三級過濾后，樣品出口處將達到以下指 標樣品中含水量《1000ppm，樣品中基本無雜質顆粒。 最后樣品進入四級過濾，所述四級過濾器的分子篩過濾器13前半部分過濾器選 用5A分子篩，后半部分過濾器選用變色硅膠，四級過濾設計為并聯(lián)的冗余結構，當過濾器消耗件經過長時間使用需要更換時，可以不用停工，只需要啟動備用的另一套過濾器就可 以保證分析正常進行；在四級過濾器的出口處安裝有帶針閥的流量計14，可控制樣品進入 在線分析儀表的流量。 如此，高溫高水高塵的樣品在經過了以上四級過濾之后，樣品在進入分析儀表之 前將達到以下指標樣品中水含量《0. lppm，樣品中基本無雜質顆粒，樣品流量《1L/Min， 從而為樣品分析的準確性和分析儀表的安全提供了可靠的保障。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種在線分析樣品預處理裝置，包括采集探針(16)、過濾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，所述采集探針(16)與過濾系統(tǒng)連通，其特征在于所述過濾系統(tǒng)采用四級過濾，一級過濾包括水洗罐(3)，二級過濾包括自清洗冷凝脫液過濾器(9)，三級過濾為分子膜過濾器(12)，四級過濾為分子篩過濾器(13)，各級過濾裝置之間通過管路和多個閥門逐級連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于在一級過濾的水洗 罐(3)之前還設置有自動反吹系統(tǒng)，所述自動反吹系統(tǒng)包括防爆電磁閥控制箱(2)、第一防 爆三通電磁閥(la)、第二防爆三通電磁閥(lb)和空氣壓縮機(8);空氣壓縮機(8)依次通 過第二防爆三通電磁閥(lb)、第一防爆三通電磁閥(la)及管道與除塵罐(15)連通，除塵罐 (15)與采集探針(16)連通，防爆電磁閥控制箱(2)與第一防爆三通電磁閥(la)、第二防爆 三通電磁閥(lb)連接，所述第一防爆三通電磁閥(la)的一個端口與一級過濾的水洗罐(3) 連通。
3. 根據(jù)權利要求1所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于所述一級過濾的水洗罐(3) —側設置有與廢液收集罐(4)連通的溢液口，與所述溢液口連通的設置在廢液收 集罐(4)上的進液口的高度與水洗罐(3)中液面高度一致，在水洗罐(3)頂部設置有與自 清洗冷凝脫液過濾器(9)連通的出氣口。
4. 根據(jù)權利要求1所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于在水洗罐(3)底部 設置有排渣口。
5. 根據(jù)權利要求1所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于制冷系統(tǒng)設置在二 級過濾的自清洗冷凝脫液過濾器(9)出口處，所述制冷系統(tǒng)包括旋風致冷器(11)以及控制 旋風致冷器(11)的智能溫度控制裝置；所述智能溫度控制裝置由設置在自清洗冷凝脫液 過濾器(9)的頂部的溫度傳感器(10)、溫度控制器(7)和電磁閥(6)組成，溫度傳感器(10) 和電磁閥(6)與溫度控制器(7)相連，旋風致冷器(11)與電磁閥(6)連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于所述二級過濾的自 清洗冷凝脫液過濾器(9)底部為泥漿沉淀區(qū)，泥漿沉淀區(qū)上部的罐體上設置與廢液收集罐 (4)連接的溢液口，泥漿沉淀區(qū)的底部也與廢液收集罐(4)連接；所述自清洗冷凝脫液過濾 器(9)的中部為熱交換器，其由多根豎直安裝的內拋光的超薄壁毛細管組成，毛細管的下 部和水洗罐(3)頂部的出氣口連通，毛細管的上部和自清洗冷凝脫液過濾器(9)頂部的出 氣口相通，所述熱交換器外部與旋風致冷器(11)的出風口相對。
7. 根據(jù)權利要求3或6所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于在廢液收集灌 (4)底部連接有防爆兩通電磁閥(5)，防爆電磁閥控制箱(2)與防爆兩通電磁閥(5)連接。
8. 根據(jù)權利要求1所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于所述四級過濾的分 子篩過濾器為并聯(lián)的冗余結構。
9. 根據(jù)權利要求1、2、3、4、5、6或8所述的在線分析樣品預處理裝置，其特征在于在 四級過濾的分子篩過濾器(13)的出口連接有流量計(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種在線分析樣品預處理裝置，包括采集探針、過濾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，所述采集探針與過濾系統(tǒng)連通，所述過濾系統(tǒng)采用四級過濾，一級過濾包括水洗罐，二級過濾包括自清洗冷凝脫液過濾器，三級過濾為分子膜過濾器，四級過濾為分子篩過濾器，各級過濾裝置之間通過管路和多個閥門逐級連通。四級過濾采用了冗余結構，與溫度傳感器相連的溫度控制器控制與旋風致冷器連接的電磁閥的開斷，實現(xiàn)了可調節(jié)的溫度控制和致冷器冷風量的智能控制，經過多級降溫、除水除塵過濾的煤氣化樣品，可以確保樣品的溫度、含水量和含塵量達到進入分析儀器前的要求。
文檔編號G01N1/34GK201514345SQ20092031164
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者李方成, 林強, 郭繼紅 申請人:眉山麥克在線設備有限公司