專利名稱：一種可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及化工檢測領域，具體涉及一種可以同時取氣相和液相樣品的在線 取樣裝置。
背景技術：
在石油、化工等領域，氣相和液相取樣是必不可少的，常見的取樣裝置是氣體采 用排球內膽取樣袋取樣，即在出氣管上接上一段乳膠管用作取樣口，取樣后用鐵制皮管夾 住乳膠管。上述取樣裝置具有結構簡單，操作方便等優(yōu)點，但存在的缺點是顯而易見的。其 中氣體取樣缺點有1.排球內膽中不能排出全部氣體，而留在內膽內的空氣形成球膽死體 積，影響出了檢測的準確性；2. —些小分子氣體(如H2、CO等)較容易從用橡膠制成的球 膽內滲出，因此不能長時間保存氣體；3.橡膠對氣體的吸附現象嚴重；4.取樣和測試操作 繁復。而液體取樣通常是采用冷卻器冷卻后直接閥門開啟取樣，這種取樣方式存在如下 缺點1.取樣時需要外排一定的量液體，導致環(huán)境污染大；2.有介質暴露在空氣中，操作人 員與介質直接接觸，對操作人員危害大；3.對于高壓系統(tǒng)和有不凝性氣體工藝介質的取樣 困難。近年來，國內外也相繼報道了新近發(fā)明的各種取樣裝置。比如CN2209329Y中介紹 了一種全自動氣體取樣器。該取樣器中采用氣體容器、采樣頭、三通管、取樣封帽和放空封 帽組成全自動氣體取樣器，其中容器的進氣口、采樣頭和取樣封帽分別連接在三通管上，放 空封帽連接在容器出氣口上，在放空封帽和采樣頭內置有密封球和密封彈簧。其工作原理 為首先將采樣頭與被采樣氣體相通，由于被采樣氣體的壓力將使置于采樣頭內的密封球 壓入，氣體通過采樣頭和三通管進入容器，容器內的氣體壓力將逐漸升高，當升高至一定壓 力時將把放空封帽內的密封球壓入，氣體從放空封帽放出。經過一段時間后，容器內的空氣 均被置換后，可停止進氣，采樣頭和放空封帽內的密封球在密封彈簧的作用下自動復位，則 氣體被密封在容器中，采樣即告結束。CN2450654Y介紹了一種內置彈簧隔離袋的取樣裝置， 主要解決以往取樣器結構復雜，容易造成取樣困難、泄漏、樣品失真等問題。上述各種報道的取樣裝置，主要改進是集中在單個取樣器局部點，且都沒有涉及 到如何分離氣液混合相，并將其分別取出等問題。所以它們都不具備同時在線分離并取出 液相和氣相的能力。

實用新型內容針對以上技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以將系統(tǒng)中的氣相和液相進行充 分分離、可以同時取出氣相和液相的在線取樣裝置。本實用新型的技術方案是，一種可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置， 其中，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷 卻器、冷凝水進口管線、介質進入管線和介質出口管線；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)、取樣前洗凈系統(tǒng)、氣相取樣系統(tǒng)、液相取樣系統(tǒng)，所述液相取樣系統(tǒng)位于所述介質出 口管線下方，所述氣相取樣系統(tǒng)位于所述氣液分離系統(tǒng)上方；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖 槽、泄壓緩沖槽外排管線、氣相泄壓管線、液相泄壓管線和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。根據本實用新型所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述冷卻系統(tǒng)通過介質出口管線與所述分離和取樣系統(tǒng)相連。根據本實用新型所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述氣相泄壓管線與所述氣相取樣系統(tǒng)相連；所述液相泄壓管線與所述液相取樣系統(tǒng) 相連。根據本實用新型所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，較好的 是，所述緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)與所述泄壓緩沖槽外排管線連接。該系統(tǒng)設計的氣液分離功能主要是通過以下二方面實現一是利用冷卻器將可凝 性介質進行充分冷卻，不凝性氣體則仍然呈現氣象；二是充分利用液位差的特性，即將液相 取樣系統(tǒng)設計在冷卻器介質出口管線下方，利用液相的重力作用使得液相自動流入液相取 樣系統(tǒng)，而氣相受到系統(tǒng)動力作用會朝阻力小的方向即氣相取樣系統(tǒng)流動。本實用新型提供了一種可以同時取出氣相和液相的在線取樣裝置，該裝置具有將 管道或者系統(tǒng)中的氣相和液相進行充分分離，并同時取出的能力，特別是對于高壓和負壓 系統(tǒng)，設計了泄壓裝置，使得使用范圍大大拓展。本裝置設計新穎合理、結構簡單，便于操 作。采用冷卻系統(tǒng)可以使得取樣溫度范圍擴大到介質能夠承受的任何范圍；分離系統(tǒng)使得 液相取樣更易操作，且能夠方便取出不凝性氣體；泄壓系統(tǒng)能夠將取出的樣品壓力泄至到 常壓，解決取樣品帶壓無法正常開啟的弊端。

圖1是本實用新型的可以同時取氣相和液相的在線取樣裝置的結構示意圖。圖中，1-1.冷卻器，1-2.冷凝水進口管線，1-3.冷凝水進口管線，1-4.介質進入 管線，1-5.介質出口管線，2-1.氣液分離系統(tǒng)，2-2.取樣前洗凈系統(tǒng)，2-3.氣相取樣系統(tǒng)，
2-4.液相取樣系統(tǒng)，3-1.泄壓緩沖槽，3-2.泄壓緩沖槽外排管線，3-3.氣相泄壓管線，3-4. 液相泄壓管線，3-5.緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細描述。本實用新型的在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻 系統(tǒng)包括冷卻器1-1、冷凝水進口管線1-2和冷凝水進口管線1-3、介質進入管線1-4和介 質出口管線1-5 ；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)2-1、取樣前洗凈系統(tǒng)2-2、氣相 取樣系統(tǒng)2-3、液相取樣系統(tǒng)2-4 ；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽3-1、泄壓緩沖槽外排管線
3-2、氣相泄壓管線3-3、液相泄壓管線3-4和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-5。液相取樣系統(tǒng)2-4位于介質出口管線1-5下方，氣相取樣系統(tǒng)2-3位于氣液分離 系統(tǒng)2-1上方，冷卻系統(tǒng)通過介質出口管線1-5與分離和取樣系統(tǒng)相連。氣相泄壓管線3-3與所述氣相取樣系統(tǒng)2-3相連；所述液相泄壓管線3-4與所述 液相取樣系統(tǒng)2-4相連。氣相泄壓管線3-3和液相泄壓管線3-4分別與泄壓緩沖槽3-1相連。同時，泄壓緩沖槽3-1另一端連接有泄壓緩沖槽外排管線3-2，緩沖罐壓力測量與控制 系統(tǒng)3-5與泄壓緩沖槽外排管線3-2連接。本取樣裝置工作時，原料從介質進入管線1-4進入冷卻系統(tǒng)中，經冷卻器1-1冷卻 后，在氣相取樣系統(tǒng)2-3和液相取樣系統(tǒng)2-4關閉的情況下，經過取樣前洗凈系統(tǒng)2-2對取 樣管道進行在線清洗，清洗介質返回系統(tǒng)；洗凈一段時間后，氣液分離系統(tǒng)2-1將原料中的 氣相和液相分離后，在氣相取樣系統(tǒng)2-3收集氣相介質、液相取樣系統(tǒng)2-4收集液相介質； 收集滿后，氣相樣品可以經氣相泄壓管線3-3、液相經液相泄壓管線3-4，利用泄壓緩沖槽 3-1和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-4進行泄壓至常壓。該裝置設計的氣液分離功能主要是通過以下二方面實現一是利用冷卻器1-1將 可凝性介質進行充分冷卻，不凝性氣體則仍然呈現氣態(tài)；二是充分利用液位差的特性，即 將液相取樣系統(tǒng)2-4設計在冷卻器介質出口管線1-5下方，利用液相的重力作用使得液相 自動流入液相取樣系統(tǒng)2-4，而氣相受到系統(tǒng)動力作用會朝阻力小的方向即氣相取樣系統(tǒng)
2-3流動。該取樣裝置的泄壓系統(tǒng)主要利用泄壓緩沖槽3-1和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)
3-5來實現，即當取樣滿后，關閉取樣系統(tǒng)進口閥門，打開泄壓緩沖槽外排管線3-2的閥門， 利用緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)3-5控制所需的壓力。對于有廢氣收集系統(tǒng)的裝置可以取 消泄壓緩沖槽3-1，直接將泄壓裝置外接至廢氣收接槽。本實用新型所述的在線取樣裝置可用于氣液混合相的分離和取樣，與傳統(tǒng)取樣裝 置相比，新增了泄壓系統(tǒng)和氣液分離功能，解決了氣液混合相高壓和真空系統(tǒng)分離和取樣 的問題。
權利要求一種可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，包括取樣系統(tǒng)，其特征在于，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻器(1 1)、冷凝水進口管線(1 2、1 3)、介質進入管線(1 4)和介質出口管線(1 5)；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)(2 1)、取樣前洗凈系統(tǒng)(2 2)、氣相取樣系統(tǒng)(2 3)、液相取樣系統(tǒng)(2 4)，所述液相取樣系統(tǒng)(2 4)位于所述介質出口管線(1 5)下方，所述氣相取樣系統(tǒng)(2 3)位于所述氣液分離系統(tǒng)(2 1)上方；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽(3 1)、泄壓緩沖槽外排管線(3 2)、氣相泄壓管線(3 3)、液相泄壓管線(3 4)和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)(3 5)。
2.根據權利要求1所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述冷卻系統(tǒng)通過介質出口管線(1-5)與所述分離和取樣系統(tǒng)相連。
3.根據權利要求1所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述氣相泄壓管線(3-3)與所述氣相取樣系統(tǒng)(2-3)相連；所述液相泄壓管線(3-4)與 所述液相取樣系統(tǒng)(2-4)相連。
4.根據權利要求1所述的可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，其特征在 于，所述緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)(3-5)與所述泄壓緩沖槽外排管線(3-2)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種可以同時進行氣相和液相取樣的在線取樣裝置，所述在線取樣裝置包括冷卻系統(tǒng)、分離和取樣系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻器、冷凝水進口管線、介質進入管線和介質出口管線；所述分離和取樣系統(tǒng)包括氣液分離系統(tǒng)、取樣前洗凈系統(tǒng)、氣相取樣系統(tǒng)、液相取樣系統(tǒng)；所述泄壓系統(tǒng)包括泄壓緩沖槽、泄壓緩沖槽外排管線、氣相泄壓管線、液相泄壓管線和緩沖罐壓力測量與控制系統(tǒng)。本裝置可用于氣液混合相的分離和取樣，與傳統(tǒng)取樣裝置相比，新增了泄壓系統(tǒng)和氣液分離功能，解決了氣液混合相高壓和真空系統(tǒng)分離和取樣的問題。
文檔編號G01N1/22GK201716213SQ20102021527
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權日2010年6月3日
發(fā)明者汪旭, 黃霖 申請人:上海寶鋼化工有限公司