专利名称：水滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于用电化学方法测试气体的监测仪器领域，具体涉及一种在线式氧分析仪的前置预处理装置。
背景技术：
氧分析仪，通常用于对各种惰性气体中氧含量(或浓度)的测量。在线式氧分析仪则具有连续显示、上下限报警、标准信号输出或继电器触点报警输出等功能，并可具有4-20mA模拟输出、报警输出和RS485标准接口，适于与工控机或中央集中控制单元配合，对空气、氮气、氩气等气体中的氧气浓度进行连续监测和联锁控制。
干法腈纶生产工艺系美国杜邦公司研发的一种腈纶纤维生产工艺，其在聚合物的制备、聚合、纺丝等过程中，生产装置内均采用充氮保护，以确保生产工艺的安全、正常进行，目前国内已经引进了数套采用该生产工艺的大型(年产2.5～4.5万吨腈纶纤维/每套装置)生产装置。
由于生产装置采用充氮保护，则装置内氧含量的检测就显得极其重要，一旦氧含量超标，在线式氧分析仪迅速发出报警信号，在工控机或中央集中控制单元的联锁控制下生产装置停止运行，故在线式氧分析仪运行的稳定性和可靠性直接影响安全生产和产品质量。
由于被检测气体中含有大量自聚性、腐蚀性气体，在其进入氧分析仪的检测室之前，必须用脱盐水把被检测气体中携带的自聚性、腐蚀性气体采用水滤方式除去，所以在采样气管路和氧分析仪检测室的采样气入口管之间设置了前置水滤器。
用来检测头道淤浆过滤机内氧含量的氧分析仪AT4713-1/2，自某腈纶生产装置投产运行10多年来，一直运行不稳定，设备稳定运行的时间周期短，严重影响了生产的正常进行和产品质量的稳定性。
该氧分析仪不能正常工作的原因，是因为其原前置的水滤器结构设计不合理所致1、采用上端排水方式，导致前置的水滤器底部(碟形底或平底)经常沉积大量自聚沉积物，清理非常困难；2、该水滤器没有液位计，不能观察其内部的液位，使得液位控制不理想，当液位过高时会造成采样管路、检测室等进水导致氧分析仪的检测室工作不正常或损坏；3、由于液位的不稳定，使得被检测气体介质和脱盐水接触面积较小，导致水滤效果不佳，部分自聚腐蚀性气体仍能进入采样管路和检测室室内，导致采样管路堵塞或检测室损坏等。
公告日为2001年4月4日、公告号为CN 2426152Y的中国专利公开了一种氧分析仪负压洗涤器，其水滤器上设有进、出气口、脱盐水入口和溢出口，在水滤器的脱盐水溢出口上增设与水滤器上部连通的连通管，水滤器上设置有液位计，便于观察和进行脱盐水液位调整，能实现液位的稳定控制，解决了采样管路、检测室等进水的问题。但是其存在着自聚物的清理困难、液位显示有时不准确、被检测气体介质和脱盐水接触面积较小等不足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水滤效果更好、能自动进行沉积自聚物的清理和排出、液位控制稳定、显示准确、设备稳定运行时间周期长的水滤器。
本实用新型的技术方案是提供一种水滤器，包括中空的水滤器腔体、设置在水滤器腔体上的被测气体进、出气管、脱盐水进、出水管、与水滤器上部腔体及脱盐水出水管连通的脱盐水溢流管和设置在水滤器上的液位计，其特征是在水滤器的下部设置脱盐水进水管；在水滤器的底部设置漏斗形底部并与脱盐水出水管连接；在水滤器的下部、脱盐水进水管开口的上方设置多孔筛板，被测气体进气管从上向下贯穿多孔筛板并开口于筛板下方；液位计的下取压点设置于脱盐水进水管上。
其中所述的多孔筛板的厚度为1～3mm，筛孔径为2～4mm，筛孔间距为8～12mm。
其所述的液位计的下取压点设置在脱盐水进水管距水滤器腔体脱盐水进水口距离小于15cm以内的管段上。
其所述的脱盐水出水管在水滤器腔体外高于筛板的位置与脱盐水溢流管作三通式连接。
其所述被检测气体进气管与被检测气体采样管连接，被检测气体出气管与氧分析仪采样入口管连接。
其所述水滤器内脱盐水有效液面高度至少为30cm；所述水滤器脱盐水有效液面至出气管下口高度至少为40cm。
其所述的液位计内设置轻质液位指示浮标。
与现有技术比较，本实用新型的优点是1.内部设置多孔筛板，使气体介质通过筛板时被迫由大气泡分解为许多小气泡，大大增加了气相与液相的接触面积，提高了水滤效果；2.设置漏斗形底部和采用脱盐水底部排放的方式，有利于沉积的自聚物的集中和排出，解决了沉积物的自动搜集、清理和排放问题；3.改变了液位计的下部取压点，避免了液位计的下部取压点易被沉积的自聚物堵塞，造成液位计显示失真的问题，液位显示更加准确、灵敏。
4.改变了脱盐水出水管与脱盐水溢流管三通连接的部位，确保水滤器内脱盐水的液面高度，保证了水滤效果。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；具体实施方式
图1中，本实用新型包括设置在水滤器腔体1上的被测气体进气管2、出气管3、脱盐水进水管4、出水管5、与水滤器上部腔体及脱盐水出水管连通的脱盐水溢流管6和设置在水滤器上的液位计7，其中在水滤器腔体1的下部设置脱盐水进水管4；在水滤器的底部设置漏斗形底部8并与脱盐水出水管5连接，在水滤器1的下部、脱盐水进水管4开口的上方设置多孔筛板9，被测气体进气管2从上向下贯穿多孔筛板9并开口于筛板下方，液位计7的下取压点设置于脱盐水进水管上。
其中多孔筛板9的厚度为1～3mm，筛孔径为2～4mm，筛孔间距为8～12mm；液位计7的下取压点设置在脱盐水进水管4距水滤器腔体脱盐水进水管口距离小于15cm以内的管段上；脱盐水出水管折返上行至高于筛板9的位置后，与脱盐水溢流管6作三通式连接；滤器内脱盐水有效液面高度(即被测气体进气管开口至脱盐水液面的高度)至少为30cm，水滤器脱盐水有效液面至出气管下口的高度至少为40cm，以保证水滤效果和保证尽量少的水份被水滤后的气体介质带出。
液位计内设置有轻质液位指示浮标；所述脱盐水溢流管的排放口设置水封10。
由于水滤器的下部采用了倒锥体形状结构(即漏斗状结构)，便于沉积物的堆积，排水方式采用了底部排放的方式，容器内积聚的沉积物能及时随水滤水排出，有利于沉积物的排出。
在水滤器的内部设置了多孔筛板，使气体介质由下向上通过时被迫由大气泡分解为许多小气泡，大大增加了气相与液相的接触面积，提高了水滤效果。
液位计的下部取压点，设置在脱盐水进水管靠近水滤器腔的位置，避免了液位计下部取压点的堵塞问题(在进水流量小于脱盐水出水管的最大允许流量时，下部取压点的压力与容器内同水平位置压力相等)；另外液位计的内部，设置有一个红色轻质液位指示浮标，用来方便观察液位。
该水滤器水滤液的排出方式采用变形的“F”形状，其上端开口(即脱盐水溢流管6)是在水滤液(脱盐水)液面以上的水滤器腔内，脱盐水溢流管的排放口设置水封，则溢流管处的压力与水滤器内的压力相等，并且这种形状的排放方式，便于排放管内的气体排出。这样，当脱盐水液位超过脱盐水出水管5折返上行与脱盐水溢流管6作三通式连接的连接处时，脱盐水就会溢流出来。只要调整进水流量，使进水量小于最大排放流量，同时小于最大允许流量，则其内部的脱盐水液位就能被稳定地控制。
本前置水滤器的优选结构参数和制作、安装要求为(1)液位高度根据氧分析仪生产厂家ROSEMOUNT BECKMAN设计的预处理系统有关数据，最小脱盐水有效深度(即水滤器脱盐水液面至进气管下口的高度)至少为20cm，确定其液位理想高度为30～60cm。
(2)容器内的压力根据有关工艺数据，正常工作时介质压力大约在500mmH2O，所以水滤器内最大工作压力小于500mmH2O。实际水滤器工作时，其内部压力为微负压(100mmH2O)。
(3)材质选定因其检测介质中含有大量腐蚀性气体，所以材质选用不锈钢材料。由水滤器内的压力较小，所以选用2mm厚的不锈钢板即可。
(4)容器高度根据保证尽量少的水份被水滤后的气体介质带出，最终确定水滤器脱盐水液面至出气管下口的高度至少为40cm。
(5)液位计液位计下部取压点离脱盐水入口距离小于15mm，脱盐水入口管线选用Dg40不锈钢管，进水流量小于100cm3/m。
(6)筛板设计最佳参数为厚度2mm，孔径3mm，孔间距10mm。
(7)加工要求为了保证水滤器的密封性和美观，要求所有焊口、焊缝均用氩弧焊焊接，并进行气密性试验。
(8)安装位置安装位置尽量靠近采样口。
(9)安装连接从设备连接而来的介质采样管与水滤器的被测气体进气管相连，被测气体出气管与氧分析仪的采样入口管相连；脱盐水经截止阀和流量计后，与脱盐水入口管线相连，并做整体固定。
由于本实用新型设置了多孔筛板，增加了气相与液相介质的接触面积，提高了水滤效果；漏斗形底部的设置和采用脱盐水底部排放的方式，解决了沉积物的自动搜集和排放问题；液位计下部取压点的改变，避免了液位计的下部取压点易被沉积的自聚物堵塞，造成液位计显示失真的问题，液位显示更加准确、灵敏，同时，改变了脱盐水出水管与脱盐水溢流管三通连接的部位，确保水滤器内脱盐水的液面高度，保证了水滤效果，最终大大延长了设备稳定运行的时间周期。
本实用新型适用于对干法腈纶生产装置中氧分析仪被检测气体的预处理，亦适用作在各种含有自聚性、腐蚀性成份的被检测气体的生产、检测环节，对进入气体分析仪的被检测气体进行预处理。
权利要求1.一种水滤器，包括中空的水滤器腔体、设置在水滤器腔体上的被测气体进、出气管、脱盐水进、出水管、与水滤器上部腔体及脱盐水出水管连通的脱盐水溢流管和设置在水滤器上的液位计，其特征是在水滤器的下部设置脱盐水进水管；在水滤器的底部设置漏斗形底部并与脱盐水出水管连接；在水滤器的下部、脱盐水进水管开口的上方设置多孔筛板，被测气体进气管从上向下贯穿多孔筛板并开口于筛板下方；液位计的下取压点设置于脱盐水进水管上。
2.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述的多孔筛板的厚度为1～3mm，筛孔径为2～4mm，筛孔间距为8～12mm。
3.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述的液位计的下取压点设置在脱盐水进水管距水滤器腔体脱盐水进水口距离小于15cm以内的管段上。
4.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述的脱盐水出水管在水滤器腔体外高于筛板的位置与脱盐水溢流管作三通式连接。
5.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述被检测气体进气管与被检测气体采样管连接，被检测气体出气管与氧分析仪采样入口管连接。
6.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述水滤器内脱盐水有效液面高度至少为30cm。
7.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述水滤器脱盐水有效液面至出气管下口高度至少为40cm。
8.按照权利要求1所述的水滤器，其特征是所述的液位计内设置轻质液位指示浮标。
专利摘要水滤器，属于用电化学方法测试气体的监测仪器领域。包括中空的水滤器腔体、设置在水滤器腔体上的被测气体进、出气管、脱盐水进、出水管、与水滤器上部腔体及脱盐水出水管连通的脱盐水溢流管和设置在水滤器上的液位计，其特征是在水滤器的下部设置脱盐水进水管；在水滤器的底部设置漏斗形底部并与脱盐水出水管连接；在水滤器的下部、脱盐水进水管开口的上方设置多孔筛板，被测气体进气管从上向下贯穿多孔筛板并开口于筛板下方；液位计的下取压点设置于脱盐水进水管上。由于增加了气、液相介质的接触面积，改变了出水管与溢流管三通的连接部位，水滤效果好；解决了沉积物的排放问题；液位显示更加准确、灵敏，大大延长了设备稳定运行的时间周期。
文档编号B01D47/02GK2580439SQ0225555
公开日2003年10月15日 申请日期2002年11月27日 优先权日2002年11月27日
发明者刘宝, 孙树义, 宫知奇, 孙泽林, 何曙光 申请人:中国石化集团齐鲁石油化工公司