一种除水防堵VOCs在线监测装置的制作方法

本发明涉及一种除水防堵VOCs在线监测装置。

背景技术：

现有基于PID的VOCs在线监测装置不够完善，现有技术通常用了一个简单的冷凝器除水，气体中的水分不能彻底清除，且会有部分能溶解于冷凝水的VOCs气体被稀释，同时内部大量累积的水渍没有及时进行清洗堵塞管路，导致监测结果不准确，气体中的残余水分进入检测仪后大大降低其使用寿命、严重则导致检测仪损坏，无法达到长时间在线监测。

又如中国专利文献CN 204374179U公开了一种VOCs远程监测装置，包括外壳，安装在外壳内的抽气泵，分离干燥机构，减压阀，监测室，控制装置，无线发送单元，天线及远程显示平台，其中所述外壳下端面开设有进气口，排水口及出气口，所述抽气泵通过进气管穿过进气口以抽取烟囱内的烟气，所述抽气泵连接分离干燥机构后连接减压阀及监测室，以将干燥的烟气送入监测室，所述监测室内安装有VOCs传感器，所述VOCs传感器连接控制装置，所述控制装置连接无线发送单元，所述天线安装在外壳侧壁，并与所述无线发送单元连接。上述实用新型用了一个简单的冷凝器除水，气体中的水分不能彻底清除，且会有部分能溶解于冷凝水的VOCs气体被稀释，导致监测结果不准确。同时装置内部的油渍大量累积而没有及时进行清洗，导致后续监测数据不准确及水分堵塞装置内部，影响装置使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有监测装置处理单元除水不彻底，装置内部的水分大量累积而没有及时进行清洗的问题，提供一种新的除水防堵VOCs在线监测装置。该装置能够彻底去除样气的水分，不影响VOCs成分，使监测结果更加准确，同时反吹单元能够将真空除水器及管道中积聚不排的水分及时排出，降低设备维护频率，延长整个设备使用寿命的优点,为装置长时间连续在线监测提供了保障。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：一种除水防堵VOCs在线监测装置，包括箱体，采样单元，处理单元，监测单元，反吹单元及控制单元，所述箱体侧面开设有样气进气口、反吹进气口、空气进气口、排污口、样气排气口和空气排气口，所述采样单元包括采样探头、采样泵和采样电磁阀，所述处理单元包括真空除水器、电磁阀、Nafion管、Nafion管流量计、样气流量计和清洗泵，所述监测单元包括分析仪，所述反吹单元包括空气过滤器和反吹电磁阀，所述采样探头通过管道依次连接样气进气口、采样电磁阀、真空除水器、采样泵、Nafion管、样气流量计、分析仪和样气排气口，所述控制单元包括继电器，所述继电器电性连接于所述采样电磁阀、反吹电磁阀、采样泵和电磁阀。

上述技术方案中，优选地，所述继电器包括时间继电器和控制继电器，所述时间继电器上设有输入模块和显示模块，所述输入模块用于接收用户手工输入的指令，所述输入模块为采样时间模块和清洗时间模块，分别用于采样时间和清洗时间的设定，所述输入模块上方设有与其对应的显示模块，该显示模块用于实时显示输入模块实时输入的数据信息，所述控制继电器用于将所述时间继电器获得的指令转换为控制信号并发送给所述采样电磁阀、反吹电磁阀、采样泵和电磁阀，以控制所述采样电磁阀、反吹电磁阀、采样泵和电磁阀的工作，所述控制信号包括打开电磁阀的时间、电磁阀的开启时长、采样泵的开启和关闭、采样时长、清洗时长和关闭电磁阀时间中的至少一种。

优选地，所述电磁阀设有3个，分别泵前三通电磁阀、泵后三通电磁阀和排污电磁阀，用于控制管道之间的气体或者液体通断。

优选地，所述真空除水器和采样泵之间通过管道连接泵前三通电磁阀，所述采样泵和Nafion管之间之间通过管道连接泵后三通电磁阀。

优选地，所述Nafion管由内管壁和外管壁组成，所述Nafion管内管壁一端通过管路与泵后三通电磁阀，Nafion管内管壁另一端连接样气流量计，所述Nafion管外管壁一端通过管路与空气进气口连接，Nafion管外管壁另一端依次连接Nafion管流量计和清洗泵，所述清洗泵连接空气排气口。

优选地，所述空气过滤器一端通过管道与反吹进气口连接，另一端通过管道依次连接反吹电磁阀和采样泵，所述采样泵通过管道依次连接泵后三通电磁阀、泵前三通电磁阀和真空除水器。

优选地，所述真空除水器下端连接排水管，排水管通过排污电磁阀与排污口连接。

本发明通过真空除水器，能够彻底去除样气的水分；本发明通过Nafion管快速干燥样气，并且不影响样气中的VOCs成分，能够增加了监测的准确性同时防止了潮湿气体对检测仪的损坏，从而延长检测仪使用寿命；本发明的反吹装置能够将真空除水器及管道中积聚不排的水渍及时排出，保证了装置的除水效果，同时防止水渍堵塞油真空除水器及管道，为装置长时间连续在线监测提供了保障。

采用本发明的装置，样气里的水分去除率达95％。如果用现有监测装置来监测相同的样气，样气里的水分去除率达60％。因此，采用本发明的装置使得样气里的水分去除率提高了35％，大大提高了样气里的水分去除率，使监测结果更加准确，另外，由于该装置的反吹装置能够将真空除水器及管道中积聚不排的水渍及时排出，为装置长时间连续在线监测提供了保障。

附图说明

图1为本发明一种除水防堵VOCs在线监测装置示意图。

图2为本发明Nafion管示意图。

附图中：

1、箱体 2、采样泵 3、采样探头

4、真空除水器 5、空气过滤器 6、清洗泵

7、样气流量计 8、Nafion管流量计 9、Nafion管

10、分析仪 11、排污电磁阀 12、采样电磁阀

13、反吹电磁阀 14、泵前三通电磁阀 15、泵后三通电磁阀

16、时间继电器 17、控制继电器 18、样气进气口

19、反吹进气口 20、空气进气口 21、排污口

22、样气排气口 23、空气排气口 24、旁通口

91、内管壁 92、外管壁

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种除水防堵VOCs在线监测装置，包括箱体1，采样单元，处理单元，监测单元，反吹单元及控制单元，所述箱体1侧面开设有样气进气口18、反吹进气口19、空气进气口20、排污口21、样气排气口22和空气排气口23，所述采样单元包括采样探头3、采样泵2和采样电磁阀12，所述处理单元包括真空除水器4、电磁阀、Nafion管9、Nafion管流量计8、样气流量计7和清洗泵6，所述监测单元包括分析仪10，所述反吹单元包括空气过滤器5和反吹电磁阀13，所述采样探头3通过管道依次连接样气进气口18、采样电磁阀12、真空除水器4、采样泵2、Nafion管9、样气流量计7和分析仪10、样气排气口22，所述控制单元包括继电器，所述继电器电性连接于所述采样电磁阀12、反吹电磁阀13、采样泵2和电磁阀，所述继电器包括时间继电器16和控制继电器17，所述时间继电器上设有输入模块和显示模块，所述输入模块用于接收用户手工输入的指令，所述输入模块为采样时间模块和清洗时间模块，分别用于采样时间和清洗时间的设定，所述输入模块上方设有与其对应的显示模块，该显示模块用于实时显示输入模块实时输入的数据信息，所述控制继电器17用于将所述时间继电器获得的指令转换为控制信号并发送给所述采样电磁阀12、反吹电磁阀13、采样泵2和电磁阀，以控制所述采样电磁阀12、反吹电磁阀13、采样泵2和电磁阀的工作，所述控制信号包括打开电磁阀的时间、电磁阀的开启时长、采样泵的开启和关闭、采样时长、清洗时长和关闭电磁阀时间中的至少一种。所述电磁阀设有3个，分别泵前三通电磁阀14、泵后三通电磁阀15和排污电磁阀11，用于控制管道之间的气体或者液体通断。所述真空除水器4和采样泵2之间通过管道连接泵前三通电磁阀14，所述采样泵2和Nafion管9之间之间通过管道连接泵后三通电磁阀15。所述空气过滤器5一端通过管道与反吹进气口19连接，另一端通过管道依次连接反吹电磁阀13和采样泵2，所述采样泵2通过管道依次连接泵后三通电磁阀15、泵前三通电磁阀14和真空除水器4，所述真空除水器4下端连接排水管，排水管通过排污电磁阀11与排污口21连接，所述泵后三通电磁阀15还通过管道与旁通口24连接，可通过该通口进行泄压。

如图2所示，所述Nafion管9由内管壁91和外管壁92组成，所述Nafion管9内管壁91一端通过管路与泵后三通电磁阀15连接，Nafion管9内管壁91另一端连接样气流量计7，所述Nafion管9外管壁92一端通过管路与空气进气口20连接，Nafion管9外管壁92另一端依次连接Nafion管流量计8和清洗泵6，所述清洗泵6连接空气排气口23。所述清洗泵6抽取气体经过Nafion管外管壁92，使管壁内外存在的压力梯度，将蒸发出的水气带走，从而使内管壁VOCs气体达到干燥的效果。清洗泵6抽取气体经过Nafion管外管壁92后进入Nafion管流量计8，所述Nafion管流量计8将控制清洗泵6产生流速稳定的气流，最后通过空气排气口23排出。

运作方式：在时间继电器16上的采样时间模块上输入采样时间，时间继电器16将手工输入的指令发送给控制继电器17，控制继电器17接收到处理指令后，开启采样泵2和采样电磁阀12，采样泵2将抽取的样气依次经过采样探头3和采样电磁阀12再送入真空除水器4进行样气脱水，所述真空除水器4下端连接排水管将脱水后的水从排污口21排出，待上述样气除水完成后，样气依次通过泵前三通电磁阀14、采样泵2、泵后三通电磁阀15，最后通过Nafion管9干燥后依次送入样气流量计8、分析仪10和样气排气口22，所述样气通过Nafion管9干燥,增加了监测的准确性同时防止潮湿气体对分析仪10的损坏，所述样气流量计7以便精确控制样气的流速，防止因为流速过快从而损坏分析仪10，所述分析仪10以监测输送到分析仪10内样气的VOCs数值，监测后的样气通过连接在分析仪10一端的样气排气口22排出。使用一段时间以后，通过在时间继电器16上设置反吹时间，时间继电器16将信号反馈到控制继电器17，控制继电器17控制泵前三通电磁阀14、泵后三通电磁阀15、反吹电磁阀13和排污电磁阀11动作，采样电磁阀12停止，同时控制采样泵2抽取外部空气，将空气送入空气过滤器5进行除杂，然后依次送入到反吹电磁阀13、采样泵2、泵后三通电磁阀15、泵前三通电磁阀14，最后对真空除水器4以及管道内壁进行反吹清洗，被清洗出来的污垢杂质随清洗气流从真空除水器4以及管道下方的排污口22排出。

【实施例】：

采用图1的监测装置，样气里的水分去除率达95％，其装置除水效果好，解决了装置处理单元除水不彻底的问题，从而保证了监测结果的准确性。同时反吹单元能够将装置中积聚不排的水分及时排出，为装置长时间连续在线监测提供了保障。

【比较例】：

采用中国专利文献CN 204374179U的VOCs远程监测装置，样气里的水分去除率达60％，其装置处理单元除水不彻底，无法将装置中积聚不排的水分及时排出，严重影响监测结果的准确性，也无法长时间连续在线监测。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。