带反吹扫和冷凝除水的样气分析装置的制作方法

本实用新型涉及样气分析设备领域，具体为一种带反吹扫和冷凝除水的样气分析装置。

背景技术：

样气分析装置，能对燃料为天然气、液化石油气、焦炉煤气燃烧生成的样气中CO和氧含量进行在线分析。为燃烧系统调整空燃比提供参考。

现有样气分析装置主要存在的缺陷有：1）过滤器有积水、易脏，更换频繁；2）测量分析仪表前无冷凝除水、仪表易进水损坏；3）分析仪超量程后，即使样气合格情况下，等待恢复正常的时间长；4）没有配置标定单元，调校不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带反吹扫和冷凝除水的样气分析装置，可以有效解决背景技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：带反吹扫和冷凝除水的样气分析装置，其特征在于：包括烟气进口、排水口、排放口、取样及预处理单元和分析单元，所述取样及预处理单元包括依次连接的取样阀、积水器、粗过滤器、针型阀、抽气泵、冷凝机组，取样阀连接烟气进口，所述积水器的出口端通过蠕动排水泵连接排水口，冷凝机组的出水口通过排水器连接排水口；所述分析单元包括依次连接在冷凝机组出口端的CO检测仪以及氧探头，氧探头的出口端连接排放口，氧探头的信号输出端连接CO检测仪。

本实用新型的有益效果：

经过取样管道后，部分水气冷却为液态水，从积水器下端由蠕动排水泵排除。样气再经过冷凝机组，将烟样气冷却到4℃左右，进一步析出水分，从冷凝机组下端的排水器自动排出，避免了样气中的水分损坏仪器。

进一步地，样气分析装置还设置有压缩空气进口和压缩空气出口，所述粗过滤器设置有反洗进口和反洗出口，反洗进口通过第二手阀连接压缩空气进口，反洗出口通过第三手阀连接压缩空气出口，所述粗过滤器与积水器之间连接有第一手阀，所述粗过滤器与针型阀之间连接有第四手阀。

粗过滤器具有反吹扫功能，用压缩空气去除烟尘，无需拆卸换芯，减少了维护成本，降低了劳动强度，吹落的烟尘从反吹出口排出装置外。

进一步地，所述冷凝机组的出口端还旁接有排空流量计，排空流量计采用玻璃转子流量计，排空流量计用于排出多余样气，使得样气定量进入CO检测仪，保证测量数据的准确性。

进一步地，样气分析装置还设置有氮气吹扫单元，所述氮气吹扫单元包括氮气进口和连接在冷凝机组与CO检测仪之间的第五三通手阀，第五三通手阀的a口连接冷凝机组，第五三通手阀的b口用于连接氮气进口，第五三通手阀的c口依次通过流量计、过滤器连接CO检测仪。

CO检测仪的输入端增加了氮气吹扫，当检测的样气CO或氧含量值很高，超出了量程范围，可以通过纯净氮气吹扫CO检测仪和氧探头AT，将其快速冲洗干净，加速仪表检测的速度。

进一步地，所述样气分析装置还包括标定单元，所述标定单元包括第六三通手阀、第七三通手阀、CO标准气瓶、氧标准气瓶，所述CO标准气瓶通过第二减压阀连接第六三通手阀的a口，氧标准气瓶通过第三减压阀连接第六三通手阀的b口，第六三通手阀的c口连接第七三通手阀的a口，第三三通手阀的b口和c口串接在第五三通手阀与流量计之间。

标定单元设置方便对CO检测仪进行标定。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括取样及预处理单元、分析单元、氮气吹扫单元、标定单元。

所述取样及预处理单元包括第一烟气进口DN1和第二烟气进口DN2、排水口OUT1、压缩空气进口DN3和压缩空气出口OUT3以及依次连接的积水器CS、粗过滤器GL1、针型阀ZV、抽气泵QB1、冷凝机组LQ，积水器CS的输入端分别连接有第一取样阀EV1和第二取样阀EV2，第一取样阀EV1连接第一烟气进口DN1，第二取样阀EV2连接第二烟气进口DN2，积水器CS的出口端通过蠕动排水泵B1连接排水口OUT1，冷凝机组LQ的出水口通过排水器PS连接排水口OUT1。

粗过滤器GL1设置有反洗进口和反洗出口，反洗进口通过第二手阀BV2连接压缩空气进口DN3，反洗出口通过第三手阀BV3连接压缩空气出口OUT3，粗过滤器GL1与积水器CS之间连接有第一手阀BV1，粗过滤器GL1与针型阀ZV之间连接有第四手阀BV4。

粗过滤器GL1反吹扫时，关闭第一手阀BV1、第四手阀BV4，打开第二手阀BV2、第三手阀BV3，压缩空气从粗过滤器GL1的滤芯由内向外，吹去滤芯内的灰尘，并将烟尘排除装置外。

分析单元包括依次连接在冷凝机组LQ出口端的CO检测仪AI和氧探头AT和排放口OUT2，氧探头AT的信号输出端连接CO检测仪AI ，CO检测仪AI采用横河IR250A红外线分析仪，通过CO检测仪AI分析样气中一氧化碳含量、以及接收并分析氧探头AT发送的氧含量，并将其浓度信号转换成标准的4～20mA模拟信号输出。

氮气吹扫单元包括氮气进口DN4、以及连接在冷凝机组LQ与CO检测仪AI之间的第五三通手阀BV5、第五三通手阀BV5的a口连接冷凝机组LQ，第五三通手阀BV5的b口连接氮气进口DN4，第五三通阀BV5的c口依次通过流量计FI2、过滤器GL2连接CO检测仪AI。

当检测的样气CO或氧含量值很高，超出了CO检测仪AI的量程范围，可以调节第五三通手阀BV5，使第五三通手阀BV5的b口和c口连通，通过纯净氮气吹扫CO检测仪AI和氧探头AT，将其快速冲洗干净，加速仪表检测的速度。

为了排除多余过量的样气，冷凝机组LQ的出口端还旁接有排空流量计FI1，排空流量计采用玻璃转子流量计，使得样气定量进入CO检测仪AI，保证测量数据的准确性。

标定单元包括第六三通手阀BV6、第七三通手阀BV7、CO标准气瓶X1、氧标准气瓶X2， CO标准气瓶X1通过第二减压阀PRV2连接第六三通手阀BV6的a口，氧标准气瓶X2通过第三减压阀PRV2连接第六三通手阀BV6的b口，第六三通手阀BV6的c口连接第七三通手阀BV7的a口，第七三通手阀BV7的b口和c口串接在第五三通手阀BV5与流量计FI2之间。

本实用新型的工作过程：

取样气从第一取样阀EV1或第二取样阀EV2进入到积水器CS内，液体水从积水器CS下端由蠕动排水泵B1引出并由排水口OUT1排出，样气经第一手阀BV1进入粗过滤器GL1过滤烟尘颗粒，滤除烟尘的气体经第四手阀BV4、针型阀ZV，由抽气泵QB1抽出，针形阀ZV可调节流量。之后样气进入冷凝机组LQ降温，进一步除水，最后进入CO检测仪AI和氧探头AT进行氧气检测后、由排放口OUT2输出。

仪表标定分为CO量程标定、氧量程标定和CO/氧零点标定，具体原理为：

CO量程标定时，CO标准气瓶X1通过第二减压阀PRV2连接第六三通手阀BV6的a口，第六三通手阀BV6切换到CO量程校准位，此时第六三通手阀BV6的a口和c口通，b口和c口不通；第七三通手阀BV7切换到校准位，此时第三三通手阀BV7的a口和c口通，b口和c口不通，CO标准气瓶X1内的气体经第二减压阀PRV2→第六三通手阀BV6的a口→第六三通手阀BV6的c口→第七三通手阀BV7的a口→第七三通手阀BV7的c口→流量计FI2→过滤器GL2→CO检测仪AI→氧探头AT→排空，CO分析仪的CO含量稳定后，进入CO检测仪AI的校准参数页面，设置CO量程放大系数，使CO含量显示值与CO标准气瓶X1标示值相同。

氧量程标定时，氧气量程气瓶X2通过第三减压阀PRV3连接第六三通手阀BV6的b口，第六三通手阀BV6切换到氧量程校准位，此时第六三通手阀BV6的b口和c口通，a口和c口不通；第七三通手阀BV7切换到校准位，此时第七三通手阀BV7的a口和c口通，b口和c口不通，氧标准气瓶X2内的气体经第三减压阀PRV3→第六三通手阀BV6的b口→第六三通手阀BV6的c口→第七三通手阀BV7的a口→第七三通手阀BV7的c口→流量计FI2→过滤器GL2→CO检测仪AI→氧探头AT→排空，CO分析仪的氧含量稳定后，进入CO检测仪AI的校准参数页面，设置氧含量量程放大系数，使氧含量显示值与氧气量程气瓶X2的标示值相同。

CO和氧零点标定时，第五三通手阀BV5打到吹扫位，第五三通手阀BV5的b口和c口通，a口和c口不通；第七三通手阀BV7打到检测位，b口和c口通，a口和c口不通。吹扫氮气（N2-99.999%）从第五三通手阀BV5的b口→第五三通手阀BV5的c口→第七三通手阀BV7的b口→第七三通手阀BV7的c口→流量计FI2→过滤器GL2→CO检测仪AI→氧探头AT→排空，CO检测仪AI的CO和氧含量稳定后，进入CO分析仪的校准参数页面，分别设置CO和氧含量零点放大系数，使CO和氧含量显示值为零。