专利名称：负压式颗粒状物料取样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对颗粒状物料的取样，尤其是涉及利用负压条件对颗粒状物料的取样装置。
背景技术：
化工生产中经常遇到颗粒形状的物料(以下简称粒料)。与液态、气态或者粉末状物料相比，粒料具有单独的特性。在涉及粒料的工业过程中，无论是过程监控、产品定等，还是设备开发等等，均需要对在设备内部存放或处理的粒料进行取样分析。例如，在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚乳酸(PLA)等聚合产品的固相缩聚生产中，需要监控其生产过程，或者开发性能更加优越的结晶装置、预热装置和固相缩聚反应装置，就必须在各个生产阶段对设备内部不同位置的粒料进行取样分析；产品定等时，也需要对中间或最终料仓进行取样。
目前粒料的取样装置，均是在设备或输送管道的侧面或下方开口，外接一根开口向下的取样管，利用粒料自身的重力进行取样。对设备而言，这样的装置只能取到设备壁处的粒料样品。由于存在壁面效应，加之受到处理时的温度分布、浓度分布以及设备内部设置的内构件分布等多种因素的影响，使得设备内不同位置的粒料具有不同的特性，尤其是设备壁面的粒料与中心位置相比，特性差异非常大。所以，现有取样装置取得的样品并不具有代表性，这样的样品用来确定产品的等级、监控处理过程或者指导开发新的处理设备时，可靠性都不高。对于聚合物的固相缩聚反应而言，利用现有装置取样除了存在以上明显缺陷之外，还会带来以下问题
(1)所取得的高温样品未经冷却，会与周围环境中的氧气发生氧化反应，使样品失真。如PET固相缩聚中，预热器和反应器的温度达到180～240□，粒料取出后极易和大气中的氧气发生反应。
(2)周围环境中的氧气也有可能逆向扩散到设备内部，对工艺过程造成影响。对PET固相缩聚而言，反应气氛中的氧气浓度受到严格控制，工艺要求该指标不能超过10ppm。此时，这方面的影响是非常大的，取样不当，产品的质量将受到严重影响。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种动力大、失真小、能够对设备内部不同位置方便迅速地进行取样的颗粒状物料取样装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现一种负压式颗粒状物料取样装置，包括取样管、取样阀和取样瓶，设置一只专用取样室，用连接管将取样室与取样阀密封连接，取样阀的另一端与取样管相连，取样管穿过设备壁面与粒料盛放设备的内部连通。所述的取样室为一只由阀门控制与外界是否相通的密封容器，其上端设有两只气体阀，下端设有出料阀；所设的一只气体阀通过接管与真空系统相连，另一只气体阀外端接有与外界大气相通的放空管。取样以后，取样室内部的粒料样品经过出料阀进入取样瓶。
本实用新型的目的还可以通过以下优选技术方案来进一步实现前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中所述的取样管与设备壁面之间滑动密封，取样管的外侧与传动机构相连。
前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中取样室与取样阀之间的连接管全部或部分为软管，所述的取样管的内部端头呈楔形或扁平形状。
前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中所述的取样管的外侧设有外套管，外套管与取样管之间固定连接，外套管与固定在设备壁面上的传动机构之间以螺纹方式传动，外套管上设有手轮。
前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中所述的取样室上端另外设有一只气体阀，该气体阀通过接管与惰性气体源相连。
前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中所述的取样室的内部设有过滤层，该过滤层的过滤直径小于粒料样品的最小直径。
前述的负压式颗粒状物料取样装置，其中所述的取样阀和出料阀优选球阀；所述的取样室的外形优选为上部分呈圆柱形，下部分呈倒置的圆锥形；在取样室上部分的侧面设有观察镜；出料阀设置在倒置的圆锥体顶端。
采用本实用新型技术方案可以起到如下技术效果(1)采用真空系统使取样装置内形成负压，取样动力大，取样管的直径能够做得很小，可以在粒料平均直径的5～100倍之间进行选择；而取样管直径的减小，使得取样过程对工艺过程的影响大为降低。
(2)取样管伸入到设备内部进行取样，所取样品来自设备中间位置而不是壁面；而且取样管可以伸缩移动，能够对设备内部进行多点取样。
(3)引入惰性气体，可以置换取样室内的空气，避免了氧气逆向扩散到设备内部，给工艺过程造成负面影响。同时，又可以用惰性气体吹扫管道、管件，避免取样管的堵塞。每次取样前，取样管内积存的物料被吹回到设备内部，使所取样品具有即时性。
(4)即使取出的样品温度较高，也可以在取样室内惰性气体氛围中冷却到常温，然后再取出进行分析处理，避免了高温样品直接放出后与大气中氧气发生反应，使取样更为可靠有效。
图1是本实用新型结构示意图。图中各附图标记的含义见下表
具体实施方式
本实用新型采用封闭的取样室，利用真空系统产生负压，使取样动力大为增加，取样管直径有效降低，取样对工艺过程几乎不产生影响。将取样管做成伸缩式，实现了对设备内部不同位置进行多点取样。同时，在取样系统中引入惰性气体，既可以对系统进行气体置换，又可以对取样管道进行吹扫，起到了保护样品、防止管道堵塞、去除管内积料等技术效果。整个设计合理、高效，操作使用方便、快捷、可靠性高，可满足工业上多种状况下对颗粒状物料的取样要求。
下面将结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细描述如图1，在粒料盛放设备1的壁面6开孔，取样管7自该孔进入设备内部，取样管7与壁面6之间滑动密封。取样管7的内端口呈楔形或扁平形状；其外侧设有外套管8，外套管8的外端设置手轮19，外套管8、手轮19与取样管7之间均固定联接。在设备壁面6开孔周围相应位置固定设置传动机构9，在传动机构9与外套管8上设置相互匹配的内外螺纹，共同实现对取样管7的支撑和前后伸缩移动。取样管7的外端与取样阀10相接，并通过连接软管11与专门设置的取样室2相连接。取样室2上部分为圆柱形，下部分为倒置的圆锥形。在取样室2的上方接有三只气体阀12、13和14，气体阀12的外侧通过接管与真空系统4相连，气体阀13的外侧通过接管与惰性气体源5相连，而气体阀14的外侧通过放空管15与大气相通。取样室2上部分的侧面除了接有连接管11之外，另外设有观察镜3，用于观察室内取样量的多少。取样室2的内部设有过滤层18，其过滤直径小于粒料样品的最小直径。取样室2下部分倒置的圆锥体的顶端为颗粒状物料样品的出口，出口外设有出料阀16，粒料样品由此处流出取样室2而进入取样瓶17。上述取样阀10和出料阀16优选球阀。
实际使用时，操作手轮19通过传动机构9使取样管7的内端口移到所需的取样位置，接好取样阀10和连接软管11。关闭取样阀10、气体阀12和14，打开气体阀13和出料阀16，用惰性气体吹扫取样室2内的残料。吹扫一段时间以后，关闭出料阀16，打开气体阀14，置换取样室2内的空气。过一段时间以后，关闭气体阀14，打开取样阀10，脉冲吹扫取样管线。然后关闭取样阀10和气体阀13，打开气体阀12，使取样系统与真空系统4相连。待取样系统压力下降成为负压并保持稳定以后，打开取样阀10进行取样，通过观察镜3观察室内取样情况。已取到足够的粒料样品以后，关闭取样阀10和气体阀12，慢慢打开气体阀13引入惰性气体，以保护样品。待取样室2内呈正压、样品冷却到常温以后，慢慢打开气体阀14使室内气体流通。最后，打开出料阀16将样品放出到取样瓶17内，再关闭气体阀13，从而完成取样。
权利要求1.一种负压式颗粒状物料取样装置，包括取样管[7]、取样阀[10]和取样瓶[17]，其特征在于设置一只专用取样室[2]，用连接管[11]将取样室[2]与取样阀[10]密封连接，取样阀[10]的另一端与取样管[7]相连，取样管[7]穿过设备壁面[6]与粒料盛放设备[1]的内部连通；所述的取样室[2]为一只由阀门控制与外界是否相通的密封容器，其上端设有气体阀[12]和[14]，下端设有出料阀[16]；所述的气体阀[12]通过接管与真空系统[4]相连，气体阀[14]外端接有与外界大气相通的放空管[15]；取样以后，取样室[2]内部的粒料样品经过出料阀[16]进入取样瓶[17]。
2.如权利要求1所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样管[7]与设备壁面[6]之间滑动密封，取样管[7]的外侧与传动机构[9]相连。
3.如权利要求2所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于取样室[2]与取样阀[10]之间的连接管[11]全部或部分为软管，所述的取样管[7]的内部端头呈楔形或扁平形状。
4.如权利要求2或3所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样管[7]的外侧设有外套管[8]，外套管[8]与取样管[7]之间固定连接，外套管[8]与固定在设备壁面[6]上的传动机构[9]之间以螺纹方式传动，外套管[8]上设有手轮[19]。
5.如权利要求1、2或3所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样室[2]上端另外设有气体阀[13]，该气体阀[13]通过接管与惰性气体源[5]相连。
6.如权利要求4所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样室[2]上端另外设有气体阀[13]，该气体阀[13]通过接管与惰性气体源[5]相连。
7.如权利要求1所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样室[2]的内部设有过滤层[18]，该过滤层[18]的过滤直径小于粒料样品的最小直径。
8.如权利要求1所述的负压式颗粒状物料取样装置，其特征在于所述的取样阀[10]和出料阀[16]优选球阀；所述的取样室[2]的外形优选为，上部分呈圆柱形、下部分呈倒置的圆锥形；在取样室[2]上部分的侧面设有观察镜[3]；出料阀[16]设置在倒置的圆锥体顶端出口。
专利摘要本实用新型涉及对颗粒状固体物料的取样。设计的主要特点是采用封闭的取样室，利用真空系统产生负压，使取样动力大为增加，取样管直径有效降低，取样对工艺过程几乎不产生影响；将取样管做成伸缩式，实现对设备内部不同位置进行多点取样；在取样系统中引入惰性气体，既可以对系统进行气体置换，又可以对取样管道进行吹扫，起到了保护样品、防止管道堵塞、去除管内积料等技术效果。整个设计合理、高效，操作使用方便、快捷、可靠性高，能满足工业上多种状况下对颗粒状物料的取样要求。
文档编号G01N1/02GK2655219SQ200320110350
公开日2004年11月10日 申请日期2003年10月22日 优先权日2003年10月22日
发明者张军, 成展 申请人:中国石化仪征化纤股份有限公司