专利名称：一种可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工检测领域，具体涉及一种可以同时取气相和液相样品的在线 取样装置。
背景技术：
在石油、化工等领域，气相和液相取样是必不可少的，常见的取样装置是气体采 用排球内胆取样袋取样，即在出气管上接上一段乳胶管用作取样口，取样后用铁制皮管夹 住乳胶管。上述取样装置具有结构简单，操作方便等优点，但存在的缺点是显而易见的。其 中气体取样缺点有1.排球内胆中不能排出全部气体，而留在内胆内的空气形成球胆死体 积，影响出了检测的准确性；2. —些小分子气体(如H2、CO等)较容易从用橡胶制成的球 胆内渗出，因此不能长时间保存气体；3.橡胶对气体的吸附现象严重；4.取样和测试操作 繁复。而液体取样通常是采用冷却器冷却后直接阀门开启取样，这种取样方式存在如下 缺点1.取样时需要外排一定的量液体，导致环境污染大；2.有介质暴露在空气中，操作人 员与介质直接接触，对操作人员危害大；3.对于高压系统和有不凝性气体工艺介质的取样 困难。近年来，国内外也相继报道了新近发明的各种取样装置。比如CN2209329Y中介绍 了一种全自动气体取样器。该取样器中采用气体容器、采样头、三通管、取样封帽和放空封 帽组成全自动气体取样器，其中容器的进气口、采样头和取样封帽分别连接在三通管上，放 空封帽连接在容器出气口上，在放空封帽和采样头内置有密封球和密封弹簧。其工作原理 为首先将采样头与被采样气体相通，由于被采样气体的压力将使置于采样头内的密封球 压入，气体通过采样头和三通管进入容器，容器内的气体压力将逐渐升高，当升高至一定压 力时将把放空封帽内的密封球压入，气体从放空封帽放出。经过一段时间后，容器内的空气 均被置换后，可停止进气，采样头和放空封帽内的密封球在密封弹簧的作用下自动复位，则 气体被密封在容器中，采样即告结束。CN2450654Y介绍了一种内置弹簧隔离袋的取样装置， 主要解决以往取样器结构复杂，容易造成取样困难、泄漏、样品失真等问题。上述各种报道的取样装置，主要改进是集中在单个取样器局部点，且都没有涉及 到如何分离气液混合相，并将其分别取出等问题。所以它们都不具备同时在线分离并取出 液相和气相的能力。
实用新型内容针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种可以将系统中的气相和液相进行充 分分离、可以同时取出气相和液相的在线取样装置。本实用新型的技术方案是，一种可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置， 其中，所述在线取样装置包括冷却系统、分离和取样系统、泄压系统；所述冷却系统包括冷 却器、冷凝水进口管线、介质进入管线和介质出口管线；所述分离和取样系统包括气液分离系统、取样前洗净系统、气相取样系统、液相取样系统，所述液相取样系统位于所述介质出 口管线下方，所述气相取样系统位于所述气液分离系统上方；所述泄压系统包括泄压缓冲 槽、泄压缓冲槽外排管线、气相泄压管线、液相泄压管线和缓冲罐压力测量与控制系统。根据本实用新型所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，较好的 是，所述冷却系统通过介质出口管线与所述分离和取样系统相连。根据本实用新型所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，较好的 是，所述气相泄压管线与所述气相取样系统相连；所述液相泄压管线与所述液相取样系统 相连。根据本实用新型所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，较好的 是，所述缓冲罐压力测量与控制系统与所述泄压缓冲槽外排管线连接。该系统设计的气液分离功能主要是通过以下二方面实现一是利用冷却器将可凝 性介质进行充分冷却，不凝性气体则仍然呈现气象；二是充分利用液位差的特性，即将液相 取样系统设计在冷却器介质出口管线下方，利用液相的重力作用使得液相自动流入液相取 样系统，而气相受到系统动力作用会朝阻力小的方向即气相取样系统流动。本实用新型提供了一种可以同时取出气相和液相的在线取样装置，该装置具有将 管道或者系统中的气相和液相进行充分分离，并同时取出的能力，特别是对于高压和负压 系统，设计了泄压装置，使得使用范围大大拓展。本装置设计新颖合理、结构简单，便于操 作。采用冷却系统可以使得取样温度范围扩大到介质能够承受的任何范围；分离系统使得 液相取样更易操作，且能够方便取出不凝性气体；泄压系统能够将取出的样品压力泄至到 常压，解决取样品带压无法正常开启的弊端。
图1是本实用新型的可以同时取气相和液相的在线取样装置的结构示意图。图中，1-1.冷却器，1-2.冷凝水进口管线，1-3.冷凝水进口管线，1-4.介质进入 管线，1-5.介质出口管线，2-1.气液分离系统，2-2.取样前洗净系统，2-3.气相取样系统，
2-4.液相取样系统，3-1.泄压缓冲槽，3-2.泄压缓冲槽外排管线，3-3.气相泄压管线，3-4. 液相泄压管线，3-5.缓冲罐压力测量与控制系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细描述。本实用新型的在线取样装置包括冷却系统、分离和取样系统、泄压系统；所述冷却 系统包括冷却器1-1、冷凝水进口管线1-2和冷凝水进口管线1-3、介质进入管线1-4和介 质出口管线1-5 ；所述分离和取样系统包括气液分离系统2-1、取样前洗净系统2-2、气相 取样系统2-3、液相取样系统2-4 ；所述泄压系统包括泄压缓冲槽3-1、泄压缓冲槽外排管线
3-2、气相泄压管线3-3、液相泄压管线3-4和缓冲罐压力测量与控制系统3-5。液相取样系统2-4位于介质出口管线1-5下方，气相取样系统2-3位于气液分离 系统2-1上方，冷却系统通过介质出口管线1-5与分离和取样系统相连。气相泄压管线3-3与所述气相取样系统2-3相连；所述液相泄压管线3-4与所述 液相取样系统2-4相连。气相泄压管线3-3和液相泄压管线3-4分别与泄压缓冲槽3-1相连。同时，泄压缓冲槽3-1另一端连接有泄压缓冲槽外排管线3-2，缓冲罐压力测量与控制 系统3-5与泄压缓冲槽外排管线3-2连接。本取样装置工作时，原料从介质进入管线1-4进入冷却系统中，经冷却器1-1冷却 后，在气相取样系统2-3和液相取样系统2-4关闭的情况下，经过取样前洗净系统2-2对取 样管道进行在线清洗，清洗介质返回系统；洗净一段时间后，气液分离系统2-1将原料中的 气相和液相分离后，在气相取样系统2-3收集气相介质、液相取样系统2-4收集液相介质； 收集满后，气相样品可以经气相泄压管线3-3、液相经液相泄压管线3-4，利用泄压缓冲槽 3-1和缓冲罐压力测量与控制系统3-4进行泄压至常压。该装置设计的气液分离功能主要是通过以下二方面实现一是利用冷却器1-1将 可凝性介质进行充分冷却，不凝性气体则仍然呈现气态；二是充分利用液位差的特性，即 将液相取样系统2-4设计在冷却器介质出口管线1-5下方，利用液相的重力作用使得液相 自动流入液相取样系统2-4，而气相受到系统动力作用会朝阻力小的方向即气相取样系统
2-3流动。该取样装置的泄压系统主要利用泄压缓冲槽3-1和缓冲罐压力测量与控制系统
3-5来实现，即当取样满后，关闭取样系统进口阀门，打开泄压缓冲槽外排管线3-2的阀门， 利用缓冲罐压力测量与控制系统3-5控制所需的压力。对于有废气收集系统的装置可以取 消泄压缓冲槽3-1，直接将泄压装置外接至废气收接槽。本实用新型所述的在线取样装置可用于气液混合相的分离和取样，与传统取样装 置相比，新增了泄压系统和气液分离功能，解决了气液混合相高压和真空系统分离和取样 的问题。
权利要求一种可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，包括取样系统，其特征在于，所述在线取样装置包括冷却系统、分离和取样系统、泄压系统；所述冷却系统包括冷却器(1 1)、冷凝水进口管线(1 2、1 3)、介质进入管线(1 4)和介质出口管线(1 5)；所述分离和取样系统包括气液分离系统(2 1)、取样前洗净系统(2 2)、气相取样系统(2 3)、液相取样系统(2 4)，所述液相取样系统(2 4)位于所述介质出口管线(1 5)下方，所述气相取样系统(2 3)位于所述气液分离系统(2 1)上方；所述泄压系统包括泄压缓冲槽(3 1)、泄压缓冲槽外排管线(3 2)、气相泄压管线(3 3)、液相泄压管线(3 4)和缓冲罐压力测量与控制系统(3 5)。
2.根据权利要求1所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，其特征在 于，所述冷却系统通过介质出口管线(1-5)与所述分离和取样系统相连。
3.根据权利要求1所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，其特征在 于，所述气相泄压管线(3-3)与所述气相取样系统(2-3)相连；所述液相泄压管线(3-4)与 所述液相取样系统(2-4)相连。
4.根据权利要求1所述的可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，其特征在 于，所述缓冲罐压力测量与控制系统(3-5)与所述泄压缓冲槽外排管线(3-2)连接。
专利摘要本实用新型提供了一种可以同时进行气相和液相取样的在线取样装置，所述在线取样装置包括冷却系统、分离和取样系统、泄压系统；所述冷却系统包括冷却器、冷凝水进口管线、介质进入管线和介质出口管线；所述分离和取样系统包括气液分离系统、取样前洗净系统、气相取样系统、液相取样系统；所述泄压系统包括泄压缓冲槽、泄压缓冲槽外排管线、气相泄压管线、液相泄压管线和缓冲罐压力测量与控制系统。本装置可用于气液混合相的分离和取样，与传统取样装置相比，新增了泄压系统和气液分离功能，解决了气液混合相高压和真空系统分离和取样的问题。
文档编号G01N1/22GK201716213SQ20102021527
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者汪旭, 黄霖 申请人:上海宝钢化工有限公司