采样装置及煤炭地下气化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种采样装置和一种煤炭地下气化系统，其包括煤气输送管和采样管，所述煤气输送管上开设有采样孔，所述采样管设置于所述煤气输送管的外管壁上，并通过所述采样孔与所述煤气输送管内部连通。所述采样管具有主体段，所述主体段与煤气输送管的外管壁接触。本实用新型的采样装置和煤炭地下气化系统具有采样方便安全的优点。
【专利说明】采样装置及煤炭地下气化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤炭地下气化【技术领域】，特别是关于一种采样装置及一种煤炭地下气化系统。
【背景技术】
[0002]煤炭地下气化工艺过程中，在地下不完全燃烧所产生的产品煤气经由煤气管道输送至地面，在煤气在输送过程中，同时携带有大量的热量和水蒸汽；由于需要根据煤气的组分变化来决定对该工艺进行适当调整，以期达到能产生最佳煤气组分的目的，所以在气化过程中需要按一定的频率取样检测煤气组分，常规煤气取样手段一般是在输气管道侧壁开凿煤气采样孔进行定期间歇式采样。
[0003]图1所示为现有的采样装置的结构示意图。请参见图1，采样装置10包括煤气输送管11和采样管13，采样管13设置于煤气输送管11的外管壁上，与煤气输送管11内部连通，且采样管13垂直于煤气输送管11。采样装置10 —般设在户外，当户外温度不低于结冰点时可通过采样管13顺利取样，但当户外温度低于结冰点时，由于煤气中携带的水蒸汽发生冷凝，容易使采样管13结冰，堵塞采样管13，使采样无法正常进行；一般的解决方法是人为用热水冲洗采样管13，使结冰融化，但是这样操作费时费力，需要提前准备热水，同时所用热水在地面会凝结成冰，增加了取样的危险性。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种采样装置和一种煤炭地下气化系统，具有采样方便安全的优点。
[0005]为达上述优点，本实用新型提供一种采样装置，其包括煤气输送管和采样管，所述煤气输送管上开设有采样孔，所述采样管设置于所述煤气输送管的外管壁上，并通过所述采样孔与所述煤气输送管内部连通。所述采样管具有主体段，所述主体段与煤气输送管的外管壁接触。
[0006]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样管还包括自所述主体段延伸出的采样嘴，所述采样嘴向远离所述煤气输送管外管壁的方向弯曲。
[0007]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样嘴与所述煤气输送管的外管壁夹角的取值范围为20至30度。
[0008]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样嘴长度的取值范围为2厘米至3厘米。
[0009]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样管内直径的取值范围为5毫米至10毫米。
[0010]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样管管壁厚度的取值范围为1.5毫米至3毫米。
[0011]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样管总长度的取值范围为15厘米至30厘米。
[0012]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述采样管上设有阀门。
[0013]在本实用新型采样装置的一个实施例中，所述主体段和所述煤气输送管通过一焊接层焊接固定。
[0014]本实用新型还提供一种煤炭地下气化系统，其包括上述任意一种采样装置。
[0015]在本实用新型的采样装置及煤炭地下气化系统中，由于主体段与煤气输送管的外管壁接触，而地下煤气化产生的煤气具有高温，煤气输送管可将煤气的热量传递到采样管的主体段，保证采样管具有较高的温度，不易结冰堵塞，可方便安全地实现采样。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1所示为现有的采样装置的结构示意图。
[0017]图2所示为本实用新型第一实施例的采样装置的结构示意图。
[0018]图3所示为本实用新型第二实施例的采样装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0020]图2所示为本实用新型第一实施例的采样装置的结构示意图。请参见图2，本实用新型第一实施例采样装置20，用于对煤炭地下气化系统产生的煤气进行采样。采样装置20包括煤气输送管21和采样管23，采样管23设置于煤气输送管21的外管壁上。
[0021]煤气输送管21用于输送煤炭地下气化系统产生的煤气，所述煤气具有很高的温度，煤气在刚离开地下时温度在70至120摄氏度之间。煤气输送管21为大直径金属管可以传递热量，因此煤气输送管21的外管壁也具有很高的温度。煤气输送管21的外管壁上开设有采样孔211，采样孔211为圆形通孔，采样管23通过采样孔211与煤气输送管21的内部连通。煤气输送管21上还设有阀门213，阀门213用于控制煤气输送管21内的连通状态。
[0022]采样管23可为不锈钢材料制成的圆管，采样管23内直径的取值范围为5毫米(mm)至10毫米，采样管23管壁厚度的取值范围为1.5毫米(cm)至3毫米。采样管23总长度的取值范围为15厘米至30厘米。采样管23的外径可与采样孔211的孔径相同，采样管23的一端在采样孔211处于煤气输送管21通过焊接固定并密封。采样管23也可以通过螺纹或卡合在采样孔211处固定，可采用密封圈或密封胶等密封采样管23与采样孔211间的缝隙。
[0023]更具体地，采样管23具有主体段231和自主体段231延伸出的采样嘴232。主体段231上设置有阀门231a。主体段231为采样管23靠近采样孔211的一部分，主体段231的靠近采样孔211的一端在采样孔211处与煤气输送管211可通过焊接的方式固定并密封；主体段231的外管壁沿着平行于煤气输送管21的轴线方向紧贴于煤气输送管21的外管壁上，即主体段231与煤气输送管21接触，这样的结构使得煤气输送管21内的高温煤气的热量可传递至主体段231，确保主体段231的具有较高的温度。为了获得较佳的热传递效果，对煤气输送管21与主体段231的间隙进行焊接，即煤气输送管21和主体段231通过一焊接层焊接固定，增加煤气输送管21与主体段231间的热传递面积，但煤气输送管21和主体段231间的固定密封不以此为限，在其他实施例中，煤气输送管21和主体段231可通过其他方式固定密封连接，或煤气输送管21和主体段231可一体成型。
[0024]阀门231a大致设置在主体段231的中间位置，阀门231a用于控制主体段231内的连通状态，需要进行采样时将阀门231a打开即可获得煤气输送管21内的气体。采样嘴232为米样管23远离米样孔211的一部分,米样嘴232向远离煤气输送管21外管壁的方向弯曲，采样嘴232与煤气输送管21夹角的取值范围为20至30度。采样嘴232的长度的取值范围为2厘米(cm)至3厘米。采样时，取气机构可插设于采样嘴232上，通过与采样嘴232的连接即可获得煤气输送管21内的气体样品，为了确保采样嘴232处温度高于水的冰点，采样嘴232的长度不宜过长。
[0025]图3所示为本实用新型第二实施例的采样装置的结构示意图。请参见图3，本实用新型第二实施例的采样装置20，用于地下煤气化系统的煤气采样。采样装置20包括煤气输送管21和采样管23，采样管23设置于煤气输送管21的外管壁上。第二实施例的采样装置20与第一实施例的采样装置20相似，不同之处为，采样管23的主体段231缠绕于煤气输送管21上。
[0026]具体地，煤气输送管21的外管壁上开设有采样孔211，采样孔211为圆形通孔，采样管23通过采样孔211与煤气输送管21的内部连通。煤气输送管21上还设有阀门213，阀门213用于控制煤气输送管21内的连通状态。
[0027]采样管23内直径的取值范围为5毫米至10毫米，采样管23的管壁厚度的取值范围为1.5毫米至3毫米。采样管23的总长度的取值范围为15厘米至30厘米。采样管23的外径可与采样孔211的孔径相同，采样管23的一端在采样孔211处于煤气输送管21通过焊接固定和密封。采样管23也可通过螺纹或卡合在采样孔211处固定，可采用密封圈或密封胶等密封采样管23与采样孔211间的缝隙。
[0028]采样管23具有主体段231和自主体段231延伸出的采样嘴232。主体段231上设置有阀门231a。主体段231为弯曲结构，其紧密地缠绕于煤气输送管21的外管壁上，这样的结构使得煤气输送管21内的高温煤气的热量可传递至主体段231上，确保主体段231的具有较高的温度。为了获得较佳的热传递效果，对煤气输送管21与主体段231的间隙进行焊接，煤气输送管21和主体段231间形成有焊接层，增加煤气输送管21与主体段231间的热传递面积。
[0029]阀门231a用于控制主体段231内的连通状态，需要进行采样时将阀门231a打开即可获得煤气输送管21内的气体。米样嘴232为米样管23远离米样孔211的一部分,米样嘴232向远离煤气输送管21的方向弯曲，采样嘴232与煤气输送管21的外管壁夹角的取值范围为20至30度。采样嘴232长度的取值范围为2厘米至3厘米。
[0030]使用时，由于采样装置20的主体段231与煤气输送管21的外管壁接触，煤气输送管21管内煤气的热量可传递给采样装置20，当户外温度低于结冰点时，由于有足够的热量传递给采样管23，采样管23不会结冰堵塞；相对于现有技术中的采样装置，无需用热水冲洗采样管23，可实现方便安全取样。
[0031]本实用新型还提供一种煤炭地下气化系统，所述煤炭地下气化系统包括上述采样装置20，所述煤炭地下气化系统具有低温条件下采样管不会结冰堵塞、取样方便的优点。
[0032]综上所述，本实用新型的采样装置及煤炭地下气化系统至少具有以下的优点:
[0033]1.在本实用新型的采样装置及煤炭地下气化系统中，由于主体段与煤气输送管的外管壁接触，而地下煤气化产生的煤气具有高温，煤气输送管可将煤气的热量传递到采样管的主体段，保证采样管具有较高的温度，不易结冰堵塞，可方便安全地实现采样。
[0034]2.在本实用新型的采样装置及煤炭地下气化系统的一个实施例中，由于对主体段与煤气输送管的间隙进行焊接，在主体段与煤气输送管的间隙中形成焊接层，增加了热传递的面积，提闻了热传递效率。
[0035]3.在本实用新型的采样装置及煤炭地下气化系统的一个实施例中，采样管的采样嘴与煤气输送管夹角的取值范围为20至30度，取气机构可方便地插设于采样嘴上，增加了采样的便利性。
[0036]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种米样装置(20),其包括煤气输送管(21)和米样管(23),所述煤气输送管(21)上开设有采样孔(211)，所述采样管(23)设置于所述煤气输送管(21)的外管壁上，并通过所述采样孔(211)与所述煤气输送管(21)内部连通，其特征在于:所述采样管(23)具有主体段(231)，所述主体段(231)与煤气输送管(21)的外管壁接触。
2.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样管(23)还包括自所述主体段(231)延伸出的米样嘴(232),所述米样嘴(232)向远离所述煤气输送管(21)外管壁的方向弯曲。
3.如权利要求2所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样嘴(232)与所述煤气输送管(21)的外管壁夹角的取值范围为20至30度。
4.如权利要求2所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样嘴(232)长度的取值范围为2厘米至3厘米。
5.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样管(23)内直径的取值范围为5毫米至10毫米。
6.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样管(23)管壁厚度的取值范围为1.5毫米至3毫米。
7.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样管(23)总长度的取值范围为15厘米至30厘米。
8.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述采样管(23)上设有阀门(231a)。
9.如权利要求1所述的采样装置(20)，其特征在于:所述主体段(231)和所述煤气输送管(21)通过一焊接层焊接固定。
10.一种煤炭地下气化系统，其特征在于，所述煤炭地下气化系统包括权利要求1至9中任一项权利要求所述的采样装置(20)。
【文档编号】G01N1/22GK204202936SQ201420523864
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】陈 峰, 李金刚 申请人:新奥气化采煤有限公司