荒煤气成分检测试样采取成套装置的制作方法

本发明涉及检验分析技术领域，特别是涉及一种荒煤气成分检测试样采取成套装置。

背景技术：

在焦化生产领域，荒煤气气体成分的检测是一种较为特殊气体的检测，其原因在于荒煤气的特殊性。一是荒煤气的温度较高，经集气管氨水喷洒后的荒煤气也80℃左右，温度较高，正常状态取样比较困难。二是荒煤气成分复杂，含有较多的焦油成分，一般试样采取容易造成取样装置的堵塞，而且会对分析试样检测造成较大的检测误差(焦油混进吸收液化学分析检测时滴定终点观察不准确)。三是集气管处的压力较低，正常生产技术参数设定在130-150帕斯卡左右，该压力状态下无法完成取样工作。四是集气管放散口的荒煤气对人身体伤害较大，荒煤气含有许多强致癌的多环芳香烃，取样装置不合适导致荒煤气泄露较多。但是荒煤气试样成分的检测数据对于保障生产过程的安全、稳定、顺畅却有着十分重要的指导实践意义。由于荒煤气的上述特殊性，由此在其检测中，取样过程就存在着诸多问题，但是取样过程是试样检测分析过程的起始环节同时更是检测过程的重要过程，对试样分析有着关键性质的作用，因为当试样无法采集或采集试样不具有待测成分的代表性时，该试样的分析过程无论如何精准、检验方法无论如何先进都将无从谈起，采样是分析检测的基础和前提。

目前大多数企业采样没有专用的采用工具或设备，多是简单制作。无法满足采样检测的检验及现场生产实践的要求，对检测的数据的准确性造成一定的偏差，影响和制约了生产的安全稳定运行。主要表现在：

一、取样没有代表性。试样的代表性是检测的灵魂和关键，当一个试样不具备检测的代表性时，检测过程及检测数据将毫无意义，是一种社会资源的浪费。现在的采样工具无法深入到有效试样采样区或是采样工具简陋无法有效采取试样，种种原因造成采取的试样不具有代表性。

二、现在采用工具多使用通用的双联球吸气挤压的方式采取气体试样，在使用过程中，容易进入空气造成采取试样的不准确。

三、无法有效保证采样的安全性。现有采样工具采取试样时需要近距离才能完成采样过程，有时有些气体的危害性较大，容易使人中毒或窒息，采样存在着巨大的安全隐患。

四、现在的采样工具无法实现自动化，完全需要人工完成，采样工具笨重操作不方便。

五、冬季在北方无法实施户外采样作业，北方冬季天气彻寒，焦炉采样一般在室外，且许多检测项目多采用化学吸收法，其吸收液冬季很容易结冰，无法取样，即使不结冰其吸收液温度也很低，气体吸收效果大为降低，对检测数据也造成很大的检测误差，使检测失去意义。

六、当前检测设备需要室外接电作业，在焦炉炉顶作业区很不方便，而且存在着较大安全隐患。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提供一种荒煤气成分检测试样采取成套装置。

本发明提供一种荒煤气成分检测试样采取成套装置，其包括：依次通过连接套管相连接的连接球杆，气体捕集阱，气体冷却管，充电式真空泵，吸收瓶和流量计；以及设置于所述吸收瓶外围的吸收瓶保温箱，和设置于所述流量计外围的化学吸收流量计保护箱；

所述连接球杆包括：内装有第一焦油捕集内衬管的连接杆，以及与连接杆相连的空心球体；所述空心球体内设置有网状焦油捕集球，以及用于稳定网状焦油捕集球而铺设于所述空心球体内壁的脱脂棉；

所述气体捕集阱包括：位于两侧的连接管箍，以及位于中部的捕集套管；两侧的连接管箍通过螺纹丝扣连接于变径的捕集套管，所述捕集套管内放置第二焦油捕集内衬管；所述连接杆与一个连接管箍相连；

所述气体冷却管包括：两个连接短管，螺旋式气体流动盘管和冷却水管套；两个连接短管焊接于变径的螺旋式气体流动盘管的两端；冷却水管套焊接于两个连接短管外围；所述冷却水管套上部的中间位置螺纹丝扣连接开口；所述冷却水管套内装设有冰水混合物；

所述两个连接短管中的一个与气体捕集阱的另一个连接管箍相连，另一个连接短管与充电式真空泵的入口相连；

所述吸收瓶保温箱和化学吸收流量计保护箱的侧面均设置有气体入口孔；所述真空泵出口通过气体入口孔依次连接于吸收瓶和流量计；所述吸收瓶用于盛装不同的吸收液；

所述第一焦油捕集内衬管、网状焦油捕集球、脱脂棉和第二焦油捕集内衬管均已预先干燥恒重并称重。

进一步地，所述连接杆内部下侧设置有档托，所述连接杆内部上侧设置有固定销；所述第一焦油捕集内衬管限位于所述档托和固定销之间。

进一步地，所述空心球体由两个半法兰盘式结构组装形成，每个半法兰盘式结构的延展边上均匀分布8～12道螺栓口；所述两个半法兰盘式结构通过螺栓连接。

进一步地，所述吸收瓶保温箱和/或化学吸收流量计保护箱包括：箱体和温控机构；

所述箱体包括：内箱体，外箱体，以及设置于所述内箱体和外箱体之间的阻燃石棉；所述箱体的左侧面设置所述气体入口孔；所述箱体的前侧面安装有保温门；

所述温控机构包括：

盘绕设置于内箱体后侧面的电阻丝；

安装于箱体右侧面的电器调节控制器，所述电器调节控制器与电阻丝相连；

与电器调节控制器相连的锂充电电池。

进一步地，所述内箱体的后侧面还设置有绝缘耐热保护板，所述电阻丝设置在绝缘耐热保护板上；所述保温门为防爆透明玻璃保温门。

进一步地，还包括设置于所述吸收流量计保护箱内的流量计及其吸收保护瓶，所述吸收保护瓶连接于所述吸收瓶和流量计之间；所述吸收保护瓶内用于盛装不同的吸收保护液。

进一步地，所述焦油捕集球为网状条形玻璃烧结捕集片交错后经高温粘结构成。

进一步地，所述第一焦油捕集内衬管和/或第二焦油捕集内衬管包括：

圆形硬质玻璃管，其上部留有固定插孔；

四列烧结短棒组件，所述四列烧结短棒组件沿圆形硬质玻璃管内壁的周向均匀布置；每列烧结短棒组件沿圆形硬质玻璃管内壁的轴向设置有若干烧结短棒；每个烧结短棒与圆形硬质玻璃管内壁呈30～40°角度倾斜设置。

进一步地，所述连接球杆中，连接杆上部与空心球体下半部分相连的直径逐渐增大。

进一步地，所述第一焦油捕集内衬管的外径与连接杆的内径相差1～1.5mm；所述第二焦油捕集内衬管的外径与捕集套管的内径相差1～1.5mm；所述冷却水管套的内径为连接短管外径的两倍。

本发明提供一种荒煤气成分检测取样成套装置，该装置由多个单套装置相连接组合而成。该装置能够实现采样的准确性，能够采取的试样具有足够的代表性，真实反映试样的组成成分，为生产提供及时、准确、可靠的数据；实现采样的安全性，充分保障采样员工的生命安全；实现采样的方便自动化操作，采样工具的小巧实用。可以根据工作需要所述组成部件自由组合，实现采样的灵活。

附图说明

图1为本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置中连接球杆的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置中气体捕集阱的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置中气体冷却管的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置中吸收瓶保温箱的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置中第一焦油捕集内衬管的结构示意图。

附图标记说明：

11-连接杆；12-档托；13-第一焦油捕集内衬管；14-固定销；15-空心球体；16-螺栓口；17-脱脂棉；18-焦油捕集球；

21-连接管箍；22-捕集套管；23-螺纹丝扣；24-第二焦油捕集内衬管；

31-连接短管；32-冷却水管套；33-螺纹丝扣；34-开口；35-冰水混合物；36-气体流动盘管；

41-圆形硬质玻璃管；42-烧结短棒；43-固定插孔；

51-外箱体；52-内箱体；53-气体入口孔；54-阻燃石棉；55-电阻丝；56-电器调节控制器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种荒煤气成分检测试样采取成套装置，请参见图1至图5，该图示出了本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置的结构示意图。

本发明实施例提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置包括：

依次通过连接套管相连接的连接球杆，气体捕集阱，气体冷却管，充电式真空泵，吸收瓶和流量计；以及设置于所述吸收瓶外围的吸收瓶保温箱，和设置于所述流量计外围的化学吸收流量计保护箱；

请参见图1，所述连接球杆包括：内装有第一焦油捕集内衬管13的连接杆11，以及与连接杆11相连的空心球体15；所述空心球体15内设置有网状焦油捕集球18，以及用于稳定网状焦油捕集球而铺设于所述空心球体15内壁的脱脂棉17；

请参见图2，所述气体捕集阱包括：位于两侧的连接管箍21，以及位于中部的捕集套管22；两侧的连接管箍21通过螺纹丝扣23连接于变径的捕集套管22，所述捕集套管22内放置第二焦油捕集内衬管24；所述连接杆11与一个连接管箍21相连；

请参见图3，所述气体冷却管包括：两个连接短管31，螺旋式气体流动盘管36和冷却水管套32；两个连接短管31焊接于变径的螺旋式气体流动盘管36的两端；冷却水管套32焊接于两个连接短管31外围；所述冷却水管套32上部的中间位置螺纹丝扣33连接开口34；所述冷却水管套32内装设有冰水混合物35；

所述两个连接短管31中的一个与气体捕集阱的另一个连接管箍21相连，另一个连接短管31与充电式真空泵的入口相连；

所述吸收瓶保温箱和化学吸收流量计保护箱的侧面均设置有气体入口孔53；所述真空泵出口通过气体入口孔53依次连接于吸收瓶和流量计；所述吸收瓶用于盛装不同的吸收液；不同的吸收液用于分别检测荒煤气中硫化氢含量、氨含量和萘含量及其它含量等，本领域技术人员可以根据具体检测对象进行选择。

所述第一焦油捕集内衬管13、网状焦油捕集球18、脱脂棉17和第二焦油捕集内衬管24均已预先干燥恒重并称重。

上述气体捕集阱可依据荒煤气性质采取多级串联连接。

优选地，所述空心球体15由两个半法兰盘式结构组装形成，每个半法兰盘式结构的延展边上均匀分布8～12道螺栓口16；所述两个半法兰盘式结构通过螺栓连接。取样时，将两半球形法兰盘的密封胶圈紧密连接后使用螺栓拧紧固定即可。

优选地，所述连接杆11内部下侧设置有档托12，所述连接杆11内部上侧设置有固定销14；所述第一焦油捕集内衬管13限位于所述档托12和固定销14之间。进一步地，所述连接球杆中，连接杆11上部与空心球体15下半部分相连的直径逐渐增大，进而能使之与焦炉荒煤气放散口紧密连接。

请参见图4，作为本发明的优选方案，所述吸收瓶保温箱和/或化学吸收流量计保护箱包括：箱体和温控机构；

所述箱体包括：内箱体52，外箱体51，以及设置于所述内箱体52和外箱体51之间的阻燃石棉54；所述箱体的左侧面设置所述气体入口孔53；所述箱体的前侧面安装有保温门；

所述温控机构包括：

盘绕设置于内箱体52后侧面的电阻丝55；

安装于箱体右侧面的电器调节控制器56，所述电器调节控制器56与电阻丝55相连；

与电器调节控制器56相连的锂充电电池。

进一步地，所述内箱体52的后侧面还设置有绝缘耐热保护板，所述电阻丝55设置在绝缘耐热保护板上。

进一步地，所述保温门为防爆透明玻璃保温门。此种结构方便试样采取过程中的观察。

上述吸收瓶保温箱和化学吸收流量计保护箱的箱体可以依据检测项目放置不同吸收瓶和流量计而设计不同尺寸要求的长方形箱体。吸收瓶保温箱和化学吸收流量计保护箱的结构可以相同。

优选地，所述焦油捕集球18为网状条形玻璃烧结捕集片交错后经高温粘结构成。

进一步地，请参见图5，所述第一焦油捕集内衬管13和/或第二焦油捕集内衬管24包括：

圆形硬质玻璃管41，其上部留有固定插孔43；

四列烧结短棒组件，所述四列烧结短棒组件沿圆形硬质玻璃管41内壁的周向均匀布置；每列烧结短棒42组件沿圆形硬质玻璃管41内壁的轴向设置有若干烧结短棒42；每个烧结短棒42与圆形硬质玻璃管41内壁呈30～40°角度倾斜设置。

优选地，所述第一焦油捕集内衬管13的外径与连接杆11的内径相差1～1.5mm；所述第二焦油捕集内衬管24的外径与捕集套管22的内径相差1～1.5mm；由此使得二者紧凑接触。另外所述冷却水管套32的内径优选为连接短管31外径的两倍。

进一步地，上述荒煤气成分检测试样采取成套装置还优选包括设置于所述吸收流量计保护箱内的吸收保护瓶，所述吸收保护瓶连接于所述吸收瓶和流量计之间；所述吸收保护瓶内用于盛装不同的吸收保护液。不同的吸收保护液用于对流量计进行保护，避免流量计被荒煤气中部分成分腐蚀而致使其气体计量偏差。

采用上述荒煤气成分检测取样成套装置，采样过程接束后读取流量计读数、温度以及压力，在真空泵出口使用气体取样袋采取气体使用气相色谱仪检测苯类含量及组成。取样结束后回到实验室将连接杆11内装已准确称重的第一焦油捕集内衬管13和空心球体15内装已准确称重的网状焦油捕集球18、脱脂棉17，以及气体捕集阱捕集套管22内已准确称重的第二焦油捕集内衬管24，依据检测方法处理称重后计算焦油含量，取部分焦油用有机溶剂溶解后，使用气相色谱检测其组成即可。接于吸收瓶保温箱的内盛装有不同的吸收液的吸收瓶，依照检测方法处理，分别检测出荒煤气中硫化氢、氨、萘等组分的含量。

本发明提供一种荒煤气成分检测取样成套装置，该装置由多个单套装置相连接组合而成。该装置能够实现采样的准确性，能够采取的试样具有足够完全的代表性，真实反映试样的组成成分，为生产提供及时、准确、可靠的数据；实现采样的安全性，充分保障采样员工的生命安全；实现采样的方便自动化操作，采样工具的小巧实用。可以根据工作需要所述组成部件自由组合，实现采样的灵活。

以上对本发明所提供的荒煤气成分检测试样采取成套装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。