在线树脂取样装置和取样方法与流程

本发明涉及电厂或化工设备领域，具体是一种在线树脂取样装置和取样方法。

背景技术：

凝结水精处理系统的可靠运行对于保障机组热力系统水汽品质具有重要作用，尤其是超临界直流机组，其对水汽品质的要求更高。高速混床水处理工艺是凝结水精处理常用的水处理工艺方式。高速混床对水质的处理主要依靠阴、阳混合树脂的离子交换能力与过滤作用。当混床运行一段时间后，混合树脂就会失效，需要进行分离和再生，此时阳树脂和阴树脂的再生水平和分离度是影响高速混床凝结水精处理系统运行周期和出力的重要因素。而且随着混床运行时间的增加，树脂的性能也有不同程度的下降。因此，在阴、阳混合树脂运行一定时间后需要对再生树脂进行取样检测再生度、分离度及其它性能指标。

目前，国家标准gb/t5475-2013《离子交换树脂取样方法》中规定了一种取样器，如图1a和图1b所示，但是，该取样器仅适用于树脂制造厂的原始包装容器中的湿树脂，且仅适用于对树脂层高约500mm的树脂进行取样，而凝结水精处理系统床体或罐体中的树脂层高约2～4米，故其存在以下缺点：1)只能取静态的湿树脂且取样高度有限；2)只能在可以将取样器插入的软包装上取样；3)只能在不同断面上取样，不能连续取样；4)取出的样容易洒落，影响样品的代表性。而对于装入床体或罐体中运行的树脂如何进行取样，并没有相关的标准。

现有技术公开一种床体或罐体树脂取样器，参见中国发明专利cn103439148a，如图2所示，其是利用一种抽吸式结构完成树脂取样，其主要由减压阀1、压缩空气转换开关2、标尺杆3、工作气缸4、树脂吸收器5、树脂容器6、排树脂进气口7、吸树脂进气口8、树脂吸收器排气口9和吸排树脂口10组成，其中，工作气缸4和树脂吸收器5采用螺栓连接成一体，工作气缸4上部连接有标尺杆3，标尺杆3上标有刻度，能标记树脂取样位置的高度，一活塞能上下移动地穿设于工作气缸4与树脂吸收器5。在活塞上下运动的同时，树脂吸收器5进行树脂的吸入和排出，最后通过树脂容器6进行收集。但是，在利用该树脂取样器进行树脂取样试验时，需要开启罐体或床体人孔门，需要三至四人协同操作，工作强度大，耗费人力多。

现有技术中还存在一种树脂取样器，参见中国实用新型专利cn204165791u，如图3所示，其包括气泵21、长杆23、减压阀24、开关25和容器26等组成，其是利用气泵21作为动力，使用长杆23插入床体或罐体树脂层中，进行不同位置的树脂取样。但是，在利用此树脂取样器进行树脂取样试验时，发现气泵21容易发生树脂堵塞，需要经常用除盐水对管路进行冲洗，同时也需要开启罐体或床体人孔门，操作量较大，费时费力。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种在线树脂取样装置和取样方法，来克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在线树脂取样装置，其无需开启罐体或床体人孔门，即可实现树脂取样，操作方便。

本发明的另一目的是提供一种在线树脂取样方法，其无需开启罐体或床体人孔门，即可实现树脂取样，操作方便。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种在线树脂取样装置，其包括：树脂分离塔，其一侧通过第一输送管与高速混床相连，所述第一输送管上设有与排水沟相连的分支取样管，所述分支取样管上设有第一取样阀门和第三取样阀门；阴再生塔，其位于所述树脂分离塔的另一侧，所述阴再生塔与所述树脂分离塔之间通过第二输送管相连，所述第二输送管上设有第二取样阀门；阳再生塔，其位于所述阴再生塔远离所述树脂分离塔的一侧，所述阳再生塔通过所述分支取样管分别与所述树脂分离塔和所述阴再生塔相连，所述第三取样阀门位于所述阴再生塔与所述阳再生塔之间。

在优选的实施方式中，所述第一输送管上设有第一开闭阀门，所述第一开闭阀门位于所述分支取样管与所述第一输送管的接点靠近所述树脂分离塔的一侧。

在优选的实施方式中，所述第二输送管上设有第二开闭阀门，所述第二开闭阀门位于所述树脂分离塔与所述第二取样阀门之间。

在优选的实施方式中，所述树脂分离塔的底端通过第三输送管与所述分支取样管相连，所述第三输送管上设有第三开闭阀门，所述第一取样阀门位于所述第三输送管与所述分支取样管的接点远离所述阴再生塔的一侧。

在优选的实施方式中，所述阴再生塔的底端通过第四输送管与所述分支取样管相连，所述第四输送管上设有第四开闭阀门。

在优选的实施方式中，所述阳再生塔的底端通过第五输送管与所述分支取样管相连，所述第五输送管上设有第五开闭阀门，所述第三取样阀门位于所述第四输送管和所述分支取样管的接点与所述第五输送管和所述分支取样管的接点之间。

在优选的实施方式中，所述第一取样阀门、所述第二取样阀门和所述第三取样阀门分别与控制器电连接。

本发明还提供一种在线树脂取样方法，其中，所述在线树脂取样方法采用如上所述的在线树脂取样装置，所述在线树脂取样方法包括如下步骤：步骤a：高速混床通过第一输送管向树脂分离塔输送树脂，开启第一取样阀门进行取样；步骤b：通过所述树脂分离塔将所述树脂分离成阴树脂和阳树脂，通过第二输送管向阴再生塔输送所述阴树脂，开启第二取样阀门进行取样，同时通过分支取样管向阳再生塔输送所述阳树脂，开启第三取样阀门进行取样；步骤c：所述阳树脂在所述阳再生塔中再生后，通过所述分支取样管上的第三取样阀门进行取样；所述阴树脂在所述阴再生塔中再生后，通过所述分支取样管上的第三取样阀门进行取样。

在优选的实施方式中，在所述步骤c中，通过所述分支取样管将再生后的阳树脂输送至所述树脂分离塔时，开启所述第三取样阀门进行取样，通过所述分支取样管将再生后的阴树脂输送至所述阳再生塔时，开启第三取样阀门进行取样。

在优选的实施方式中，在所述步骤c后还包括步骤d，再生后的阴树脂与再生后的阳树脂在所述阳再生塔中形成再生树脂，通过所述分支取样管将所述再生树脂输送至所述高速混床，开启第三取样阀门进行取样。

本发明在线树脂取样装置和取样方法的特点及优点是：

1、本发明通过在第一输送管上设置具有第一取样阀门和第三取样阀门的分支取样管、在树脂分离塔与阴再生塔之间设置具有第二取样阀门的第二输送管，既不需要检修人员搭设脚手架，无需开启凝结水精处理罐体或床体的人孔门，即可实现在树脂传输过程中随时取样，不仅避免污染树脂，还能取到具有代表性的树脂，便于树脂各项性能指标的检测和分析，更利于解决问题，也不需要检修人员办理工作票，操作简便快捷，节约成本，节省大量的劳动力。

2、本发明通过在树脂传输过程中的不同时间对罐体或床体的不同位置处的树脂的取样，实现对树脂各项指标的分析，以掌握树脂的运行状态和性能，为凝结水高速混床离子交换树脂的再生和运行情况的深入研究打下基础，便于对凝结水精处理系统进行深度优化，改善电厂机组水汽品质，降低其热力系统的腐蚀，保证机组的经济安全运行。

3、本发明的填补了电厂精处理床体或再生罐体中进行在线树脂取样的技术空白，能满足电厂床体或罐体中树脂取样的实际需要，其对精处理系统评价和问题的诊断起到了关键作用，在电厂和电厂相关的研究中具有良好的市场推广前景和较高的实际应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有的一取样器的结构示意图；

图1b为沿图1a中的a-a剖切线的截面结构示意图；

图2为现有的一种树脂取样器的结构示意图；

图3为现有的另一种树脂取样器的结构示意图；

图4为本发明的在线树脂取样装置的结构示意图。

附图标号说明：

现有技术

1减压阀，2压缩空气转换开关，3标尺杆，4工作气缸，5树脂吸收器，6树脂容器，7排树脂进气口，8吸树脂进气口，9树脂吸收器排气口，10吸排树脂口，21气泵，23长杆，24减压阀，25开关，26容器。

本发明

101树脂分离塔，102阴再生塔，103阳再生塔，104分支取样管，105第一输送管，106第二输送管，107第三输送管，108第四输送管，109第五输送管，110第一取样阀门，111第二取样阀门，112第三取样阀门，113第一开闭阀门，114第二开闭阀门，115第三开闭阀门，116第四开闭阀门，117第五开闭阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本发明所示的图4中的上、下、左、右等方向为准，在此一并说明。

实施方式一：

如图4所示，本发明提供一种在线树脂取样装置，其包括：树脂分离塔101，其一侧通过第一输送管105与高速混床相连，所述第一输送管105上设有与排水沟相连的分支取样管104，所述分支取样管104上设有第一取样阀门110和第三取样阀门112；阴再生塔102，其位于所述树脂分离塔101的另一侧，所述阴再生塔102与所述树脂分离塔101之间通过第二输送管106相连，所述第二输送管106上设有第二取样阀门111；阳再生塔103，其位于所述阴再生塔102远离所述树脂分离塔101的一侧，所述阳再生塔103通过所述分支取样管104分别与所述树脂分离塔101和所述阴再生塔102相连，所述第三取样阀门112位于所述阴再生塔102与所述阳再生塔103之间。

其中，本发明的高速混床(图中未示出)、树脂分离塔101、阴再生塔102、阳再生塔103和排水沟自图4示出的左右方向依次间隔布置，高速混床、树脂分离塔101、阴再生塔102和阳再生塔103均为现有已知技术，例如在凝结水精处理再生系统中的应用，在此不再赘述。

进一步的，所述第一输送管105上设有第一开闭阀门113，所述第一开闭阀门113位于所述分支取样管104与所述第一输送管105的接点靠近所述树脂分离塔101的一侧，也即位于图4中示出的分支取样管104与第一输送管105的接点的右侧，在高速混床向树脂分离塔101输送树脂时，第一开闭阀门113打开，在阳再生塔103向高速混床输送再生后的树脂时，第一开闭阀门113关闭。

进一步的，所述第二输送管106上设有第二开闭阀门114，所述第二开闭阀门114位于所述树脂分离塔101与所述第二取样阀门111之间，在树脂分离塔101对树脂分离后，可开启第二开闭阀门114，以控制向阴再生塔102输送阴树脂。

进一步的，所述树脂分离塔101的底端通过第三输送管107与所述分支取样管104相连，所述第三输送管107上设有第三开闭阀门115，所述第一取样阀门110位于所述第三输送管107与所述分支取样管104的接点远离所述阴再生塔102的一侧，也即位于图4中示出的第三输送管107与分支取样管104的接点的左侧，在需要将树脂分离塔101内分离的阳树脂输送至阳再生塔103，或将阳再生塔103内再生后的阳树脂输送至树脂分离塔101内时，开启第三开闭阀门115，其他时间则呈关闭状态。

进一步的，所述阴再生塔102的底端通过第四输送管108与所述分支取样管104相连，所述第四输送管108上设有第四开闭阀门116，在将阴再生塔102内再生后的阴树脂输送至阳再生塔103时，第四开闭阀门116开启。

更进一步的，所述阳再生塔103的底端通过第五输送管109与所述分支取样管104相连，所述第五输送管109上设有第五开闭阀门117，所述第三取样阀门112位于所述第四输送管108和所述分支取样管104的接点与所述第五输送管109和所述分支取样管104的接点之间，在需要向阳再生塔103内输入树脂或将其内的树脂输出时，开启第五开闭阀门117。

优选的，所述第一取样阀门110、所述第二取样阀门111和所述第三取样阀门112分别与控制器电连接，其中控制器可以现有技术中的电脑，以通过远程控制阀门的开闭，省时省力，较佳的，第一取样阀门110、第二取样阀门111和第三取样阀门112均为公称通径为20mm的阀门，当然，也可以根据需要设置为其他合适的尺寸，在此不做限制。

本发明的高速混床与树脂分离塔101之间连接的第一输送管105用于将失效的高速混床内的树脂传输到树脂分离塔101内，或用于将再生后的树脂传输回高速混床；树脂分离塔101与阴再生塔102之间的第二输送管106用于将树脂分离塔101分离出的阴树脂输送给阴再生塔102，同时，还用于安装第二取样阀门111，便于对树脂分离塔101分离出的阴树脂进行取样，以检测阴树脂失效程度及阴树脂中阳树脂的含量；分支取样管104自第一输送管105处向下延伸后再向右延伸，既便于与树脂分离塔101底端的第三输送管107、阴再生塔102底端的第四输送管108和阳再生塔103底端的第五输送管109连接，又便于安装第一取样阀门110和第三取样阀门112。

本发明的第一取样阀门110能对从失效的高速混床内进入第一输送管105内的树脂进行取样，以分析树脂的失效程度，评价高速混床是否均匀，同时，还能对再生后的树脂从阳再生塔103经分支取样管104传输至高速混床时进行取样，以检测阴树脂和阳树脂的体积占比，进而评价再生后的树脂混合的均匀程度；第三取样阀门112能对从树脂分离塔101分离出的阳树脂经分支取样管104输送至阳再生塔103内时进行取样，以检测高速混床阳树脂失效程度及阳树脂中的阴树脂含量，也能对从阴再生塔102经分支取样管104向阳再生塔103输送再生后的阴树脂时进行取样，以检测阴树脂再生程度，还能对从阳再生塔103经分支取样管104向树脂分离塔101输送再生后的阳树脂时进行取样，以检测阳树脂的再生程度。

本发明不需要检修人员搭设脚手架，即无需开启凝结水精处理罐体或床体的人孔门，即可实现在树脂传输过程中随时取样，也不需要检修人员办理工作票，只要根据树脂传输时间，分三次或五次取样，样品多少可根据需要选取，最后可将每个位置多次取样的样品混合后作为总样封存后交化验人员即可，操作简便，省时省力。

实施方式二：

本发明还提供一种在线树脂取样方法，其中，所述在线树脂取样方法采用如上所述的在线树脂取样装置，该实施方式中的在线树脂取样装置与实施方式一的结构、工作原理和有益效果相同，在此不再赘述。所述在线树脂取样方法包括如下步骤：

步骤a：高速混床通过第一输送管105向树脂分离塔101输送树脂，开启第一取样阀门110进行取样，实现对失效的高速混床向树脂分离塔101输送的树脂的分析，以分析该树脂的失效程度，进而评价高速混床树脂是否均匀；

步骤b：通过所述树脂分离塔101将所述树脂分离成阴树脂和阳树脂，通过第二输送管106向阴再生塔102输送所述阴树脂，开启第二取样阀门111进行取样，以检测高速混床阴树脂失效程度及阴树脂中的阳树脂含量，同时通过分支取样管104向阳再生塔103输送所述阳树脂，开启第三取样阀门112进行取样，以检测高速混床阳树脂失效程度及阳树脂中的阴树脂含量；

步骤c：所述阳树脂在所述阳再生塔103中再生后，通过所述分支取样管104上的第三取样阀门112进行取样，以检测阳树脂的再生程度；所述阴树脂在所述阴再生塔102中再生后，通过所述分支取样管104上的第三取样阀门112进行取样，以检测阴树脂的再生程度。

进一步的，在所述步骤c中，开启第五开闭阀门117和第三开闭阀门115，通过所述分支取样管104将再生后的阳树脂输送至所述树脂分离塔101时，开启所述第三取样阀门112进行取样，开启第四开闭阀门116和第五开闭阀门117，通过所述分支取样管104将再生后的阴树脂输送至所述阳再生塔103时，开启第三取样阀门112进行取样。

进一步的，在所述步骤c后还包括步骤d，再生后的阴树脂与再生后的阳树脂在所述阳再生塔103中形成再生树脂，开启第五开闭阀门117，通过所述分支取样管104将所述再生树脂输送至所述高速混床，开启第三取样阀门112进行取样，以检测阴树脂、阳树脂的体积占比，评价再生树脂混合的均匀程度。

本发明在线树脂取样装置和取样方法的特点及优点是：

1、本发明通过在第一输送管105上设置具有第一取样阀门110和第三取样阀门112的分支取样管104、在树脂分离塔101与阴再生塔102之间设置具有第二取样阀门111的第二输送管106，既不需要检修人员搭设脚手架，无需开启凝结水精处理罐体或床体的人孔门，即可实现在树脂传输过程中随时取样，不仅避免污染树脂，还能取到具有代表性的树脂，便于树脂各项性能指标的检测和分析，更利于解决问题，也不需要检修人员办理工作票，操作简便快捷，节约成本，节省大量的劳动力。

2、本发明通过在树脂传输过程中的不同时间对罐体或床体的不同位置处的树脂的取样，实现对树脂各项指标的分析，以掌握树脂的运行状态和性能，为凝结水高速混床离子交换树脂的再生和运行情况的深入研究打下基础，便于对凝结水精处理系统进行深度优化，改善电厂机组水汽品质，降低其热力系统的腐蚀，保证机组的经济安全运行。

3、本发明的填补了电厂精处理床体或再生罐体中进行在线树脂取样的技术空白，能满足电厂床体或罐体中树脂取样的实际需要，其对精处理系统评价和问题的诊断起到了关键作用，在电厂和电厂相关的研究中具有良好的市场推广前景和较高的实际应用价值。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，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，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案的范围内。