一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置的制作方法

本发明涉及化工冶金、气体过滤采样领域，特别涉及一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置。

背景技术：

1、目前现有的工业气体过滤采样技术，一般是在采样装置内部增加不锈钢滤芯进行过滤，完成气体的采样。不锈钢滤芯即使进行一定的吹扫，也需要定期更换，比较繁琐。而且对于含有重油或者重烃等物质的工业气体，一般具有极强的腐蚀性，同时随着温度的降低会在管路中凝结，堵塞滤芯和管路，造成后端分析仪表损坏，现有的采样装置无法满足采样要求。此外，现有的采样装置的使用压力一般要求小于1mpa，无法满足高压条件下的工业管炉采样需求，适用范围小。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有的采样装置对压力和温度较高的气体的进行采样，目的在于提供一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，本发明能够使高温以及高压条件下的工业气体通过本发明的采样装置后，得到降温和过滤后的工业气体，本发明通过对工业气体进行逐级冷凝，使重油和重烃等易在常温下凝固的物质提前进行降温冷凝并回流，在冷凝过程中对冷凝腔室温度监测，确保冷凝后的样气温度能达到使用要求，此外，采用一体化设计，满足≤4mpa的高压或低压工业气体的采样。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，包括采样探头，采样探头包括：

4、气体采样头；

5、多级过滤芯，所述多级过滤芯用于自身的不同层级过滤采样气体，多级过滤芯的一端连通于所述气体采样头，多级过滤芯的另一端通向后端的出气装置；

6、冷凝装置，所述冷凝装置设置在多级过滤芯的外部，冷凝装置的内部具有冷凝腔，所述冷凝腔与多级过滤芯的内部隔开；

7、保温层，所述保温层设置在冷凝装置的外部；

8、制冷装置，所述制冷装置通过保温层连通于冷凝装置具有的冷凝腔。

9、可选的，所述采样探头使用时竖直放置，气体采样头位于下端，用于与采样点(如工业管道)相连接；所述出气装置位于上端，用于将冷凝过滤后的样气排出，供后端设备进行使用。

10、可选的，所述多级过滤芯固定的设置在所述冷凝装置内部，多级过滤芯包括：过滤片、隔离柱、钢丝缆和过滤孔；

11、所述钢丝缆将若干个所述过滤片穿成一串，且相邻的过滤片之间设置有所述隔离柱，隔离柱用于隔开相邻的过滤片。

12、可选的，每个过滤片上设置有所述过滤孔，过滤孔在每个所述过滤片上的数量排布为过滤片离所述气体采样头越远过滤片上的过滤孔的数量越少，采样气体从下至上穿过多级过滤芯，在多级过滤芯的不同层级和不同温度的过滤片上逐级冷凝、过滤，保证采样气体过滤充分，过滤后的气体传送至出气装置输出，而降温冷凝后的其他物质会经过气体采样头和法兰回流至工艺管道中。

13、可选的，所述冷凝装置固定设置在所述保温层内部，冷凝装置包括：第一筒管和第二筒管，所述第一筒管套设在所述第二筒管内，第一筒管与第二筒管之间具有所述冷凝腔，所述多级过滤芯位于第一筒管内,多级过滤芯与第一筒管隔开,第二筒管的外壁与保温层的内壁贴合。

14、可选的，所述第一筒管的外周壁上设置有螺旋片，所述螺旋片位于所述冷凝腔内。

15、可选的，所述第一筒管的一端设置有测温管，所述测温管通向所述多级过滤芯的内部。

16、可选的，所述测温管连通出气装置，所述出气装置连通有吹扫管，所述吹扫管穿过所述保温层通向所述采样探头的外部。

17、可选的，在所述采样探头的外部设置有制冷装置，所述制冷装置包括冷气入管和压缩空气进气管，所述冷气入管和压缩空气进气管连通，冷气入管穿过所述保温层并通向所述冷凝腔，制冷装置还具有排热管，所述排热管与冷气入管连通。

18、可选的，所述冷凝腔内的气体有压力,使冷凝腔内的冷凝气与多级过滤芯内的气体有效的热交换。

19、可选的，所述气体采样头的内部可承受气体的压力小于或等于4mpa，气体采样头对经过多级过滤芯过滤后的且不超过4mpa的采样气体进行气体气压采样。

20、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

21、1.本发明的采样探头采用一体化设计且使用国标高压带颈法兰，采样探头可适配各种工艺管道的同时也满足高压条件下(4mpa)的工业管炉的采样需求，具体的是，多级过滤芯的一端连通于气体采样头，采样气体先从气体采样头进入到多级过滤芯，采样气体经过多级过滤芯后采样气体进行了过滤，多级过滤芯的另一端通向采样探头的外部，采样气体流出于采样探头，冷凝装置设置在多级过滤芯的外部，冷凝装置的内部具有冷凝腔，冷凝腔与多级过滤芯的内部隔开，保温层设置在冷凝装置的外部，制冷装置通过保温层连通于冷凝装置冷凝腔，冷凝腔对多级过滤芯内的采样气体制冷，制冷装置对冷凝腔内通冷凝气体，由于从气体采样头处通入的采样气体的压力不超过4mpa，本发明能够对不超过4mpa的高温、高压的工业气体进行过滤和采样。

22、2.本发明的多级过滤芯的多级过滤片中，气体在多级过滤芯的不同层级和不同温度的过滤片上逐级冷凝过滤，保证气体过滤充分，且冷凝在不同层级过滤片上的物质，可以自动回流进入工艺管道，再配合定期的外部气/液吹扫清洗，可以保持采样探头内长期干净清洁。

23、3.本发明温度检测采用腔外监测即测温管采集多级过滤芯过滤工业气体后的温度，可有效避免温度传感器(测温管)被工艺气体污染，同时有助于采样探头的耐压设计。

24、4.本发明采用高性能涡流管即压缩空气进气管为制冷器件，同时结合螺旋片的冷凝和保温层，可以有效保证冷凝气体和工业气体之间的热交换，同时涡流管以压缩空气为动力源，环保安全，另外，冷凝腔内的气体压力可大于0.7mpa，可以使冷凝腔内的冷凝气与多级过滤芯内的气体有效的热交换。

技术特征：

1.一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，包括采样探头(1)，其特征在于，所述采样探头(1)包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述多级过滤芯(13)固定的设置在所述冷凝装置(14)内部，多级过滤芯(13)包括：过滤片(131)、隔离柱(132)、钢丝缆(133)和过滤孔(134)；

3.根据权利要求2所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，每个过滤片(131)上设置有所述过滤孔(134)，过滤孔(134)在每个所述过滤片(131)上的数量排布为过滤片(131)离所述气体采样头(12)越远过滤片(131)上的过滤孔(134)的数量越少。

4.根据权利要求1所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述冷凝装置(14)固定设置在所述保温层(15)内部，冷凝装置(14)包括：第一筒管(141)和第二筒管(144)，所述第一筒管(141)套设在所述第二筒管(144)内，第一筒管(141)与第二筒管(144)之间具有所述冷凝腔(145),所述多级过滤芯(13)位于第一筒管(141)内,多级过滤芯(13)与第一筒管(141)隔开,第二筒管(144)的外壁与保温层(15)的内壁贴合。

5.根据权利要求4所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述第一筒管(141)的外周壁上设置有螺旋片(143)，所述螺旋片(143)位于所述冷凝腔(145)内。

6.根据权利要求4所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述第一筒管(141)的一端设置有测温管(135)，所述测温管(135)通向所述多级过滤芯(13)的后端。

7.根据权利要求6所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述测温管(135)连通出气装置(136)，所述出气装置(136)连通有吹扫管(137)，所述吹扫管(137)穿过所述保温层(15)通向所述采样探头(1)的外部。

8.根据权利要求7所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，在所述采样探头(1)的外部设置有制冷装置(16)，所述制冷装置(16)包括冷气入管(142)和压缩空气进气管(161)，所述冷气入管(142)和压缩空气进气管(161)连通，冷气入管(142)穿过所述保温层(15)并通向所述冷凝腔(145)，制冷装置(16)还具有排热管(162)，所述排热管(162)与冷气入管(142)连通。

9.根据权利要求1所述的一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，其特征在于，所述气体采样头(12)的内部可承受气体的压力小于或等于4mpa。

技术总结
本发明公开了一种用于高压工业气体冷凝过滤的采样装置，包括采样探头，采样探头包括：气体采样头、多级过滤芯、冷凝装置、保温层和制冷装置，多级过滤芯自身的不同层级可过滤采样气体，多级过滤芯的一端连通于气体采样头，多级过滤芯的另一端通向采样探头的外部，冷凝装置设置在多级过滤的外部，冷凝装置的内部具有冷凝腔，冷凝腔与多级过滤芯的内部隔开，保温层设置在冷凝装置的外部，制冷装置通过保温层连通于冷凝装置具有的冷凝腔，本发明的有益效果：实现对不超过4MPa的高温、高压的工业气体进行过滤和采样。

技术研发人员：蒲友强
受保护的技术使用者：昶艾科技（成都）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14