样气流路预处理模块及气体分析仪制造技术

一种样气流路预处理模块，其特征是它包括：一样气流路模块（1），该样气流路模块（1）的一面加工有供样气流通的流道，另一面安装有检测分析、调节用的仪表；一冷凝恒温过渡模块（33），该冷凝恒温过渡模块（33）用于使流经样气流路模块（1）中的样气实现恒温，以便实现气液分离并使最终流出的供检测的样气满足检测要求；一密封垫（32），该密封垫（32）安装有样气流路模块（1）和冷凝恒温过渡模块（33）之间，用于实现样气流路模块（1）和半信半疑恒温过渡模块（33）的密封连接，并使流经样气流路模块（1）上流道的气体均温。本发明专利技术具有体积小，可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体分析技术，尤其是一种工业气体排放达标在线分析技术，具体地说是一种气体分析仪中使用的用于对样气进行预处理的样气流路预处理模块及其设备。
技术介绍
随着工业自动化程度的提高和国家对节能环保的日益重视，气体在线监测分析系统作为对工业流程中的气体变化和环保排放的监测，作为最重要的手段和数据采集之一。目前，国内外的气体在线监测系统皆是由采样探头、取样管线、各种预处理器（产品形式）、PLC控制和分析仪表组成，产品具有共性：一、取样预处理器都是由多种单独的过滤部件组成，体积大，性能不一；二、各部件都需要由各种气管来进行连接，接头、气管的老化容易影响系统的正常使用或性能；三、分析系统本身程序控制较固定，PLC作为控制、按钮、固态继电器系统元器件需要大量的人工接线，其器件块也影响其性能；四、作为传统的分析系统，与互联网联系缺乏，其数据多数只能传送到工厂主控中心，没有将分析系统、使用厂家、相关操作员、生产厂家和互联网有机联合互动；五、传统预处理系统无法进行工业化、自动化大批量生产，导致产成本过高。由于以上种种原因，传统分析系统在气体监控中起着不可替代的作用，但又因为日常生产、设计、制造的局限性和运行维护的复杂性，又制约着在线气体分析系统的发展。因此，分析系统的模块化、工业化、智能化就显得极为关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的工业气体分析仪在气体预处理过程中需采用大量管道连接而存在体积大、接线复杂、难以实现在线分析的问题，设计一种体积小、气体预处理无管道连接的样气流路预处理模块及气体分析仪。本专利技术的技术方案之一是：一种样气流路预处理模块，其特征是它包括：一样气流路模块1，该样气流路模块1的一面加工有供样气流通的流道，另一面安装有检测分析、调节用的仪表；一冷凝恒温过渡模块33，该冷凝恒温过渡模块33用于使流经样气流路模块1中的样气实现恒温，以便实现气液分离并使最终流出的供检测的样气满足检测要求；一密封垫32，该密封垫32安装有样气流路模块1和冷凝恒温过渡模块33之间，用于实现样气流路模块1和冷凝恒温过渡模块33的密封连接，并使流经样气流路模块1上流道的气体均温。所述的检测分析、调节用的仪表包括分析调节流量计5、旁路调节流量计6、液位报警器7和监视过滤器3。所述的样气流路模块1的一面上还加工有供校对标气流通的流道，另一面上安装有校对调节流量计4，校对调节流量计4与分析调节流量计5任一时刻只能有一个处于工作状态。所述的冷凝恒温过渡模块33上设有分析样气出口40、校对标气入口41、排液口42、进样气入口43和旁路样气出口。所述的冷凝恒温过渡模块33上设有方形冷源交换腔46，冷源交换腔46设有与制冷压缩机管路相连通的冷源入口47和冷源出口48；所述的冷源交换腔46通过相连的并凸起在冷凝恒温过渡模块33上的冷凝恒温交换面34与样气流路模块1上的冷凝恒温流路相接触，以便对流经样气流道的样气进行冷却并在温度传感器及温度加热调节装置的作用下实现恒温。所述的冷凝恒温交换面凸起在冷凝恒温过渡模块33的高度为2毫米。所述的样气流路模块1上的供样气流通的流道包括进样流路3.1、旁路分流调节流路3.2、冷凝恒温流路3.3、气水分离流路气路3.4.1、气水分离流路水路3.4.2校对调节流路3.5、过滤流路3.6和分析调节流路3.7；所述的进样流路3.1从冷凝恒温过渡模块33上的进样气入口43开始，分别经第一进样气入口38进入第二进样气入口15再进入样气恒温冷却流路入口19；所述的旁路分流调节流路3.2从旁路样气流量调节入口16进入，从旁路调节流量计样气出口12流出进入旁路调节流量计6的旁路调节流量计入口11进入旁路调节流量计6中，再从旁路调节流量计的出口流入旁路样气流量调节出口17，最后从旁路样气排放出口18流出，所述的旁路样气流量调节入口16连通第二进样气入口15与样气恒温冷却流路入口19之间的流道；所述的冷凝恒温流路3.3从样气恒温冷却流路入口19开始至样气恒温冷却流路出口20结束，连通样气恒温冷却流路入口19和样气恒温冷却流路出口20之间的流道在样气流路模块1上呈连续折返布置；所述的气水分离流路气路3.4.1从样气恒温冷却流路出口20进入气水分离腔21进行气水分离后进入分析调节流量计5的分析样气调节流量计入口25；所述的气水分离流路水路3.4.2从样气恒温冷却流路出口20进入气水分离腔21，分离出的液体进入气水分离腔排液出口21-1，再经第一排液出口37进入第二排液出口42排出；所述的校对调节流路3.5的校对标气从第一校对标气入口41进入第二校对标气入口36进入第三校对标气入口23再进入校对调节流量计入口29并从校对调节流量计标气出口10进入校对调节流量计4中，从校对调节流量计4流出的校对标气进入校对调节流量计标气入口9并从校对调节流量计出口30流出进入分析样气监视过滤器入口27中；所述的过滤流路3.6从分析样气监视过滤器入口27起，由校对调节流量计出口流出的分析样气进入分析样气监视过滤器入口27，再经监视过滤器样气入口8-1进入监视过滤器3，再从监视过滤器3的监视过滤器样气出口8-1流出进入分析样气监视过滤器出口28中；所述的分析调节流路3.7从分析样气调节流量计入口25进入分析流量计样气入口13并进入分析调节流量计5中，分析样气再从分析调节流量计5的分析流量计样气出口14流出经分析样气调节流量计出口26进入分析样气监视过滤器入口27，再从分析样气监视过滤器出口28流出进入第一分析样气出口24中，再经第二分析样气出口35进入第三分析样气出口40关入相应的分析仪器中。所述的进样流路3.1的流道的深度为6毫米，宽度为5毫米，气水分离腔21的深度为16毫米，宽度为50毫米，高度为30毫米。其深度、宽度和高度可根据样气流速、温度和水分等数据可适度调整。所述的冷凝恒温过渡模块33中的冷源交换腔46一侧或表面安装有加热器50，当安装在冷源交换腔一侧的温度传感器49检测到温度低于设定值时，控制器启动加热器50使冷源交换腔46周围的温度控制在设定范围（如4摄氏度）内。本专利技术的技术方案之二是：一种气体分析仪，它包括箱体和分析仪表，其特征是所述的箱体中还安装有样气流路预处理模块，样气流路预处理模块的分析样气出口40与对应的分析仪表相连，样气流路预处理模块的冷源入口47和冷源出口48分别与制冷设备的出口和进口端相连通，制冷设备安装在所述的箱体中或箱体一侧。本专利技术的有益效果：本专利技术大大减小了气体分析仪关键部件的体积，为气体分析仪的小型化和在线分析提供了保障。安装了本专利技术样气预处理模块的气体分析的体积仅为同类产品的1/10～1/3。本专利技术的气体流道全部在模块上加工而成，只有少量的进出接口，其损坏和漏气概率大幅度下降，能从整体上提高设备的可靠性。本专利技术的样气由进样流路3.1中的进样气入口43进入，在旁路样气流量调节入口16处形成旁路分流流路，旁路样气通过路径3.2从旁路样气排放出口44流出，旁路流量大小由作为流路控制器的旁路调节流量计6来控制。控制原则是保证分析流量的前提下，多余流量从旁路分流调节流路3.2排出。本专利技术的样气由进样流路3.1中的43入口进入到冷凝恒温流路3.3，样气在折线流路中运行，并接触冷源恒温交换面34传来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样气流路预处理模块，其特征是它包括：一样气流路模块（1），该样气流路模块（1）的一面加工有供样气流通的流道，另一面安装有检测分析、调节用的仪表；一冷凝恒温过渡模块（33），该冷凝恒温过渡模块（33）用于使流经样气流路模块（1）中的样气实现恒温，以便实现气液分离并使最终流出的供检测的样气满足检测要求；一密封垫（32），该密封垫（32）安装有样气流路模块（1）和冷凝恒温过渡模块（33）之间，用于实现样气流路模块（1）和冷凝恒温过渡模块（33）的密封连接，并使流经样气流路模块（1）上流道的气体均温。

【技术特征摘要】
1.一种样气流路预处理模块，其特征是它包括：一样气流路模块（1），该样气流路模块（1）的一面加工有供样气流通的流道，另一面安装有检测分析、调节用的仪表；一冷凝恒温过渡模块（33），该冷凝恒温过渡模块（33）用于使流经样气流路模块（1）中的样气实现恒温，以便实现气液分离并使最终流出的供检测的样气满足检测要求；一密封垫（32），该密封垫（32）安装有样气流路模块（1）和冷凝恒温过渡模块（33）之间，用于实现样气流路模块（1）和冷凝恒温过渡模块（33）的密封连接，并使流经样气流路模块（1）上流道的气体均温。2.根据权利要求1所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的检测分析、调节用的仪表包括分析调节流量计（5）、旁路调节流量计（6）、液位报警器（7）和监视过滤器（3）。3.根据权利要求1所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的样气流路模块（1）的一面上还加工有供校对标气流通的流道，另一面上安装有校对调节流量计（4），校对调节流量计（4）与分析调节流量计（5）任一时刻只能有一个处于工作状态。4.根据权利要求1所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的冷凝恒温过渡模块（33）上设有分析样气出口（40）、校对标气入口（41）、排液口（42）、进样气入口（43）和旁路样气出口（44）。5.根据权利要求1所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的冷凝恒温过渡模块（33）上设有方形冷源交换腔（46），冷源交换腔（46）设有与制冷压缩机管路相连通的冷源入口（47）和冷源出口（48）；所述的冷源交换腔（46）通过相连的并凸起在冷凝恒温过渡模块（33）上的冷凝恒温交换面（34）与样气流路模块（1）上的冷凝恒温流路相接触，以便对流经样气流道的样气进行冷却并在温度传感器及温度加热调节装置的作用下实现恒温。6.根据权利要求5所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的冷凝恒温交换面凸起在冷凝恒温过渡模块（33）的相对高度为2毫米，其相对高度参考密封垫32厚度，应低于密封垫0.5毫米左右。7.根据权利要求1所述的样气流路预处理模块，其特征是所述的样气流路模块（1）上的供样气流通的流道包括进样流路（3.1）、旁路分流调节流路（3.2）、冷凝恒温流路（3.3）、气水分离流路气路（3.4.1）、气水分离流路水路（3.4.2）、校对调节流路（3.5）、过滤流路（3.6）和分析调节流路（3.7）；所述的进样流路（3.1）从冷凝恒温过渡模块（33）上的进样气入口（43）开始，分别经第一进样气入口（38）进入第二进样气入口（15）再进入样气恒温冷却流路入口（19）；所述的旁路分流调节流路（3.2）从旁路样气流量调节入口（16）进入，从旁路调节流量计样气出口（12）流出进入旁路调节流量计（6）的旁路调节流量计入口（11）进入旁路调节流量计（6）中，再从旁路调节流量计的出口流入旁路样气流量调节出口（17），最后从旁路样气排放出口（18）流出，所述的旁路样气流量调节入口（16）连通第二进样气入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海平，赵玉海，刘建中，
申请(专利权)人：南京科朗分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32