本发明专利技术公开了一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，属于高炉煤气连续分析技术领域。本发明专利技术包括柱体、柱帽、样气进口、样气出口、保温层和脱水除尘组件，脱水除尘组件包括固定套筒、第一夹臂、第二导热夹臂、样气管道、滤芯更换口、致冷片、冷却水管、传热片和电控单元，柱体内部竖直设置有样气管道，样气管道下端与样气进口相连通，样气管道上端与样气出口相连通，该样气管道内设置有滤芯，样气管道的一侧安装有第一夹臂，另一侧安装有第二导热夹臂，第一夹臂和第二导热夹臂共同包裹着样气管道的外周沿，第二导热夹臂与致冷片的冷端相接触。本发明专利技术处理后的样气符合气相色谱仪对样气质量要求，且无需进行定时N2反吹操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高炉综合煤气连续分析
，更具体地说，涉及一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置。
技术介绍
高炉操作中检测炉顶煤气成分是一项非常重要的工作。准确连续自动检测高炉炉顶煤气中的CO、C02、H2含量，对判断高炉炉况和设备工作情况，完成高炉高效操作非常重要。炉顶综合煤气连续分析系统的难点在于样气的取样净化处理。传统高炉综合煤气分析系统取样装置安装在重力除尘器后面，样气处理一般需要经过两个阶段:过滤与脱水。即取样的煤气在抽气泵的作用下进入除尘过滤器，经过多级除尘，除去大部分灰尘，再经过气水分离器(或干燥器)除去大部分水分，最后经过精过滤器进入分析仪器。另外，由于除尘后灰尘量大，需要增加定时N2反吹装置保证管道畅通(谢永平.高炉综合煤气分析成套系统.分析仪器，1998，N0.3:28 30 ;用炉顶煤气成分分析控制高炉操作.冶金译丛.1995，N0.1:6 7)，现有技术中常用的高炉综合煤气连续分析系统中，其样气预处理系统均需要定时凡反吹，以保证样气预 处理系统的管道畅通，这样使得样气预处理系统不能长期连续稳定的工作，这是一直困扰钢铁企业连续检测高炉炉顶煤气的重大难题。目前，国内外高炉炉顶煤气连续在线分析系统运转效果好的不多，其主要原因在于样气预处理系统过于复杂，维护量大，投资费用高(在国外，预处理系统与煤气分析仪价格相近)，而且安装、调试、维护都较复杂，对维护人员技术水平要求也较高，给使用带来不便。关于高炉炉顶煤气连续分析系统的开发，已有相关的技术文献公开，如:王平、李家新、周莉英等人研发的高炉炉顶综合煤气连续分析系统能够为高炉值班室提供连续在线的高炉煤气成分分析，取得了较好的应用效果(王平，李家新，周莉英等.高炉炉顶综合煤气连续分析系统的开发与应用.钢铁，2004，N0.6:6、)，该论文中指出炉顶煤气连续分析系统开发的难点在于样气的净化处理，具体分析如下: (I)湿法炉顶煤气除尘系统样气净化处理难点:马钢新I号高炉(有效容积为2545 m3)煤气清洗采用的是湿式串联文氏管系统。重力除尘器出口煤气含尘量为2.32^3.28 g/m3，煤气含水量为5%，温度10(Γ300 V ;二级文氏管出口含尘量为2 4 mg/m3,出口煤气含水量为6 10 g/m3 (其中含机械水)，温度为3(Γ60 V (龚义书，丁宝忠，凌绍业等.马钢2500 m3高炉煤气清洗系统的测试与研究.炼铁，1996，15(2):26 28)。由于各部位样气其含尘、温度和含水量不一样，故对其处理与净化方法也不可能一样。在重力除尘器出口取样，取样管道易结露堵塞，故要对样气进行保温，对取样管道要进行反吹扫，样气除尘负荷重。在二级文氏管出口取样，主要任务是要除样气的水分，其次是除样气的含尘。(2)维护工作量:许多取样装置与分析仪器在实验室能用得很好且分析精度较高，但在现场用不了多久就不能正常运转、分析误差较大。究其主要原因是系统维护工作量大，对维护人员专业知识要求高和系统关键器件(如电动、气动阀门、滤芯)寿命短等。(3)对异常炉况的适应性:炉况不正常时炉顶温度高,炉顶打水多，煤气含水量增大。故样气采集与净化装置要能应付煤气压力、温度与含水量波动大等异常情况。但是，该公开的技术文献中仅介绍了煤气成分分析系统的框架构成，对于样气预处理装置这一关键结构设计，该公开文献只简要写明了工作原理，并未公开具体的结构设计，冶金领域的工作人员无法根据该文献的介绍再现该煤气成分分析系统，本专利的专利技术人在该研究论文的基础上，经过长期试验和分析，改进后重新设计出本专利技术的技术方案。此外，通过专利检索，关于样气分析测试的预处理技术已有相关技术方案公开。如，中国专利申请号201110217370.7，申请日:2011年7月21日，专利技术创造名称为:一种用于烟气过滤、除湿、混合的装置，该申请案包括烟气引入管、烟气引出管、混合腔，整体装置呈圆筒状，装置分成上部分为除湿腔，下部分为混合腔，二者之间设置集水隔板，所述混合腔内分别装烟气引入管和烟气引出管穿过除湿腔通向外部，所述烟气引出管的下部连有过滤腔，混合腔的下部开有放灰口。另:中国专利号ZL201010548826.3，专利技术名称为:烟气采样脱水装置。上述的技术方案在一定程度上对烟气进行了预处理，但是其结构设计不尽合理，一般都需要采用N2反吹装置以保证管道畅通，且维护成本大，不方便使用。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 本专利技术的目的在于克服现有技术中高炉炉顶煤气连续在线分析的煤气预处理装置较为复杂，需要增加定时N2反吹装置保证管道畅通，且价格昂贵的不足，提供了一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，采用本专利技术的技术方案，预处理装置的性能好、价格低、寿命长、维护简单，符合气相色谱仪对样气质量要求，且无需进行定时N2反吹操作。技术方案 为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为: 本专利技术的一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，包括柱体、柱帽、样气进口和样气出口，还包括保温层和脱水除尘组件，所述的柱体为中空结构且竖直设置，该柱体的底部固连有圆锥体结构的柱帽，所述 的柱帽底部设置有样气进口，所述的柱体顶部设置有样气出口 ；所述的柱体内设置有保温层，该保温层内部设置有脱水除尘组件，所述的脱水除尘组件包括固定套筒、第一夹臂、第二导热夹臂、样气管道、滤芯更换口、致冷片、冷却水管、传热片和电控单元，其中:所述的柱体内部竖直设置有样气管道，所述的样气管道下部穿过固定套筒，该样气管道下端与样气进口相连通，样气管道上端设置有滤芯更换口，该上端与样气出口相连通，且该样气管道内设置有滤芯；所述的样气管道的一侧安装有第一夹臂，另一侧安装有第二导热夹臂，上述的第一夹臂和第二导热夹臂共同包裹着样气管道的外周沿，所述的第二导热夹臂与致冷片的冷端相接触，所述的致冷片的热端与传热片的一侧相接触，传热片的另一侧设置有冷却水管，上述的致冷片与电控单元相连，该电控单元用于控制致冷片工作。更进一步地，所述样气管道内的滤芯为钢丝清洁球。更进一步地，所述的第二导热夹臂和传热片的材质为铜质材料。更进一步地，所述的固定套筒和第一夹臂的材质为尼龙材料。有益效果 采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:(1)本专利技术的一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，其除尘采用滤芯过滤方式，且滤芯位于样气管道内，煤气流经样气管道，灰尘被滤芯过滤，同时致冷片通电致冷，使煤气中水的温度降低，从而冷凝脱水，实现了样气过滤和脱水一体化，使得灰尘含量由4mg/m3降到0.5mg/m3,水分含量由8g/m3降到0.5g/m3,本专利技术关键的创新点之一在于:待处理的煤气经过样气管道时，灰尘附着在滤芯上，同时制冷脱水冷凝的水也附在滤芯上，使得过滤下来的的灰尘随着制冷的水一同流向样气管道的底部，最终返回到煤气管道中，这个过程恰巧也是对滤芯的清洗过程，所以本专利技术中过滤和脱水一体化的煤气预处理装置具有自清洗功能，无需进行定时N2反吹操作，能实现连续取样净化，且结构简单，安装方便，只要不断水、不断电就能连续工作，无须人工干预和维护； (2)本专利技术的一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，其样气管道内的滤芯为钢丝清洁球本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，包括柱体（11）、柱帽（13）、样气进口（1）和样气出口（6），其特征在于：还包括保温层（4）和脱水除尘组件，所述的柱体（11）为中空结构且竖直设置，该柱体（11）的底部固连有圆锥体结构的柱帽（13），所述的柱帽（13）底部设置有样气进口（1），所述的柱体（11）顶部设置有样气出口（6）；所述的柱体（11）内设置有保温层（4），该保温层（4）内部设置有脱水除尘组件，所述的脱水除尘组件包括固定套筒（2）、第一夹臂（3）、第二导热夹臂（8）、样气管道（5）、滤芯更换口（7）、致冷片（9）、冷却水管（10）、传热片（12）和电控单元，其中：所述的柱体（11）内部竖直设置有样气管道（5），所述的样气管道（5）下部穿过固定套筒（2），该样气管道（5）下端与样气进口（1）相连通，样气管道（5）上端设置有滤芯更换口（7），该上端与样气出口（6）相连通，且该样气管道（5）内设置有滤芯；所述的样气管道（5）的一侧安装有第一夹臂（3），另一侧安装有第二导热夹臂（8），上述的第一夹臂（3）和第二导热夹臂（8）共同包裹着样气管道（5）的外周沿，所述的第二导热夹臂（8）与致冷片（9）的冷端相接触，所述的致冷片（9）的热端与传热片（12）的一侧相接触，传热片（12）的另一侧设置有冷却水管（10），上述的致冷片（9）与电控单元相连，该电控单元用于控制致冷片（9）工作。...
【技术特征摘要】
1.一种高炉综合煤气连续分析样气取样的煤气预处理装置，包括柱体(11)、柱帽(13)、样气进口(I)和样气出口(6)，其特征在于:还包括保温层(4)和脱水除尘组件，所述的柱体(11)为中空结构且竖直设置，该柱体(11)的底部固连有圆锥体结构的柱帽(13)，所述的柱帽(13)底部设置有样气进口(1)，所述的柱体(11)顶部设置有样气出口(6)； 所述的柱体(11)内设置有保温层(4)，该保温层(4)内部设置有脱水除尘组件，所述的脱水除尘组件包括固定套筒(2)、第一夹臂(3)、第二导热夹臂(8)、样气管道(5)、滤芯更换口(7)、致冷片(9)、冷却水管(10)、传热片(12)和电控单元，其中:所述的柱体(11)内部竖直设置有样气管道(5)，所述的样气管道(5)下部穿过固定套筒(2)，该样气管道(5)下端与样气进口( I)相连通，样气管道(5 )上端设置有滤芯更换口( 7 )，该上端与样气出口( 6 )相连通，且该...
【专利技术属性】
技术研发人员：王平，李家新，周莉英，龙红明，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：
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