一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器制造技术

本发明专利技术涉及一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器，由液相蛋、气相蛋以及控制系统和动力系统及相应的控制软件程序组成，采用液相定量闪蒸和气相蛋活塞随动减压的技术特征，有效地保证了仪器检验数据的准确性和重复性，节约资源和时间，并保障实验环境的安全。

An injection sample evaporator for intelligent low pressure liquefied gas inspection

The invention relates to an intelligent low-pressure liquefied gas test sample evaporator by liquid phase, gas phase and egg egg control system and power system and the corresponding control software program, using liquid phase and gas phase quantitative flash piston with egg technical features of dynamic decompression, effectively ensures the accuracy of test data and instrument repeatability, saving time and resources, and ensure the safety of experimental environment.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器，由液相蛋、气相蛋以及控制系统和动力系统及相应的控制软件程序组成，采用液相定量闪蒸和气相蛋活塞随动减压的技术特征，有效地保证了仪器检验数据的准确性和重复性，节约资源和时间，并保障实验环境的安全。【专利说明】一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器
本专利技术涉及化工领域的一种低压液化气体及混合气体检测用制样设备，具体涉及一种采用液相定量恒温闪蒸、活塞随动变容减压结构的智能型低压液化气体及混合气体检验用进样蒸发器，用于低压液化气体及混合气体(如丙烯、丙烷、二甲醚、溴化氢、氨、液化石油气等)检验中由液相转换成非饱和气相介质(即过热蒸汽)的制样设备。
技术介绍
低压液化气体及混合气体现在已经广泛应用于生产和生活的各个方面，由于不同的使用环境对低压液化气体及混合气体的组分要求不同，准确快速地测定低压液化气体及混合气体的组分就显得十分必要，而准确快速测定低压液化气体及混合气体的组分首先就是要将液态低压液化气体及混合气体重新完全气化为常压或微正压非饱和气态低压液化气体及混合气体。现有的气化工艺一般为盘管加热式，改进型将盘管加热式改为毛细管加热式(如闪蒸仪等)，这些蒸发装置均是参照SH / T0230-1992《液化石油气组成测定法(色谱法)》的气化工艺设计的，SH / T0230-1992《液化石油气组成测定法(色谱法)》给定的气化工艺存在耗时长，阀门段和输入进样段无热源加温，阀门段结露严重，使C5组分气化困难，进样段再液化，使进样组分出现波动，造成重现性误差大，检验数据失真。同一样品重复性误差最高超过了 30%，是典型的检不准项目，而且更换样品清洗置换不便，液化石油气放散量大，导致消防隐患增大，同时也令实验室空气环境受到污染，目前此方法基本在检验机构停止使用。其后国内外各科研机构研发了包括闪蒸仪在内的多种形式气化仪器，仍不能完全解决检不准的问题。通过了解国内外先进研究成果，积极请教业内专家，为解决样品气化前后化学组成一致，避免气化管路样品残留，确保检测结果的准确性和重复性等难题，本专利技术提出采用液相定量闪蒸、活塞随动变容微正压气化减压结构的智能型低压液化气体及混合气体检验仪器用进样蒸发器的工作原理，确定了蒸发器研制工作的技术方向，设计出活塞随动变容结构的蒸发器，有效地保证了仪器检验数据的准确性和重复性。需要着重说明的是SH / T0230-1992《液化石油气组成测定法(色谱法)》的气化工艺存在的缺陷，其中盘管加热式存在的问题是:给定的气化工艺耗时长；气化后在阀门段和进样段因无热源加温出现结露和再液化现象，引起进样组分波动，造成重现性误差大，致使检验数据失真；该装置必须连续放散才能实现气化进入平衡状态，在这一过程中低压液化气体及混合气体放散量大，极易引发火灾和中毒事故；每做一个样需清洗盘管，不能连续性做样，两次检验过程之间，检测仪器空置时间I小时以上，设备利用率低。毛细管加热式(如闪蒸仪等)通过毛细管替代盘管，显著提高节流效应，在毛细管中气化介质不能回流或悬停，解决了盘管式蒸发器存在的主要缺陷，进样组分波动，重现性误差均比盘管式蒸发器好，其气化工艺仍为SH / T0230-1992《液化石油气组成测定法(色谱法)》气化工艺，使用较为广泛。其主要缺点是在使用过程中常发生堵塞现象，堵塞点有三处:毛细管进口处、毛细管出口与流量计连接处、气相色谱仪六通阀，发生堵塞后清洗费时费力；因其工作原理只是一个管径缩小了的盘管式蒸发器，该装置也必须连续放散才能实现气化进入平衡状态，在这一过程中低压液化气体及混合气体放散量大，且每做一个样需用下一个样介质冲洗毛细管及输送管线，同样易引发火灾和中毒事故；在其毛细管出口与流量计连接处形成吸附和吸附层被冲刷过程中会造成进样组分波动，重现性误差仍存在不可预见性，检验数据失真情况仍会出现。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可相互结合。本专利技术提供了一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器，包括一个获取液相介质样本的液相蛋和一个采用液相定量恒温闪蒸、活塞随动变容减压结构的将样本气化并向检验仪器提供气相介质样本的气相蛋，以及相应的恒温、恒压、置换、清洁保养相应功能单元所需的控制系统和动力系统及相应的控制程序软件；所述液相蛋安装在气相蛋中液相蛋输入气相蛋试验液相介质入口处，将将所携带的液相介质输入气相蛋中；所述的气相蛋的活塞随动变容减压空间由上端盖下端面、缸体总成内壁、活塞总成上端面围成的一个封闭空间构成的活塞上腔；所述上端盖设置在所述缸体总成的顶部，所述活塞总成设置在所述缸体总成的内部；所述的活塞随动变容减压结构即为活塞总成在介质气化蒸汽压力推动下向下运动，活塞上腔容积不断增大，介质气化蒸汽压力不断下降至设定值的相应元器件组合成的机械装置；所述气相蛋的活塞随动变容减压是活塞上腔内介质蒸汽压推动活塞下行，容腔体积扩大导致蒸汽压力下降，直至蒸汽压力下降到与活塞运动阻力平衡为止(活塞阻力仅为活塞与缸体内壁的摩擦力，此阻力小于IOkPa)，此时蒸汽压力下降到3?IOkPa微正压，此压力为气相介质的输送的最适宜压力，同时活塞下腔通过二位五通正负压力转换阀与大气相通，排出下腔多余的驱动气体。若活塞上腔压力不在3?IOkPa微正压范围内，活塞下腔数字压力传感器将数据传至蒸发器主板自动启动恒压系统调节压力。所述的液相定量恒温闪蒸即液相蛋中已定量的液相液化气体在自身饱和蒸汽压力作用下喷入气相蛋中储存气相介质容腔，在注入活塞上腔瞬间完成活塞随动变容减压闪蒸将介质由液相蒸发为气相的相变过程。具体为液相蛋中的2?5ml(按介质分类确定定量值)液相介质在自身饱和蒸汽压作用下瞬间喷入气相蛋活塞上腔，在设定气化温度和压力(3?IOkPa微正压)下瞬间由液相介质转化为气相介质的过程。由于设定温度远高于其在3?IOkPa微正压下的沸腾点，且活塞上腔内提供的蒸发热能远高于液相介质转化为气相介质所需热能，保证蒸发过程中活塞上腔温度保持在设定值，满足了液相介质恒温闪蒸的气化条件。所述的控制系统由主板、驱动板、触摸屏人机界面和相应压力、温度、时间、距离传感器组成；所述的控制程序软件包含温度控制、介质压力控制、置换工作、清洁保养、进样工作、手动操作六套程序单元组成，各程序单元通过可编程逻辑控制器(PLC)或微控制单元(MCU)运行控制驱动板上各执行元器件；所述温度控制程序单元控制活塞上腔、活塞下腔温度，使气化温度在输入设定温度范围内；所述介质压力控制程序单元控制活塞总成在缸体总成内的位置，实现对活塞上腔内介质压力增加或降低介质压力的功能；所述置换工作控制程序单元控制活塞总成在缸体总成内的位置，实现对活塞上腔内介质排出和吸入置换气体，减少介质在活塞上腔中的残留量的功能；所述清洁保养控制程序单元控制活塞装卸安全架保护上端盖和活塞总成从缸体总成内上升到缸体总成外设定高度，方便操作人员对上端盖和活塞总成进行清洁保养和更换密封元器件工作；所述进样工作控制程序单元控制活塞装卸安全架、上端盖和活塞总成复位至进样状态位置并控制气化及气相介质输送全部温度、压力参数在设定值范围内；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型低压液化气体检验用进样蒸发器，包括一个获取液相介质样本的液相蛋(17)和一个采用液相定量恒温闪蒸、活塞随动变容减压结构的将样本气化并向检验仪器提供气相介质样本的气相蛋(9)，以及相应的恒温、恒压、置换、清洁保养相应功能单元所需的控制系统和动力系统及相应的控制程序软件；其特征在于，?所述液相蛋(17)安装在气相蛋(9)中液相蛋输入气相蛋试验液相介质入口(51)处，将所携带的液相介质输入气相蛋(9)中；?所述的气相蛋的活塞随动变容减压空间由上端盖(52)下端面、缸体总成(38)内壁、活塞总成(41)上端面围成的一个封闭空间构成的活塞上腔(48)；所述上端盖(52)设置在所述缸体总成(38)的顶部，所述活塞总成(41)设置在所述缸体总成(38)的内部；?所述的活塞随动变容减压结构即为活塞总成(41)在介质气化蒸汽压力推动下向下运动，活塞上腔(48)容积不断增大，介质气化蒸汽压力不断下降至设定值的相应元器件组合成的机械装置；?所述的液相定量恒温闪蒸即液相蛋中已定量的液相液化气体在自身饱和蒸汽压力作用下喷入气相蛋中储存气相介质容腔，在注入活塞上腔(48)瞬间完成活塞随动变容减压闪蒸将介质由液相蒸发为气相的相变过程；?所述的控制系统由主板(20)、驱动板(3)、触摸屏人机界面(21)和相应压力、温度、时间、距离传感器组成；所述的控制程序软件包含温度控制、介质压力控制、置换工作、清洁保养、进样工作、手动操作六套程序单元组成，各程序单元通过可编程逻辑控制器(PLC)或微控制单元(MCU)运行控制驱动板(3)上各执行元器件；?所述温度控制程序单元控制活塞上腔(48)、活塞下腔(36)温度，使气化温度在输入设定温度范围内；?所述介质压力控制程序单元控制活塞总成(41)在缸体总成(38)内的位置，实现对活塞上腔(48)内介质压力增加或降低介质压力的功能；?所述置换工作控制程序单元控制活塞总成(41)在缸体总成(38)内的位置，实现对活塞上腔(48)内介质排出和吸入置换气体，减少介质在活塞上腔(48)中的残留量的功能；?所述清洁保养控制程序单元控制活塞装卸安全架(46)保护上端盖(52)和活塞总成(41)从缸体总成(38)内上升到缸体总成(38)外设定高度，方便操作人员对上端盖(52)和活塞总成(41)进行清洁保养和更换密封元器件工作；?所述进样工作控制程序单元控制活塞装卸安全架(46)、上端盖(52)和活塞总成(41)复位至进样状态位置并控制气化及气相介质输送全部温度、压力参数在设定值范围内；?所述手动操作控制程序单元能通过触摸屏人机界面(21)输入指令完成蒸发器全部设定工作程序。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐继承，
申请(专利权)人：徐继承，
类型：发明
国别省市：