CN113640347B - 一种在线监测天然气露点装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在线监测天然气露点装置，属于天然气应用技术领域，有效解决了在线露点仪检测样气随意排放污染环境的问题。该技术方案包括在线露点仪，在线露点仪的入气口与管道采样口连通，其特征在于，在线露点仪的出气口连通有样气处理部件，样气处理部件包括输入端与出气口连通的收集瓶，收集瓶的输出端与燃烧器的输入端连通，燃烧器的燃烧部位于燃烧腔内，燃烧腔的气体输出端与吸附炭箱输入端连通，吸附炭箱通过若干隔板分为多个吸附区，吸附炭箱连接有转动机构。本发明的有益效果为：提供了一种可有效且不间断的处理天然气在线露点仪外排检测样气的在线监测天然气露点装置。

Description

一种在线监测天然气露点装置

技术领域

本发明涉及天然气应用技术领域，尤其涉及一种在线监测天然气露点装置。

背景技术

在天然气净化处理行业中，天然气露点是非常关键的参数，露点的高低直接关系到装置的开工率，因此，天然气露点必须随时掌握，目前，行业中大多采用在线露点仪连接天然气输送管道上的采样孔进行时时监测，采集的样气由于体量较小，故基本采用直接排放的方式处理，但天然气净化行业中露点监测大多是需要全天候不间断进行的，虽然天然气属于清洁能源但仍然存有少量有害气体，在线露点仪监测用样气日积月累的排放依然会对周围环境及操作人员造成不良影响。目前虽有将监测用样气与其它部位需处理天然气进行统一燃烧处理，但该方式存在管线连接不便的问题，而且燃烧后的天然气仍存在少量硫化物等有害气体，无法根本上消除有害气体，另外因燃烧后有害气体的含量较低，要采用活性炭进行吸附处理则很难有效合理将吸附炭箱进行布置。

因此如何解决上述技术问题就成为本发明面临的课题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可有效且不间断的处理天然气在线露点仪外排监测样气的在线监测天然气露点装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种在线监测天然气露点装置，包括在线露点仪，所述在线露点仪的入气口与管道采样口连通，所述在线露点仪的出气口连通有样气处理部件；

所述样气处理部件包括输入端与所述出气口连通的收集瓶，所述收集瓶的输出端与燃烧器的输入端连通，所述燃烧器的燃烧部位于燃烧腔内，所述燃烧腔的气体输出端与吸附炭箱输入端连通；

所述吸附炭箱通过若干隔板分为多个吸附区，所述吸附炭箱连接有转动机构。

所述收集瓶为两个，每个所述收集瓶上均设置有天然气压缩机；

所述出气口与三通阀门的入口连通，所述三通阀门的两个出口分别与一个所述收集瓶上的所述天然气压缩机输入端连通，所述天然气压缩机的输出端与所述收集瓶输入端连通，每个所述收集瓶输出端均与所述燃烧器输入端连通；

所述三通阀门的开关转轴与电机的输出轴同轴固定连接。

所述燃烧腔气体输出端与所述吸附炭箱的输入端通过盘管连通；

所述吸附炭箱包括柱状筒体，所述柱状筒体的中心处同轴设置有高度相同的中心柱，所述中心柱与所述筒体内壁之间均匀的固定连接有若干所述隔板，相邻两个所述隔板之间为一个所述吸附区，每个所述吸附区内均设置有活性炭；

每个所述吸附区上下两侧均设置有隔网；

所述筒体的底沿转动连接于底盘的顶部，所述底盘底部外侧开设有一个吸附口，所述吸附口的尺寸与所述吸附区的截面尺寸配合。

所述转动机构包括底板，所述底板顶部通过支架转动连接有转轴，所述底板顶部一侧固定连接有与所述底板相互垂直的立杆，所述转轴的一端转动连接于所述立杆的内侧，所述转轴远离所述立杆的一端同轴固定连接有转盘；

所述转轴的外侧与第一连杆的一端套接，所述第一连杆远离所述转轴的一端向所述转轴一侧弯折，所述第一连杆弯折部内侧与第二连杆的一端外侧铰接；

所述第二连杆的两端均向相对一侧弯折；

所述第二连杆远离所述第一连杆一端的外侧与转块的一端铰接，所述转块远离所述第二连杆的一侧固定连接第三连杆底部外侧，所述第三连杆与所述底盘相互垂直；

所述立杆的顶部和中心部分别设置有与所述立杆相互垂直的托板和固定板，所述第三连杆的两侧分别转动连接于所述托板和所述固定板；

所述转块位于所述固定板下方且贴近所述固定板的底部；

所述转块远离所述第三连杆一侧向所述底板方向倾斜。

所述底盘为底部封闭的环状结构，所述底盘底部中心处与所述托板的顶部固定连接，所述筒体底沿与所述底盘环状部顶沿转动连接；

所述第三连杆与所述底盘的中心轴线重合，所述第三连杆的顶端穿设过所述托板和所述底盘的底部位于所述底盘内侧；

所述第三连杆的顶端同轴固定连接有托盘，所述托盘的顶部与所述中心柱的底部固定连接，所述中心柱的中心轴线与所述托盘的中心轴线重合。

所述电机的输出轴同轴套接有传动盘，所述传动盘与所述转盘之间套设有传动皮带。

每个所述吸附区的顶部均设置有盖板，对应每个所述吸附区在所述盖板上均设置有排放口。

所述在线露点仪固定连接有安装箱，所述样气处理部件均固定于所述安装箱内。

每个所述排放口的顶部均位于所述安装箱的外侧。

所述在线露点仪内设置有自动控制终端，所述自动控制终端电连接所述在线露点仪和所述样气处理部件的驱动件。

本发明实际使用时：首先将在线露点仪的入气口与输气管道的采样口连接好并固定装置后启动本装置进入运行状态，电机带动三通阀门将出气口连通一个收集瓶，气体经过天然气压缩机压缩后进入收集瓶，定时收集满后，启动电机反转将另一收集瓶与出气口连通，同时第一个收集瓶开始排出天然气进入燃烧器燃烧处理，燃烧完的气体由燃烧腔经盘管逐步降温后在风机的作用下排入吸附炭箱的吸附口，此时吸附口只朝向一个吸附区，每个吸附区内活性炭的量对应一个气瓶气体的处理量，在当前吸附区内活性炭吸附作用后经排放口无害化排放，直至将当前排气收集瓶内气体处理完毕后等待第二个收集瓶收集时间到时，第二收集瓶收集完成后电机启动将第一个收集瓶再与出气口连通进行收集，同时电机转动带动传动盘转动，传动盘通过传动带带动转动机构，转动机构则带动吸附炭箱转动，将新的一个吸附区对应吸附口准备处理已收集满的收集瓶内天然气。

其中转动机构的工作过程：电机切换三通阀门一次则带动转盘转动一次，且是双向交替转动，转盘带动转轴转动，转轴带动第一连杆转动，第一连杆带动第二连杆转动，第二连杆通过转块带动第三连杆转动，第三连杆带动托盘转动，托盘侧带动吸附炭箱转动一定角度使新的一个吸附区对应吸附口，当电机反转切换三通阀门时，仍由上述过程带动吸附炭箱按之前转动方向继续转动，而不会反方向转动。

本发明的有益效果为：

1、本发明将在线露点检测仪监测用的天然气经过燃烧和吸附处理后，达到无污染化排放；

2、本发明整体装置与在线露点仪一体化设计，占用空间小，方便安装和使用；

3、本发明将天然气经压缩后收集，极大的减少了收集瓶占用空间，延长了当收集瓶的收集时间，并且设置两个收集瓶交替收集处理，不影响装置整体的连续工作；

4、本发明将吸附炭箱设计为具有多个吸附区且可旋转的结构，增加了活性炭的吸附效率，延长了吸附炭箱使用时间，而且方便活性炭按使用情况分区更换；

5、本发明将切换三通阀门的电机同步给吸附炭箱提供转动的动力，且通过转动机构的设置保证阀门每切换一次都会使吸附炭箱向同一个方向转动，而不会因为电机的正反转动而改变吸附炭箱的转动方向，同步保证了当前阶段使用的收集瓶内的气体处理会对应一个新的吸附区，而且不许要额外为转动机构提供动力源，同步性和经济性良好，而且节省了整体装置占用的空间。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明安装箱内部主视图。

图3为本发明安装箱内部俯视图。

图4为本发明安装箱内部立体结构示意图。

图5为本发明吸附炭箱内部立体结构示意图。

图6为本发明转动机构立体结构示意图。

其中，附图标记为：1、在线露点仪；101、入气口；102、出气口；2、收集瓶；3、燃烧器；4、燃烧腔；5、吸附炭箱；501、隔板；502、吸附区；503、筒体；504、中心柱；505、隔网；506、底盘；507、吸附口；508、盖板；509、排放口； 6、转动机构；601、底板； 602、支架；603、转轴；604、立杆；605、转盘；606、第一连杆；607、第二连杆；608、转块；609、第三连杆；610、托板；611、固定板；612、托盘；7、天然气压缩机；8、三通阀门；801、开关转轴；9、电机；10、盘管；11、传动盘；12、传动皮带；13、安装箱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1至图6所示，本发明是一种在线监测天然气露点装置，包括在线露点仪1，在线露点仪1的入气口101与管道采样口连通，在线露点仪1的出气口102连通有样气处理部件，样气处理部件包括输入端与出气口102连通的收集瓶2，收集瓶2的输出端与燃烧器3的输入端连通，燃烧器3的燃烧部位于燃烧腔4内，燃烧腔4的气体输出端与吸附炭箱5输入端连通，吸附炭箱5通过若干隔板501分为多个吸附区502，吸附炭箱5连接有转动机构6，在线露点仪1内设置有自动控制终端，自动控制终端电连接在线露点仪1和样气处理部件的驱动件。

收集瓶2为两个，每个收集瓶2上均设置有天然气压缩机7，出气口102与三通阀门8的入口连通，三通阀门8的两个出口分别与一个收集瓶2上的天然气压缩机7输入端连通，天然气压缩机7的输出端与收集瓶2输入端连通，每个收集瓶2输出端均与燃烧器3输入端连通，三通阀门8的开关转轴801与电机9的输出轴同轴固定连接。

燃烧腔4气体输出端与吸附炭箱5的输入端通过盘管10连通，吸附炭箱5包括柱状筒体503，柱状筒体503的中心处同轴设置有高度相同的中心柱504，中心柱504与筒体503内壁之间均匀的固定连接有若干隔板501，相邻两个隔板501之间为一个吸附区502，每个吸附区502内均设置有活性炭，每个吸附区502上下两侧均设置有隔网505，筒体503的底沿转动连接于底盘506的顶部，底盘506底部外侧开设有一个吸附口507，吸附口507的尺寸与吸附区502的截面尺寸配合，每个吸附区502的顶部均设置有盖板508，对应每个吸附区502在盖板508上均设置有排放口509，在线露点仪1固定连接有安装箱13，样气处理部件均固定于安装箱13内，每个排放口509的顶部均位于安装箱13的外侧。

转动机构6包括底板601，底板601顶部通过支架602转动连接有转轴603，底板601顶部一侧固定连接有与底板601相互垂直的立杆604，转轴603的一端转动连接于立杆604的内侧，转轴603远离立杆604的一端同轴固定连接有转盘605，转轴603的外侧与第一连杆606的一端套接，第一连杆606远离转轴603的一端向转轴603一侧弯折，第一连杆606弯折部内侧与第二连杆607的一端外侧铰接，第二连杆607的两端均向相对一侧弯折，第二连杆607远离第一连杆606一端的外侧与转块608的一端铰接，转块608远离第二连杆607的一侧固定连接第三连杆609底部外侧，第三连杆609与底板601相互垂直，立杆604的顶部和中心部分别设置有与立杆604相互垂直的托板610和固定板611，第三连杆609的两侧分别转动连接于托板610和固定板611，转块608位于固定板611下方且贴近固定板611的底部，转块608远离第三连杆609一侧向底板601方向倾斜，电机9的输出轴同轴套接有传动盘11，传动盘11与转盘605之间套设有传动皮带12。

底盘506为底部封闭的环状结构，底盘506底部中心处与托板610的顶部固定连接，筒体503底沿与底盘506环状部顶沿转动连接，第三连杆609与底盘506的中心轴线重合，第三连杆609的顶端穿设过托板610和底盘506的底部位于底盘506内侧，第三连杆609的顶端同轴固定连接有托盘612，托盘612的顶部与中心柱504的底部固定连接，中心柱504的中心轴线与托盘612的中心轴线重合。

本发明实际使用时：首先将在线露点仪1的入气口101与输气管道的采样口连接好并固定装置后启动本装置进入运行状态，电机9带动三通阀门8将出气口102连通一个收集瓶2，气体经过天然气压缩机7压缩后进入收集瓶2，定时收集满后，启动电机9反转将另一收集瓶2与出气口102连通，同时第一个收集瓶2开始排出天然气进入燃烧器3燃烧处理，燃烧完的气体由燃烧腔4经盘管10逐步降温后在风机的作用下排入吸附炭箱5的吸附口507，此时吸附口507只朝向一个吸附区502，每个吸附区502内活性炭的量对应一个气瓶气体的处理量，在当前吸附区502内活性炭吸附作用后经排放口509无害化排放，直至将当前排气收集瓶2内气体处理完毕后等待第二个收集瓶2收集时间到时，第二收集瓶2收集完成后电机9启动将第一个收集瓶2再与出气口102连通进行收集，同时电机9转动带动传动盘11转动，传动盘11通过传动带12带动转动机构6，转动机构6则带动吸附炭箱5转动，将新的一个吸附区502对应吸附口507准备处理已收集满的收集瓶2内天然气。

其中转动机构6的工作过程：电机9切换三通阀门8一次则带动转盘605转动一次，且是双向交替转动，转盘605带动转轴603转动，转轴603带动第一连杆606转动，第一连杆606带动第二连杆607转动，第二连杆607通过转块608带动第三连杆609转动，第三连杆609带动托盘612转动，托盘612侧带动吸附炭箱5转动一定角度使新的一个吸附区502对应吸附口507，当电机9反转切换三通阀门8时，仍由上述过程带动吸附炭箱5按之前转动方向继续转动，而不会反方向转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种在线监测天然气露点装置，包括在线露点仪（1），所述在线露点仪（1）的入气口（101）与管道采样口连通，其特征在于，所述在线露点仪（1）的样气出口（102）连通有样气处理部件；

所述样气处理部件包括输入端与所述样气出口（102）连通的收集瓶（2），所述收集瓶（2）的输出端与天然气燃烧器（3）的输入端连通，所述天然气燃烧器（3）的燃烧部位于燃烧腔（4）内，所述燃烧腔（4）的气体输出端与吸附炭箱（5）输入端连通；

所述吸附炭箱（5）通过若干隔板（501）分为多个吸附区（502），所述吸附炭箱（5）连接有转动机构（6）;

所述收集瓶（2）为两个，每个所述收集瓶（2）上均设置有天然气压缩机（7）；

所述样气出口（102）与三通阀门（8）的入口连通，所述三通阀门（8）的两个出口分别与一个所述收集瓶（2）上的所述天然气压缩机（7）输入端连通，所述天然气压缩机（7）的输出端与所述收集瓶（2）输入端连通，每个所述收集瓶（2）输出端均与所述天然气燃烧器（3）输入端连通；

所述三通阀门（8）的开关转轴（801）与电机（9）的输出轴同轴固定连接;

所述燃烧腔（4）气体输出端与所述吸附炭箱（5）的输入端通过盘管（10）连通；

所述吸附炭箱（5）包括柱状筒体（503），所述柱状筒体（503）的中心处同轴设置有高度相同的中心柱（504），所述中心柱（504）与所述筒体（503）内壁之间均匀的固定连接有若干所述隔板（501），相邻两个所述隔板（501）之间为一个所述吸附区（502），每个所述吸附区（502）内均设置有活性炭；

每个所述吸附区（502）上下两侧均设置有隔网（505）；

所述筒体（503）的底沿转动连接于底盘（506）的顶部，所述底盘（506）底部外侧开设有一个吸附口（507），所述吸附口（507）的尺寸与所述吸附区（502）的截面尺寸配合;

所述转动机构（6）包括底板（601），所述底板（601）顶部通过支架（602）转动连接有转轴（603），所述底板（601）顶部一侧固定连接有与所述底板（601）相互垂直的立杆（604），所述转轴（603）的一端转动连接于所述立杆（604）的内侧，所述转轴（603）远离所述立杆（604）的一端同轴固定连接有转盘（605）；

所述转轴（603）的外侧与第一连杆（606）的一端套接，所述第一连杆（606）远离所述转轴（603）的一端向所述转轴（603）一侧弯折，所述第一连杆（606）弯折部内侧与第二连杆（607）的一端外侧铰接；

所述第二连杆（607）的两端均向相对一侧弯折；

所述第二连杆（607）远离所述第一连杆（606）一端的外侧与转块（608）的一端铰接，所述转块（608）远离所述第二连杆（607）的一侧固定连接第三连杆（609）底部外侧，所述第三连杆（609）与所述底盘（506）相互垂直；

所述立杆（604）的顶部和中心部分别设置有与所述立杆（604）相互垂直的托板（610）和固定板（611），所述第三连杆（609）的两侧分别转动连接于所述托板（610）和所述固定板（611）；

所述转块（608）位于所述固定板（611）下方且贴近所述固定板（611）的底部；

所述转块（608）远离所述第三连杆（609）一侧向所述底板（601）方向倾斜;

所述底盘（506）为底部封闭的环状结构，所述底盘（506）底部中心处与所述托板（610）的顶部固定连接，所述筒体（503）底沿与所述底盘（506）环状部顶沿转动连接；

所述第三连杆（609）与所述底盘（506）的中心轴线重合，所述第三连杆（609）的顶端穿设过所述托板（610）和所述底盘（506）的底部位于所述底盘（506）内侧；

所述第三连杆（609）的顶端同轴固定连接有托盘（612），所述托盘（612）的顶部与所述中心柱（504）的底部固定连接，所述中心柱（504）的中心轴线与所述托盘（612）的中心轴线重合；

所述电机（9）的输出轴同轴套接有传动盘（11），所述传动盘（11）与所述转盘（605）之间套设有传动皮带（12）。

2.根据权利要求1所述的在线监测天然气露点装置，其特征在于，每个所述吸附区（502）的顶部均设置有盖板（508），对应每个所述吸附区（502）在所述盖板（508）上均设置有排放口（509）。

3.根据权利要求2所述的在线监测天然气露点装置，其特征在于，所述在线露点仪（1）固定连接有安装箱（13），所述样气处理部件均固定于所述安装箱（13）内。

4.根据权利要求3所述的在线监测天然气露点装置，其特征在于，每个所述排放口（509）的顶部均位于所述安装箱（13）的外侧。

5.根据权利要求1所述的在线监测天然气露点装置，其特征在于，所述在线露点仪（1）内设置有自动控制终端，所述自动控制终端电连接所述露点仪（1）和所述样气处理部件的驱动件。

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