CN217954396U - 一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，包括取样装置、反吹扫装置、冷凝装置、过滤装置和检测装置。本实用新型提供的氮氧分析***，在取样探头上设有恒温加热部件，防止被采样气体在探头处冷凝，出现堵塞取样探头的问题，而且冷凝装置的陶瓷冷却器与冷凝器的取样管路上设有伴热装置，用于对管路进行保温，防止取样气体在管道内冷凝产生液体水、氨气、二氧化氮、二氧化碳等气体相互反应生成的铵盐污染分析池，整体智能便捷，适用于中厚板生产过程氮氧化物的测量，测量数值精准可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化测量仪表领域，具体涉及一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***。
背景技术
酸洗环节是不锈钢中厚板生产工艺的重要环节之一，酸洗环节用到的主要酸介质有浓硫酸、浓硝酸及氢氟酸。酸洗环节往往会产生易挥发的氮氧化物，而氮氧化物的排放是环保工程着重控制的指标，为了保护环境，会在酸洗烟气排放口处安装氮氧化物分析仪对排放的氮氧化物进行实时监测。
氮氧化物分析仪结构为双组份紫外线氮氧分析仪，其测量结果是控制脱销***尿素加入量多少的重要依据。在不锈钢冷轧冷线工艺生产过程氮氧化物的测量中，因其烟气干净，灰尘、铁屑、水蒸汽等含量低，所以氮氧化物分析仪的取样探头不易堵塞，测量数值准确。但同样的氮氧化物分析仪在中厚板生产过程氮氧化物的测量中却暴露出以下问题：（1）中厚板生产工艺的烟气中含有大量灰尘、铁屑、水蒸汽等杂质，导致氮氧化物分析仪的取样探头易堵塞；（2）氮氧化物分析仪的取样探头至膜式泵之间无负压检测装置，当取样探头堵塞时，膜式泵工作压力将超过最大压力进行超负荷运转，导致膜式泵使用寿命降低或烧损；（3）氮氧化物分析仪的取样管路无保温装置，样气在取样管路中会冷却形成水蒸汽，水蒸汽会通过样气进入氮氧化物分析仪进而污染分析池；（4）不锈钢中厚板生产工艺停机后无法立即停止分析仪取样装置，导致大量管路检修用吹扫蒸汽通过取样装置进入氮氧分析仪，造成预处理***及分析池污染。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，目的在于解决现有氮氧化物分析***在进行中厚板生产过程氮氧化物的测量时取样探头容易堵塞，且无负压检测装置，导致设备易损，造成测量结果不准确的问题。
本实用新型为一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，包括取样装置、反吹扫装置、冷凝装置、过滤装置和检测装置；
取样装置包括取样探头，取样探头上设有恒温加热组件，取样探头一端垂直***管道，另一端与不锈钢三通接头入口端相连通；
反吹扫装置包括第一反吹电磁阀，第一反吹电磁阀入口端与不锈钢三通接头的出口一端相连通，第一反吹电磁阀出口端与反吹氮气相连通；反吹扫装置还包括第二反吹电磁阀，第二反吹电磁阀入口端与不锈钢三通接头的另一端出口相连通；第一反吹电磁阀和第二反吹电磁阀分别与PLC控制***的信号输出端电连接；
冷凝装置包括陶瓷冷却器，陶瓷冷却器入口端与第二反吹电磁阀出口端相连通，陶瓷冷却器出口端与冷凝器入口端相连通；陶瓷冷却器与冷凝器之间的取样管路上设有伴热装置；陶瓷冷却器底部与第一冷凝水箱相连通，第一冷凝水箱上设有第一液位计；冷凝器底部与第二冷凝水箱相连通，第二冷凝水箱上设有第二液位计；第一液位计和第二液位计分别与PLC控制***的信号输入端电连接；
过滤装置包括粗过滤器，粗过滤器入口端与冷凝器出口端相连通，粗过滤器出口端与三通电磁阀入口端相连通，三通电磁阀的出口一端与零点、量程标定管路相连通，三通电磁阀的出口另一端与不锈钢三通接头入口端相连通，不锈钢三通接头出口一端与压力检测仪表相连通，不锈钢三通接头出口另一端与膜式泵入口端相连通，膜式泵出口端与精过滤器的入口端相连通；压力检测仪表和膜式泵分别与PLC控制***的信号输入端电连接；
检测装置包括浮子流量计，浮子流量计入口端与精过滤器出口端相连通，浮子流量计出口端与氮氧分析仪主机进气口相连通，氮氧分析仪主机排气口与样气排放管相连通。
优选的，恒温加热组件包括集成温度控制器和毛细管传感器。
优选的，陶瓷冷却器底部与第一蠕动排水泵入口端相连通，第一蠕动排水泵出口端与第一冷凝水箱相连通。
优选的，冷凝器底部与第二蠕动排水泵入口端相连通，第二蠕动排水泵出口端与第二冷凝水箱相连通。
优选的，膜式泵还与自启停装置信号输出端电连接，自启停装置信号输入端与PLC控制***电连接。
优选的，精过滤器的过滤元件为0.2μm的玻璃纤维。
优选的，伴热装置为电伴热带。
优选的，压力检测仪表为智能型压力变送器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型提供的氮氧分析***，在取样探头上设有恒温加热部件，用于将取样探头温度恒温控制在180℃，防止被采样气体在探头处冷凝，出现堵塞取样探头的问题。
2、本实用新型提供的氮氧分析***设有反吹扫装置，防止灰尘、铁屑等杂质堵塞取样探头，反吹扫装置由DC24V供电的双电磁阀组成，通过PLC控制***进行控制。正常测量期间第一反吹电磁阀失电关闭，第二反吹电磁阀得电导通；反吹扫期间，第一反吹电磁阀得电导通，第二反吹电磁阀失电关闭，智能便捷，方便正常测量与反吹扫期间气路的切换。
3、本实用新型提供的氮氧分析***设有过滤装置，过滤装置的精过滤器的过滤元件为0.2μm的玻璃纤维，安装于氮氧分析仪主机入口处，用于防止样气中的灰尘污染分析池。
4、本实用新型提供的氮氧分析***，在膜式泵之前的取样管路上设有压力检测仪表，该压力检测仪表为智能型压力变送器，主要用于检测取样探头是否堵塞。压力检测仪表与PLC控制***的信号输入端电连接，检测到堵塞时将信号及时传输至PLC控制***，PLC控制***快速反应将信号反馈至反吹扫装置进行吹扫，极力保证取样探头不被堵塞。
5、本实用新型提供的氮氧分析***设有冷凝装置，冷凝装置的陶瓷冷却器与冷凝器的取样管路上设有伴热装置，伴热装置的供电电源为AC 220V，最高温度120℃，用于对管路进行保温，防止取样气体在管道内冷凝产生液体水、氨气、二氧化氮、二氧化碳等气体相互反应生成的铵盐污染分析池。
6、本实用新型提供的氮氧分析***设有冷凝装置，冷凝装置底部设有蠕动排水***，用于排出冷凝装置内的积水，防止液态水在冷凝装置中集聚后进入分析仪分析池或损坏冷凝器。而且冷凝装置的冷凝水箱上设有液位计，液位计与PLC控制***的信号输入端电连接，当液位高于设定液面存在溢出风险时，液位计检测到信号并传输给PLC控制***，提醒需要对冷凝液进行清理，智能便捷。
7、本实用新型提供的氮氧分析***设有自启停装置，自启停装置由PLC控制***控制，自启停装置接收信号后控制膜式泵，当出现***停机或取样管路严重堵塞时，自启停装置控制膜式泵停止，防止高负载状态下膜式泵烧损。
8、本实用新型提供的氮氧分析***，装置设计严谨智能，适用于不锈钢中厚板生产过程氮氧化物的测量，保证了测量过程分析池不被污染，探头不易堵塞，各装置相互配合，使得测量数值精准可靠。
附图说明
图1为本实用新型不锈钢中厚板氮氧分析***的结构示意图；
图2为本实用新型的电路连接关系图；
图中：1-管道；2-不锈钢三通接头；3-取样探头；4-反吹氮气；5-第一反吹电磁阀；6-第二反吹电磁阀2；7-陶瓷冷却器；8-第一蠕动排水泵；9-第一冷凝水箱；10-第一液位计；11-第二液位计；12-第二蠕动排水泵；13-伴热装置；14-冷凝器；15-粗过滤器；16-三通电磁阀；17-零点、量程标定管路；18-压力检测仪表；19-膜式泵；20-精过滤器；21-浮子流量计；22-氮氧分析仪主机；23-样气排放管；24-PLC控制***；25-冷凝水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1-2所示，本实用新型一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，包括取样装置、反吹扫装置、冷凝装置、过滤装置和检测装置；取样装置包括取样探头3，取样探头3上设有恒温加热组件，恒温加热组件包括集成温度控制器和毛细管传感器，恒温加热组件将取样探头3的温度控制在180℃；取样探头3一端垂直***管道1，另一端与不锈钢三通接头2入口端相连通；反吹扫装置包括第一反吹电磁阀5，第一反吹电磁阀5入口端与不锈钢三通接头2的出口一端相连通，第一反吹电磁阀5出口端与反吹氮气4相连通；反吹扫装置还包括第二反吹电磁阀6，第二反吹电磁阀6入口端与不锈钢三通接头2的另一端出口相连通；第一反吹电磁阀5和第二反吹电磁阀6分别与PLC控制***24的信号输出端电连接；冷凝装置包括陶瓷冷却器7，陶瓷冷却器7入口端与第二反吹电磁阀6出口端相连通，陶瓷冷却器7出口端与冷凝器14入口端相连通；陶瓷冷却器7与冷凝器14之间的取样管路上设有伴热装置13，伴热装置13的最高温度为120℃，伴热装置13为电伴热带；陶瓷冷却器7底部与第一蠕动排水泵8入口端相连通，第一蠕动排水泵8出口端与第一冷凝水箱9相连通，第一冷凝水箱9上设有第一液位计10；冷凝器14底部与第二蠕动排水泵12入口端相连通，第二蠕动排水泵12出口端与第二冷凝水箱25相连通，第二冷凝水箱25上设有第二液位计11；第一液位计10和第二液位计11分别与PLC控制***24的信号输入端电连接；过滤装置包括粗过滤器15，粗过滤器15入口端与冷凝器14出口端相连通；粗过滤器15出口端与三通电磁阀16入口端相连通，三通电磁阀16的出口一端与零点、量程标定管路17相连通，三通电磁阀16的出口另一端与不锈钢三通接头2入口端相连通，不锈钢三通接头2出口一端与压力检测仪表18相连通，压力检测仪表18为智能型压力变送器，不锈钢三通接头2出口另一端与膜式泵19入口端相连通，膜式泵19出口端与精过滤器20的入口端相连通；膜式泵19还与自启停装置信号输出端电连接，自启停装置信号输入端与PLC控制***24电连接；压力检测仪表18和膜式泵19分别与PLC控制***24的信号输入端电连接；检测装置包括浮子流量计21，浮子流量计21入口端与精过滤器20出口端相连通，精过滤器20的过滤元件为0.2μm的玻璃纤维，浮子流量计21出口端与氮氧分析仪主机22进气口相连通，氮氧分析仪主机22排气口与样气排放管23相连通。上述氮氧分析***的各器件均通过φ10不锈钢管路连通。
工作时，将取样探头3***管道1，取样探头3上设有恒温加热组件，恒温加热组件将取样探头3的温度控制在180℃，防止样气在取样探头3处冷凝堵塞取样探头3，样气先进入180℃高温取样探头3后，再经过陶瓷冷却器7，部分水分预冷后冷凝成水通过第一蠕动排水泵8排出，第一蠕动排水泵8出口端的第一冷凝水箱9上设有第一液位计10，通过第一液位检测计10对第一冷凝水箱9的液位进行监测，样气再经过120℃取样管路伴热装置13后进入冷凝器14，冷凝器14将再次对样气中的水分冷凝通过第二蠕动排水泵12排出，第二蠕动排水泵12出口端的第二冷凝水箱25上设有第二液位计11，通过第二液位计置11对第二冷凝水箱25的液位进行监测，第一液位计10和第二液位计11上均设有液位开关，当液位超过设定值时，液位开关将信号并反馈至PLC控制***，然后发出液位高报警信号，提醒工作人员及时排出冷凝水，并对冷凝装置进行检修维护。经冷凝的样气先通过三通电磁阀16，再经过2μm精过滤器20后最终进入氮氧分析仪主机22进行连续分析，氮氧分析仪主机22对检测数据进行实时反馈。检测时，三通电磁阀16连通氮氧分析仪主机22的一路连通，氮氧分析仪主机22分析的气体为现场样气；当氮氧分析仪主机22需要进行标定时，三通电磁阀16连通零点、量程标定管路17的一路连通，将现场样气切断，实现标定。
取样过程中，通过压力检测仪表18，实时检测取样管路压力，设置-0.144Mpa为启动反吹扫装置的设定值，当压力检测仪表18测得回路压力小于-0.144Mpa时，通过PLC程序控制启动反吹扫装置，采用脉冲吹扫方法，持续时间30秒，保证取样探头3不被堵塞。另外，还可以设定定时吹扫，每隔四小时通过PLC程序控制启动反吹扫装置，采用脉冲吹扫方法，持续时间30秒。
启停实现方式：手动自启停和联锁停。手动自启停：当***停机检修时，工作人员通过PLC控制***控制自启停装置进而控制膜式泵19停止工作，此时压力检测仪表18测得回路压力低时，不触发反吹扫功能，氮氧分析仪停止测量；联锁停：当执行反吹条件进行吹扫时，若反吹重复进行三次，压力检测仪表18测得回路压力仍旧低于反吹扫启动设定值时，停止反吹，停止模式泵19，并发出维护报警信号。
Claims (8)
1.一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：包括取样装置、反吹扫装置、冷凝装置、过滤装置和检测装置；
所述取样装置包括取样探头（3），取样探头（3）上设有恒温加热组件，取样探头（3）一端垂直***管道（1），另一端与不锈钢三通接头（2）入口端相连通；
所述反吹扫装置包括第一反吹电磁阀（5），第一反吹电磁阀（5）入口端与不锈钢三通接头（2）的出口一端相连通，第一反吹电磁阀（5）出口端与反吹氮气（4）相连通；所述反吹扫装置还包括第二反吹电磁阀（6），第二反吹电磁阀（6）入口端与不锈钢三通接头（2）的另一端出口相连通；所述第一反吹电磁阀（5）和第二反吹电磁阀（6）分别与PLC控制***（24）的信号输出端电连接；
所述冷凝装置包括陶瓷冷却器（7），陶瓷冷却器（7）入口端与第二反吹电磁阀（6）出口端相连通，陶瓷冷却器（7）出口端与冷凝器（14）入口端相连通；所述陶瓷冷却器（7）与冷凝器（14）之间的取样管路上设有伴热装置（13）；所述陶瓷冷却器（7）底部与第一冷凝水箱（9）相连通，第一冷凝水箱（9）上设有第一液位计（10）；所述冷凝器（14）底部与第二冷凝水箱（25）相连通，第二冷凝水箱（25）上设有第二液位计（11）；所述第一液位计（10）和第二液位计（11）分别与PLC控制***（24）的信号输入端电连接；
所述过滤装置包括粗过滤器（15），粗过滤器（15）入口端与冷凝器（14）出口端相连通，粗过滤器（15）出口端与三通电磁阀（16）入口端相连通，三通电磁阀（16）的出口一端与零点、量程标定管路（17）相连通，三通电磁阀（16）的出口另一端与不锈钢三通接头（2）入口端相连通，不锈钢三通接头（2）出口一端与压力检测仪表（18）相连通，不锈钢三通接头（2）出口另一端与膜式泵（19）入口端相连通，膜式泵（19）出口端与精过滤器（20）的入口端相连通；所述压力检测仪表（18）和膜式泵（19）分别与PLC控制***（24）的信号输入端电连接；
所述检测装置包括浮子流量计（21），浮子流量计（21）入口端与精过滤器（20）出口端相连通，浮子流量计（21）出口端与氮氧分析仪主机（22）进气口相连通，氮氧分析仪主机（22）排气口与样气排放管（23）相连通。
2.如权利要求1所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述恒温加热组件包括集成温度控制器和毛细管传感器。
3.如权利要求1所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述陶瓷冷却器（7）底部与第一蠕动排水泵（8）入口端相连通，第一蠕动排水泵（8）出口端与第一冷凝水箱（9）相连通。
4.如权利要求1所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述冷凝器（14）底部与第二蠕动排水泵（12）入口端相连通，第二蠕动排水泵（12）出口端与第二冷凝水箱（25）相连通。
5.如权利要求1所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述膜式泵（19）还与自启停装置信号输出端电连接，自启停装置信号输入端与PLC控制***（24）电连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述精过滤器（20）的过滤元件为0.2μm的玻璃纤维。
7.如权利要求1所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述伴热装置（13）为电伴热带。
8.如权利要求7所述的一种用于不锈钢中厚板的氮氧分析***，其特征在于：所述压力检测仪表（18）为智能型压力变送器。
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2022
- 2022-08-04 CN CN202222046884.7U patent/CN217954396U/zh not_active Expired - Fee Related
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