專利名稱：一種高精度煤氣機(jī)械水含量測(cè)量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度快速測(cè)量高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t和城市煤氣中所含機(jī)械水的方法及其 采樣裝置。所述的采樣裝置內(nèi)充填有超細(xì)高純度玻璃纖維，其形成的吸收層可以有效的攔截 氣體中的液態(tài)水霧而讓氣態(tài)水分通過(guò)。通過(guò)稱量玻璃纖維收集水分的重量和記錄單位時(shí)間流 過(guò)采樣裝置的煤氣體積，可以精確地測(cè)量出煤氣中所含的機(jī)械水。該裝置可以滿足各種場(chǎng)合 測(cè)量煤氣機(jī)械水含量的要求，具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、采樣迅速的優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
煤氣中的水以兩相存在， 一部分是飽和水蒸氣，另一部分是以液相形態(tài)存在的機(jī)械水。 高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t和城市煤氣在生產(chǎn)回收中不可避免的攜帶機(jī)械水。機(jī)械水的存在既影響了 煤氣的熱值，又影響了煤氣的安全使用。雖然機(jī)械水含量指標(biāo)是煤氣使用過(guò)程中的一個(gè)重要 參數(shù)，但是一直缺乏有效的檢測(cè)方法。目前，測(cè)量氣體濕度主要有熱力學(xué)法、露點(diǎn)法、電阻 電容法、重量法和光學(xué)法等。在這些方法中，只有重量法和光學(xué)法可以用于測(cè)量氣體中的機(jī)械水。由于飽和氣體的露點(diǎn)受溫度和壓力的影響很大，溫度變化o. rc時(shí)，煤氣的飽和水含量變化高達(dá)100rag/m3以上，而重量法測(cè)量機(jī)械水含量必須要減去煤氣的飽和水含量部分，但在實(shí)際中煤氣的溫度變化溫度遠(yuǎn)大于o. rc，因此，重量法測(cè)量煤氣的機(jī)械水的誤差大于ioomg/m3。另外，重量法還受到吸收劑和操作狀態(tài)的影響，在實(shí)際測(cè)量中，吸收劑的吸收速率受 氣體的停留時(shí)間影響很大，實(shí)際中氣體的流速也是變化的，這將直接影響氣測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定 性和重復(fù)性。光學(xué)法是采用激光測(cè)量?jī)x測(cè)定氣體中的水分的方法，該方法通過(guò)測(cè)量液滴的粒 徑分布和液滴密度，可以計(jì)算出單位體積氣體內(nèi)的水分含量。由于實(shí)際液滴的粒徑分布受氣 流的擾動(dòng)較大，液滴的破碎和凝聚千變?nèi)f化，采樣正態(tài)分布理論計(jì)算液滴的粒徑分布只是其 理想狀態(tài)，因此該方法誤差和不確定性也是十分明顯的，目前其使用僅停留于實(shí)驗(yàn)室階段。 在高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，煤氣中的水分對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的安全運(yùn)行存在著重 要影響，其所含的酸性物質(zhì)是引起葉片鍍膜破壞的主要原因。燃?xì)廨啓C(jī)要求進(jìn)入系統(tǒng)的高爐 煤氣機(jī)械水含量小于5mg/m3，現(xiàn)有的測(cè)量裝置都達(dá)不到如此高的精度要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高精度煤氣機(jī)械水含量的測(cè)量裝置，使用該裝置可以快速地 測(cè)量煤氣中的機(jī)械水含量，其測(cè)量精度可以達(dá)到0. lmg/m3，該裝置具有操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好 的優(yōu)點(diǎn)。該裝置不僅可以測(cè)量煤氣的機(jī)械水含量，還可以同時(shí)測(cè)量出煤氣中的粉塵含量。本發(fā)明是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的在玻纖濾筒里面裝入適量的超細(xì)高純度玻璃纖維，將該 濾筒固定于錐形套管內(nèi)，利用聚四氟乙烯膠帯將其固定，在其形成的玻璃纖維層內(nèi)，可以將 煤氣中的機(jī)械水?dāng)r截下來(lái)。為了防止被收集下來(lái)的水滴被氣流帶走，玻璃纖維層的充填厚度 和纖維直徑必須滿足規(guī)定的要求；采樣管轉(zhuǎn)彎處采用可拆卸聯(lián)接方式，以滿足各種煤氣管道 的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和電渦流加熱的要求；在采樣過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)針閥的開度和更換合適的采樣嘴， 可以保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等速采樣；從采樣嘴到濾筒段采用漸擴(kuò)管，氣體的湍流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以有效 防止水霧在該部分的沉降和管壁附著。可以看出，通過(guò)精確稱量裝有玻璃纖維濾筒測(cè)量前后 的重量差，并同時(shí)記下流過(guò)采樣管的氣體流量，便可求出煤氣中的機(jī)械水含量。本發(fā)明和現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有測(cè)量精度高，重復(fù)性好，操作方便，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 可以同時(shí)測(cè)量煤氣的粉塵含量，測(cè)量精度不受環(huán)境變化的影響，可以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各種惡劣條件下的煤氣水分測(cè)量。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1本發(fā)明所涉及的煤氣機(jī)械水含量測(cè)量系統(tǒng)原理圖 圖2本發(fā)明所涉及的煤氣機(jī)械水含量采樣裝置(l)主視圖 圖3充填有玻璃纖維的濾筒(12)放大圖具體實(shí)施方式
在圖1中，被測(cè)量煤氣經(jīng)裝有玻璃纖維濾筒的采樣裝置(1)，進(jìn)入緩沖瓶(2)和十燥瓶(3)， 再由累積流量計(jì)(6)測(cè)得其累積流量，最后通過(guò)抽氣泵(8)排出；調(diào)節(jié)閥(7)可以調(diào)節(jié)采樣速率， 以實(shí)現(xiàn)等速采樣；在累計(jì)流量計(jì)前設(shè)有溫度計(jì)(4)和壓力表(5)，可以同時(shí)測(cè)量出通過(guò)氣體 的壓力和溫度。采樣裝置(l)內(nèi)充填有超細(xì)高純度玻璃纖維，其形成的吸收層可以有效的攔截 氣體中的液態(tài)水霧而讓氣態(tài)水分子通過(guò)。在圖2中，采樣裝置(1)由錐形導(dǎo)管(9)通過(guò)鎖緊螺母(10)固定在套筒(11)上，充填有玻 璃纖維的濾筒(12)被固定于錐形導(dǎo)管(9)上，加長(zhǎng)管(13)可將處理后的煤氣引出。在圖3中，充填有玻璃纖維的濾筒(12)由玻璃纖維(15)裝填于采樣濾筒(14)中組成。 玻璃纖維(15)的充填厚度H和玻璃纖維直徑對(duì)測(cè)量值影響很大，優(yōu)先選用玻璃纖維直徑為 5 10nm,優(yōu)先選用50mm《H《80ram。采樣濾筒(14)的直徑和長(zhǎng)度直接影響了可以儲(chǔ)存水分的 多少，優(yōu)先選用80mm《L《100腿，優(yōu)先選用25mm《D《32mm。
權(quán)利要求
1、一種高精度煤氣機(jī)械水含量測(cè)量裝置，其特征是被測(cè)量煤氣經(jīng)裝有玻璃纖維濾筒的采樣裝置(1)，進(jìn)入緩沖瓶(2)和干燥瓶(3)，再由累積流量計(jì)(6)測(cè)得其累積流量，最后通過(guò)抽氣泵(8)排出；調(diào)節(jié)閥(7)可以調(diào)節(jié)采樣速率，實(shí)現(xiàn)等速采樣。在累計(jì)流量計(jì)前設(shè)有溫度計(jì)(4)和壓力表(5)，可以同時(shí)測(cè)量出通過(guò)氣體的壓力和溫度。采樣裝置(1)內(nèi)充填有超細(xì)高純度玻璃纖維，其形成的吸收層可以有效的攔截氣體中的液態(tài)水霧而讓氣態(tài)水分子通過(guò)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征是所述的采樣裝置(1)由錐形導(dǎo)管(9)通過(guò)鎖緊螺母(10)固定在套筒(11)上，充填有玻璃纖維的濾筒(12)被固定于錐形導(dǎo)管(9)上，加 長(zhǎng)管(13)可將處理后的煤氣引出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征是所述玻璃纖維直徑為5 10ym，充填厚 度H為S0 80mm。濾筒長(zhǎng)度L為80 100mm，濾筒直徑D為25~32咖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精度煤氣水分測(cè)量方法及采樣裝置，它的特點(diǎn)是在玻纖濾筒里面裝入適量的超細(xì)高純度玻璃纖維，將該濾筒固定于錐形套管內(nèi)，利用聚四氟乙烯膠帶將其固定，在其形成的玻璃纖維層內(nèi)，可以將煤氣中的機(jī)械水?dāng)r截下來(lái)。通過(guò)精確稱量裝有玻璃纖維濾筒測(cè)量前后的重量差，并同時(shí)記下流過(guò)采樣管的氣體流量，便可求出煤氣中的機(jī)械水含量。使用該裝置完成一次煤氣機(jī)械水含量的測(cè)量只需10分鐘，其測(cè)量精度可以達(dá)到0.1mg/m³，并且測(cè)量結(jié)果受環(huán)境影響小。該裝置不僅可以測(cè)量煤氣的機(jī)械水含量，而且可以同時(shí)測(cè)量煤氣中的粉塵含量。
文檔編號(hào)G01N5/02GK101256130SQ20081008500
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者丁志江, 于秉杰, 楊靜菲, 林 肖, 肖立春 申請(qǐng)人:丁志江;肖 林;肖立春