本實(shí)用新型涉及一種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置，屬于煤化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤化工生產(chǎn)過程中的變換裝置中水煤氣及變換氣的高位熱量利用廢熱鍋爐(換熱器)加以回收，并副產(chǎn)0.46MPa(G)、1.10MPa(G)、4.10MPa(G)三個(gè)等級(jí)的飽和蒸汽，分別經(jīng)過熱后送至過熱蒸汽管網(wǎng)。

當(dāng)變換裝置的廢熱鍋爐(換熱器)發(fā)生泄漏時(shí)，水煤氣或變換氣(管程)串入過熱水蒸汽(殼程)，經(jīng)過熱蒸汽管網(wǎng)進(jìn)入全廠各用戶。水蒸汽經(jīng)各用戶熱量利用后冷凝成凝結(jié)水，剩余的不凝氣體就是高濃度的一氧化碳、氫氣、硫化氫。當(dāng)源頭泄漏量很小時(shí)，在用戶處蒸汽冷卻成水，不凝氣濃縮后就會(huì)達(dá)到非常高的濃度，遇動(dòng)火作業(yè)時(shí)會(huì)引發(fā)爆炸，同時(shí)存在人員中毒的重大安全隱患。

因廢熱鍋爐較多，水煤氣和變換氣高溫高壓并含H₂S，廢熱鍋爐管殼結(jié)合處微漏是大概率事件。首先要確定泄漏源，然后要嚴(yán)密檢測泄漏量的變化，風(fēng)險(xiǎn)不能容忍時(shí)必須立即停車檢修。這就需要對(duì)各廢熱鍋爐的水蒸汽進(jìn)行大量的檢測。

一般用便攜式氣體檢測儀在廢熱鍋爐蒸汽排放口處直接測量，一般以CO為特征指標(biāo)來評(píng)價(jià)泄漏量的大小。由于風(fēng)吹、蒸汽氣流引射的干擾，當(dāng)檢測儀離水蒸汽遠(yuǎn)了檢測不到CO。如果檢測儀正對(duì)著水蒸汽測，水蒸汽溫度高穿透力強(qiáng)，會(huì)很快吸進(jìn)去水，傳感器和電路板就燒壞了。為了檢測結(jié)果可靠，測量時(shí)間還比較長，需測量的點(diǎn)又多。另外，由于水蒸氣冷卻成水以后，不凝氣要么富積，要么被空氣稀釋，無法定量測量。所以直接測量首先是儀器損傷嚴(yán)重，其次也測不準(zhǔn)，實(shí)際上氣體檢測儀無法直接測量水蒸汽。如果用氣袋取水蒸汽回實(shí)驗(yàn)室用色譜測量，那基本都變成水了，滿足不了進(jìn)樣要求，也無法測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置。其用于所有以氣體為熱源的換熱設(shè)備泄漏情況的監(jiān)控，如廢氣鍋爐、換熱器等設(shè)備。可在不停車的情況下確定具體泄漏設(shè)備，和對(duì)蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)泄漏進(jìn)行有效查找。既能準(zhǔn)確判斷檢測點(diǎn)是否有泄露，又能準(zhǔn)確測量出泄露量的大小。既能手動(dòng)檢測，也能長期在線檢測。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：一種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置，包括罐體裝置、a流量計(jì)、b流量計(jì)、氣體檢測裝置和洗氣瓶裝置，罐體裝置通過第一直角管與a流量計(jì)連接，a流量計(jì)通過軟管和/或長導(dǎo)管與洗氣瓶裝置連接，洗氣瓶裝置通過短導(dǎo)管與b流量計(jì)連接，b流量計(jì)與氣體檢測裝置連接。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述洗氣瓶裝置包括玻璃瓶體、膠塞，膠塞蓋于玻璃瓶體的瓶口上。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述洗氣瓶裝置包括不銹鋼瓶體、膠塞和U型管，所述膠塞蓋于不銹鋼瓶體的瓶口上，所述U型管與不銹鋼瓶體連通。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述罐體裝置包括罐本體，罐體固定架、管體固定架與底座，罐本體通過罐體固定架設(shè)置在底座上，管體固定架與罐體固定架連接，所述罐本體的底部設(shè)置有排水孔。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述a流量計(jì)和b流量計(jì)均為氣體流量計(jì)。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述氣體檢測裝置為便攜式氣體檢測儀或紅外氣體檢測儀。

前述的這種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置中，所述軟管為乳膠管或硅膠管。

上述技術(shù)方案包括手動(dòng)檢測裝置，具體包括罐體裝置、第一直角管、a流量計(jì)、軟管、長導(dǎo)管、洗氣瓶裝置、b流量計(jì)、短導(dǎo)管和便攜式氣體檢測儀(泵吸式)。該檢測裝置中使用直徑為1/4英寸的不銹鋼長導(dǎo)管，和軟管(如乳膠管或硅膠管)；a流量計(jì)和b流量計(jì)均為氣體流量計(jì)；第一直角管、長導(dǎo)管、短導(dǎo)管均采用直徑為1/4英寸不銹鋼直角管；各連接處為了靈活彎曲和組裝簡便，均采用軟管連接。該手動(dòng)檢測裝置既適合定性也適合定量檢測。

前述手動(dòng)檢測裝置中采用玻璃瓶體，簡便易得，也便于觀察吸入洗氣瓶裝置中的氣泡，其容積為1000ml，玻璃瓶體內(nèi)裝有容積為4/5的純凈水，可使液體保持一個(gè)較高的液位，有助于減少玻璃瓶體內(nèi)空氣死體積，提高氣體檢測裝置的感應(yīng)速度和準(zhǔn)確度。玻璃瓶體的瓶口蓋有膠塞，插入有直徑為1/4英寸的不銹鋼長導(dǎo)管和短導(dǎo)管，長導(dǎo)管沒入洗氣瓶裝置的玻璃瓶體內(nèi)液體表面以下的管段長度為0.8cm～1.2cm。若插入過深會(huì)使檢測器內(nèi)置泵吸氣阻力加大，影響吸氣流量，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。短導(dǎo)管插入膠塞下1cm處，不與液體接觸，吸取洗氣瓶裝置的玻璃瓶體的上部氣相空間內(nèi)的不凝氣。水蒸汽冷卻成水，蒸汽中的不凝氣從玻璃瓶體內(nèi)上部空間吸出，經(jīng)a流量計(jì)和b流量計(jì)，吸入便攜式氣體檢測儀，即可讀出測量值。手動(dòng)測量裝置除采用不銹鋼長導(dǎo)管連接外，軟連接均采用乳膠管或硅膠管，簡單方便。

手動(dòng)檢測的氣體檢測裝置使用的是便攜式四合一氣體檢測儀(泵吸式)，也是平時(shí)動(dòng)火和受限空間安全分析常用的氣體檢測儀，內(nèi)置自吸泵，吸氣流量500～1000ml/min，根據(jù)不凝氣氣體組成選擇傳感器種類，煤化工廠一般采用如下傳感器：CO檢測范圍0～1000ppm，分辨率1ppm；H₂S檢測范圍0～100ppm，分辨率0.1ppm；可燃?xì)怏w檢測范圍0～100％LEL，分辨率1％；H₂檢測范圍0～1000ppm，分辨率1ppm；均為氣體的體積比。儀器準(zhǔn)確可靠，輕巧方便。

考慮到以上電化學(xué)或催化燃燒式傳感器長時(shí)間接觸一定濃度，特別是高濃度的CO、H₂S、H₂會(huì)對(duì)傳感器造成不可逆的損壞。所以在線監(jiān)測選用紅外一氧化碳分析儀，內(nèi)置自吸泵，吸氣流量500～1000ml/min，CO檢測范圍0-1000ppm，分辨率1ppm，紅外一氧化碳分析儀適合做長期的在線檢測。

上述技術(shù)方案還包括在線檢測裝置，具體包括罐體裝置、第一直角管、a流量計(jì)、長導(dǎo)管、洗氣瓶裝置、短導(dǎo)管、b流量計(jì)和紅外氣體檢測儀(泵吸式)。長導(dǎo)管采用直徑為1/4英寸的不銹鋼管，并和卡套螺紋一起做固定式連接。洗氣瓶裝置的不銹鋼瓶體側(cè)壁連通下彎U型管，U型管用于累積測量過程中多余水的溢流，以防止不銹鋼瓶體內(nèi)的液體體積因水蒸氣的通入而變大，以維持不銹鋼瓶內(nèi)頁面的穩(wěn)定。不銹鋼玻璃瓶上設(shè)有有機(jī)玻璃視窗，便于觀察液位和長導(dǎo)管管口插入深度，便于觀察吸入氣泡情況。

在線檢測裝置與手動(dòng)檢測裝置原理和流程一樣，都既可以做定性檢測，又可以做定量檢測?？紤]到在線檢測長時(shí)間連續(xù)檢測，溫度較高，材料需經(jīng)久耐用，所以第一直角管、長導(dǎo)管和短導(dǎo)管全采用不銹鋼管，該裝置各管線連接處用卡套和螺紋固定連接，各設(shè)備固定到一個(gè)面板上，形成一個(gè)成套設(shè)備?？紤]到在線檢測需冷卻的蒸汽量大，形成的凝結(jié)水也多，洗氣瓶裝置中采用不銹鋼瓶體，其容積為5000ml，內(nèi)裝有4/5容積的純凈水，膠塞和進(jìn)出不銹管和手動(dòng)檢測裝置相同。

手動(dòng)檢測裝置和在線檢測裝置都是以檢測儀的內(nèi)置泵作為檢測吸氣的動(dòng)力源。為了提高吸氣的長期可靠性，可在檢測儀前加裝外置泵，泵流量與內(nèi)置泵流量一致。

罐體裝置可以避免風(fēng)吹和空氣流擾動(dòng)待測水蒸氣，并使水蒸汽在罐體內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)；罐體固定架可用于調(diào)節(jié)罐本體的高度和角度，從而調(diào)節(jié)蒸汽排放管口插入罐本體內(nèi)的深度和位置；管體固定架可以調(diào)節(jié)第一直角管插入罐本體里的位置和深度；罐本體一般垂直固定放置，特殊狹窄的空間也可傾斜固定，罐本體底部有多處排水孔，為了排掉凝結(jié)水，也排出部分水蒸氣。

調(diào)節(jié)通入至罐體裝置內(nèi)的待測水蒸氣的排放速度，使水蒸汽在罐本體內(nèi)進(jìn)行折流后均勻排出，水蒸氣和不凝氣在罐體內(nèi)不蓄積，折流后水蒸氣為微正壓。大部分通入罐本體內(nèi)的水蒸汽將折流后從罐本體的罐口向上排出。折流的水蒸汽由第一直角管的管口吸入，經(jīng)氣體流量計(jì)，進(jìn)入洗氣瓶。

第一直角管較長，帶有部分冷凝作用，第一直管水平段左側(cè)向下傾斜，左低右高，以便于使管內(nèi)冷凝后的水流回至罐體裝置的罐本體內(nèi)。

當(dāng)定性檢測時(shí)，適當(dāng)增大待測蒸汽的排放量，第一直角管適當(dāng)靠近蒸汽排放口，增加蒸汽的吸入量，減少外界空氣的補(bǔ)入量。當(dāng)水蒸汽在不銹鋼瓶體或玻璃瓶體中冷卻成水時(shí)，水蒸汽中不凝氣在不銹鋼瓶體或玻璃瓶體內(nèi)的上部氣相空間累積。如果蒸汽中串入CO的話，CO在不銹鋼瓶體或玻璃瓶體內(nèi)上部氣相空間累積，然后吸入氣體檢測裝置，剛開始洗氣瓶裝置的不銹鋼瓶體或玻璃瓶體內(nèi)的原始?xì)怏w為空氣，CO值為0，約幾秒后，CO值會(huì)逐漸增長，會(huì)超出儀器量程。若第一直角管的吸入口一端插入蒸汽排口深處，可能累積為純的變換氣或水煤氣，20％-40％的CO。如果蒸汽中沒有串入CO，不論不凝氣怎么累積，氣體檢測裝置均不會(huì)顯示有數(shù)值。所以，當(dāng)長時(shí)間檢測，大量蒸汽進(jìn)樣，檢測CO的氣體檢測裝置的讀數(shù)一直為零，那么就可以肯定地判定該處蒸汽中沒有泄露串入CO。該定性方法具有累積放大效應(yīng)，可以捕捉到微量泄露入的CO，可以準(zhǔn)確判定有無泄漏。但要準(zhǔn)確知道蒸汽中所含CO的比例，也就是變換氣或水煤氣串入蒸汽的泄漏嚴(yán)重程度，通過監(jiān)控該數(shù)據(jù)來判斷危險(xiǎn)程度，選擇合適時(shí)機(jī)停車檢修，那么就要引入定量檢測方法。

當(dāng)定量檢測時(shí)，調(diào)節(jié)蒸汽閥門，控制水蒸汽均勻排放，調(diào)節(jié)罐體支架，使罐體裝置折返上來的氣流為微正壓。調(diào)節(jié)罐體裝置的管體固定架，使第一直角管管口吸入常壓的水蒸汽。水蒸汽冷卻的同時(shí)，水蒸汽空出來的體積由空氣平衡補(bǔ)入?？諝獾难a(bǔ)入也發(fā)生在第一直角管的吸入口處，和水蒸汽一同進(jìn)入，唯一的動(dòng)力源就是末端的氣體檢測裝置的內(nèi)置泵。通過調(diào)節(jié)罐體裝置的管體固定架，來選擇第一直角管合適的吸入位置，控制吸入水蒸汽為常壓，靠氣體檢測裝置的內(nèi)置泵持續(xù)穩(wěn)定的吸入，即可形成測量的穩(wěn)定態(tài)，也就是CO濃度前后一致的穩(wěn)定態(tài)，測量結(jié)果會(huì)穩(wěn)定到一個(gè)固定值，也就是水蒸汽中CO的體積比含量。這個(gè)測量過程主要是通過檢測儀值的變化來調(diào)節(jié)第一直角管口吸入位置和折返氣流，使測量值穩(wěn)定到一個(gè)定值，通過定值來調(diào)節(jié)，達(dá)到定值說明穩(wěn)態(tài)已建立。實(shí)際測量過程發(fā)現(xiàn)，只要蒸汽排放不要過大沖擊吸入管，第一直角管口不要貼近水蒸氣排放管口，測量值很容易穩(wěn)定到一個(gè)定值，對(duì)第一直角管口位置和蒸汽氣流的調(diào)節(jié)要求不嚴(yán)，因?yàn)楣摅w折返氣流穩(wěn)定，管路中氣流是靠氣體檢測裝置內(nèi)置泵主動(dòng)吸入，水封淺不影響空氣的及時(shí)補(bǔ)入，不影響氣流的連續(xù)性。當(dāng)使用在線檢測裝置時(shí)，首次調(diào)節(jié)合適后，固定蒸汽排放閥位置，固定罐體裝置和第一直角管位置，不用再做調(diào)節(jié)。

有的方法通過稱量冷凝水的質(zhì)量來計(jì)算蒸汽體積，不凝氣單獨(dú)測量。這樣不僅測量過程非常復(fù)雜，而且處理過程引入的誤差極大。

本實(shí)用新型裝置簡單，方法巧妙，實(shí)用性強(qiáng)，準(zhǔn)確可靠，不存在誤判和干擾。有效的解決了蒸汽中不凝氣體無法直接測量的難題。使用本實(shí)用新型裝置和方法，能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測出泄漏的蒸汽源頭，并能準(zhǔn)確監(jiān)控泄漏量，避免了一發(fā)現(xiàn)泄漏就盲目全面停車后查漏點(diǎn)和修理，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)安排檢修，保證了產(chǎn)量，同時(shí)將危險(xiǎn)控制在可控范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-罐體裝置，2-a流量計(jì)，3-氣體檢測裝置，4-洗氣瓶裝置，5-b流量計(jì)，6-第一直角管，7-軟管，8-長導(dǎo)管，9-玻璃瓶體，10-膠塞，11-不銹鋼瓶體，12-U型管，13-罐本體，14-罐體固定架，15-管體固定架，16-底座，17-短導(dǎo)管。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例1：一種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置，包括罐體裝置1、a流量計(jì)2、b流量計(jì)5、氣體檢測裝置3和洗氣瓶裝置4，所述罐體裝置1通過第一直角管6與a流量計(jì)2連接，所述a流量計(jì)2通過軟管7和長導(dǎo)管8與洗氣瓶裝置4連接，洗氣瓶裝置4通過短導(dǎo)管17與b流量計(jì)5連接，b流量計(jì)5與氣體檢測裝置3連接。洗氣瓶裝置4包括玻璃瓶體9、膠塞10，所述膠塞10蓋于玻璃瓶體9的瓶口上。罐體裝置1包括罐本體13，罐體固定架14、管體固定架15與底座16，罐本體13通過罐體固定架14設(shè)置在底座16上，管體固定架15與罐體固定架14連接，罐本體13的底部設(shè)置有排水孔。a流量計(jì)2和b流量計(jì)5均為氣體流量計(jì)。氣體檢測裝置3為便攜式氣體檢測儀。長導(dǎo)管8沒入洗氣瓶裝置4內(nèi)液體表面以下的管段長度為1cm。短導(dǎo)管17不與洗氣瓶裝置4內(nèi)液體接觸。軟管7可以采用乳膠管或者硅膠管。

本實(shí)用新型實(shí)施例2：一種蒸汽中不凝氣體的檢測裝置，包括罐體裝置1、a流量計(jì)2、b流量計(jì)5、氣體檢測裝置3和洗氣瓶裝置4，所述罐體裝置1通過第一直角管6與a流量計(jì)2連接，所述a流量計(jì)2通過長導(dǎo)管8與洗氣瓶裝置4連接，洗氣瓶裝置4通過短導(dǎo)管17與b流量計(jì)5連接，b流量計(jì)5與氣體檢測裝置3連接。長導(dǎo)管8沒入洗氣瓶裝置4內(nèi)液體表面以下的管段長度為0.9cm。短導(dǎo)管17不與洗氣瓶裝置4內(nèi)液體接觸。

洗氣瓶裝置4包括不銹鋼瓶體11、膠塞10和U型管12，膠塞10蓋于玻璃瓶體9的瓶口上，所述U型管12與不銹鋼瓶體11連通。

定性檢測時(shí)，調(diào)整好罐本體13的位置，適當(dāng)增加待測水蒸汽的排放量，通過調(diào)整第一直角管6與蒸汽排放口之間的距離，增加第一直角管6管口處蒸汽的吸入量，減少空氣吸入量，使洗氣瓶4上部空間不凝氣蓄積；通過洗氣瓶裝置4中吸入的氣泡情況來判斷氣體吸入氣體檢測裝置3的狀態(tài)，通過比較洗氣瓶裝置4前后的兩個(gè)流量計(jì)的值來比較水蒸汽吸入量和空氣吸入量。當(dāng)測量時(shí)間在3分鐘以上，且氣體檢測裝置3的CO測量值一直為零時(shí)，則可以判斷該水蒸汽中沒有泄露入CO。

定量檢測時(shí)，調(diào)節(jié)待測蒸汽的排放量，調(diào)整罐本體13的位置，使蒸汽微正壓折流排放，使罐本體13內(nèi)的氣體無蓄積；調(diào)整第一直角管6與蒸汽排放口的位置，依靠氣體檢測裝置3的內(nèi)置泵做動(dòng)力，使第一直角管6處平壓吸入水蒸氣，水蒸汽冷凝的同時(shí)，空氣平衡吸入，及時(shí)彌補(bǔ)因蒸汽冷凝而引起的空缺流量，兩種流體進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但測量管路前后氣體中CO等的濃度不變；當(dāng)氣體檢測裝置3的測量值數(shù)值穩(wěn)定不變時(shí)，讀出測量值，即為蒸汽中不凝氣中CO的濃度。

罐體裝置1包括罐本體13，罐體固定架14、管體固定架15與底座16，罐本體13通過罐體固定架14設(shè)置在底座16上，管體固定架15與罐體固定架14連接，罐本體13的底部設(shè)置有排水孔。a流量計(jì)2和b流量計(jì)5均為氣體流量計(jì)。氣體檢測裝置3為紅外氣體檢測儀。