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    重庆时时彩定胆个位杀码: 开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及其采样方法.pdf

    关 键 词:
    开环 高压 天然气 管道 粉尘 离线 采样系统 及其 采样 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110088372.0

    申请日:

    2011.04.08

    公开号:

    CN102230855A

    公开日:

    2011.11.02

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01N 1/16申请公布日:20111102|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 1/16申请日:20110408|||公开
    IPC分类号: G01N1/16 主分类号: G01N1/16
    申请人: 中国石油大学(北京)
    发明人: 姬忠礼; 张星; 熊至宜; 成永强; 张秀涛; 许乔奇
    地址: 102249 北京市昌平区府学路18号
    优先权:
    专利代理机构: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 王春光
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110088372.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2013.06.05|||2011.12.14|||2011.11.02

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,所述的采样系统由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依次串接而成,所述采样子系统包括管状采样嘴,所述粉尘捕集子系统包括并联设置的两个粉尘捕集器,所述计量与调节子系统包括串联连接的流量调节阀和流量变送器,所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接;所述放空子系统包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀,所述减压阀与所述流量变送器相连接,所述止回阀连接放空管路。本发明具有测量精度高、操作快速方便、安全可靠性高,且能够保证采样连续性的优点。

    权利要求书

    1.一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,所述的采样系统
    由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依次串接而成,
    其中:
    所述采样子系统,至少包括管状采样嘴,伸入高压天然气管道内,以引入天然气气体
    样品;
    所述粉尘捕集子系统,包括并联设置的两个粉尘捕集器,每一所述粉尘捕集器与一控
    制阀组相连接,所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止,使得
    所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;
    所述计量与调节子系统,至少包括流量调节阀和流量变送器,所述流量调节阀与所述
    流量变送器串联连接,所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接;
    所述放空子系统,至少包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀,所述减压阀与所述流
    量变送器相连接,所述止回阀连接放空管路。
    2.如权利要求1所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    所述采样子系统还包括:
    管道接管,其一端固接于天然气管道上的采样口的外侧,所述采样嘴通过所述管道接
    管伸入至所述高压天然气管道内;
    法兰,该法兰与所述管道接管的另一端相连接,所述法兰套设于一套管的外侧,所述
    套管插设于所述管道接管中,所述采样嘴穿设且固定于所述套管,所述法兰固定套设于所
    述套管外壁上;
    阀门,设于所述采样嘴与所述粉尘捕集子系统之间,用于控制所述采样嘴的开启或关
    闭。
    3.如权利要求1所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    所述粉尘捕集子系统包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器,所述第一粉尘捕
    集器与第一控制阀组相连接,所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接;当所述第一控
    制阀组处于开启状态时,所述第二控制阀组关闭,所述第一粉尘捕集器过滤收集所述天然
    气气体样品中的粉尘;而当所述第一控制阀组处于关闭状态时,所述第二控制阀组开启,
    所述第二粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。
    4.如权利要求3所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    所述第一控制阀组包括第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀与所述第一粉尘捕集器
    的进口端相连接,所述第二控制阀与所述第一粉尘捕集器的出口端相连接;所述第二控制
    阀组包括第三控制阀和第四控制阀,所述第三控制阀与所述第二粉尘捕集器的进口端相连
    接,所述第四控制阀与所述第二粉尘捕集器的出口端相连接。
    5.如权利要求4所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    在所述第一粉尘捕集器与所述第二控制阀之间设有第一压力传感器;在所述第二粉尘捕集
    器与所述第四控制阀之间设有第二压力传感器。
    6.如权利要求1所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    所述计量与调节子系统还包括在所述流量调节阀与所述流量变送器之间串联设置的压力
    传感器和温度传感器。
    7.如权利要求1所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    所述放空子系统还包括在所述减压阀与所述止回阀之间串联设置的压力传感器和温度传
    感器。
    8.如权利要求7所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其特征在于,
    在连接所述减压阀进口端的管路与所述放空管路之间连接有第一连接管路,在连接于所述
    止回阀进口端的管路与所述第一连接管路之间连接有第二连接管路;在所述第一连接管路
    上设有第五控制阀;在所述第二连接管路上设有第六控制阀。
    9.一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法,其特征在于,所述采样方法包
    括:通过管路依次串接采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统而
    构成采样系统,
    在所述采样子系统中设置管状采样嘴,使得所述采样嘴导入高压天然气管道内,以采
    集天然气气体样品,并将该天然气气体样品导入系统管路中;
    在所述计量与调节子系统中设置流量调节阀和流量变送器,所述流量调节阀与所述流
    量变送器串联连接,所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接,调节设置在系统管路
    中的计量与调节子系统的流量调节阀,使得采样嘴的采样速度等于天然气管道内采样点处
    的天然气流速,以达到等动采样;
    在所述粉尘捕集子系统中,并联设置的两个粉尘捕集器,每一所述粉尘捕集器与一控
    制阀组相连接,所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止,使得
    所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;
    通过计量与调节子系统的流量变送器对所述天然气气体样品进行流量计量,检验采样
    流量是否满足等动采样,如满足等动采样,保持系统继续运行;否则,调节流量调节阀,
    直至达到等动采样要求流量;
    在所述放空子系统中,依次串接设置减压阀、闸阀和止回阀,所述减压阀与所述流量
    变送器相连接,所述止回阀连接放空管路,使得经过粉尘捕集子系统和计量与调节子系统
    后的天然气气体样品通过放空子系统的减压阀压力减至设定压力值,再排入放空管路。
    10.如权利要求9所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法,其特征在于,
    所述粉尘捕集子系统包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器,所述第一粉尘捕
    集器与第一控制阀组相连接,所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接;其中,所述述
    并联设置的粉尘捕集器中的一个,来过滤收集压天然气内所含粉尘的步骤进一步包括:
    当所述第一控制阀组处于开启状态时,所述第二控制阀组关闭,所述第一粉尘捕集器
    过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;而当所述第一控制阀组处于关闭状态时,所述第
    二控制阀组开启,所述第二粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。

    说明书

    开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及其采样方法

    技术领域

    本发明属于管道内固体粉尘采集分析技术领域,尤其涉及一种开环式高压天然气管道
    内粉尘离线采样系统及其采样方法。

    背景技术

    目前,在对天然气管道内中的粉尘检测分析时,通常采用离线过滤称重法,该检测方
    法是利用等动采样原理,即,借助不同类型的采样嘴从天然气管道中取出一部分气体进行
    检测分析,在采样过程中,保证采样速度等于输送管道内的气体流动速度,使得具有代表
    性的颗粒物进入采样系统,以此确定天然气中的粉尘浓度与粒度分布。

    现有的采样检测系统主要包括采样嘴及采样管、捕尘装置及流量调节与压力、温度测
    试装置。其中,采样嘴及采样管,用于从天然气中取出一部分样品气体;捕尘装置,用于
    捕集采样嘴及采样管所取出的气体中的粉尘;流量调节与压力、温度测试装置,用于显示
    记录采样时气体的流量、温度、压力。采样动力可以利用天然气本身的压力作为动力进行
    采样,即为撬装式采样方法。

    在高压天然气管道内粉尘检测中,由于天然气管道内压力一般都很高,可达10MPa,
    且天然气为易燃气体,这对采样系统的可靠以及操作的安全性提出了更高的要求。现有的
    过滤称重法作为一种标准的含尘浓度检测方法,对含尘气体内粉尘的检测是可行的、也是
    必要的。但现有的过滤称重法在检测的精度、操作的安全可靠度及方便性,以及采样的连
    续性上皆有待进一步的提高。

    有鉴于上述现有技术存在的缺点,本发明人基于从事相关设计及现场经验和专业知识
    积极加以改进和创新,以期实现一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高,
    且能够保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及采样方法。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高,且能够
    保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统。

    本发明的另一目的是提供一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高,且
    能够保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法。

    为达到上述目的,本发明提出一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,所述
    的采样系统由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依
    次串接而成,其中:

    所述采样子系统,至少包括管状采样嘴,伸入高压天然气管道内,以引入天然气气体
    样品;

    所述粉尘捕集子系统,包括并联设置的两个粉尘捕集器,每一所述粉尘捕集器与一控
    制阀组相连接,所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止,使得
    所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;

    所述计量与调节子系统,至少包括流量调节阀和流量变送器,所述流量调节阀与所述
    流量变送器串联连接,所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接;

    所述放空子系统,至少包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀,所述减压阀与所述流
    量变送器相连接,所述止回阀连接放空管路。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,所述采样子系统还包
    括:

    管道接管,其一端固接于天然气管道上的采样口的外侧,所述采样嘴通过所述管道接
    管伸入至所述高压天然气管道内;

    法兰,该法兰与所述管道接管的另一端相连接,所述法兰套设于一套管的外侧,所述
    套管插设于所述管道接管中,所述采样嘴穿设且固定于所述套管,所述法兰固定套设于所
    述套管外壁上;

    阀门,设于所述采样嘴与所述粉尘捕集子系统之间,用于控制所述采样嘴的开启或关
    闭。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,所述粉尘捕集子系统
    包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器,所述第一粉尘捕集器与第一控制阀组
    相连接,所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接;当所述第一控制阀组处于开启状态
    时,所述第二控制阀组关闭,所述第一粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;
    而当所述第一控制阀组处于关闭状态时,所述第二控制阀组开启,所述第二粉尘捕集器过
    滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,所述第一控制阀组包
    括第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀与所述第一粉尘捕集器的进口端相连接,所
    述第二控制阀与所述第一粉尘捕集器的出口端相连接;所述第二控制阀组包括第三控制阀
    和第四控制阀,所述第三控制阀与所述第二粉尘捕集器的进口端相连接,所述第四控制阀
    与所述第二粉尘捕集器的出口端相连接。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,在所述第一粉尘捕集
    器与所述第二控制阀之间设有第一压力传感器;在所述第二粉尘捕集器与所述第四控制阀
    之间设有第二压力传感器。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,所述计量与调节子系
    统还包括在所述流量调节阀与所述流量变送器之间串联设置的压力传感器和温度传感器。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,所述放空子系统还包
    括在所述减压阀与所述止回阀之间串联设置的压力传感器和温度传感器。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,其中,在连接所述减压阀进
    口端的管路与所述放空管路之间连接有第一连接管路,在连接于所述止回阀进口端的管路
    与所述第一连接管路之间连接有第二连接管路;在所述第一连接管路上设有第五控制阀;
    在所述第二连接管路上设有第六控制阀。

    本发明还提供了一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法,所述采样方法包
    括:

    通过管路依次串接采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统而
    构成采样系统,

    在所述采样子系统中设置管状采样嘴,使得所述采样嘴导入高压天然气管道内,以采
    集天然气气体样品,并将该天然气气体样品导入系统管路中;

    在所述计量与调节子系统中设置流量调节阀和流量变送器,所述流量调节阀与所述流
    量变送器串联连接,所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接,调节设置在系统管路
    中的计量与调节子系统的流量调节阀,使得采样嘴的采样速度等于天然气管道内采样点处
    的天然气流速,以达到等动采样;

    在所述粉尘捕集子系统中,并联设置的两个粉尘捕集器,每一所述粉尘捕集器与一控
    制阀组相连接,所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止,使得
    所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;

    通过计量与调节子系统的流量变送器对所述天然气气体样品进行流量计量,检验采样
    流量是否满足等动采样,如满足等动采样,保持系统继续运行;否则,调节流量调节阀,
    直至达到等动采样要求流量;

    在所述放空子系统中,依次串接设置减压阀、闸阀和止回阀,所述减压阀与所述流量
    变送器相连接,所述止回阀连接放空管路,使得经过粉尘捕集子系统和计量与调节子系统
    后的天然气气体样品通过放空子系统的减压阀压力减至设定压力值,再排入放空管路。

    如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法,其中,所述粉尘捕集子系统
    包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器,所述第一粉尘捕集器与第一控制阀组
    相连接,所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接;其中,所述述并联设置的粉尘捕集
    器中的一个,来过滤收集压天然气内所含粉尘的步骤进一步包括:

    当所述第一控制阀组处于开启状态时,所述第二控制阀组关闭,所述第一粉尘捕集器
    过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘;而当所述第一控制阀组处于关闭状态时,所述第
    二控制阀组开启,所述第二粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。

    与现有技术相比,本发明具有以下特点和优点:

    1、由于本发明将粉尘捕集子系统邻接采样子系统设置,流量调节阀和流量变送器等
    对粉尘影响较大的部件均位于粉尘捕集器之后,从而保证了对天然气气体样品中粉尘检测
    的准确性,提高了测量精度。

    2、在本发明中,根据不同直径、不同压力的天然气管道,可以设置不同长度、不同
    厚度的管道接管,或是改变法兰在采样嘴上的位置,从而使采样子系统适用不同直径、不
    同压力的天然气管道的含尘检测;

    3、本发明单管采样嘴,结构简单,便于加工与安装,可满足现场测试精度要求以及
    安全要求;并且,管道开孔(采样口)控制在最小,保证了高压天然气现场使用的安全性、
    可靠性。

    4、本发明采用并联设置的两个粉尘捕集器的结构,每次采样时可只用一台粉尘捕集
    器进行粉尘捕集,当该粉尘捕集器捕集粉尘后可切换到另一台粉尘捕集器,而完成捕集作
    业的粉尘捕集器则可拆卸下来更换新的捕尘装置,从而起到粉尘连续捕集的作用,保证了
    采样的连续性,提高了系统的工作效率。并且,本发明的粉尘捕集器体积小,操作简便,
    适合现场应用。

    5、本发明的放空子系统接入天然气站内放空管路,残余气体通过旁路排放,提高了
    系统的安全性。

    附图说明

    以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中,

    图1为本发明开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统的结构框图;

    图2为本发明开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统的结构示意图。

    附图标记说明:

    1-采样子系统;11-采样嘴;12-管道接管;13-法兰;14-阀门;15-套管;2-粉尘捕
    集子系统;21-第一粉尘捕集器;22-第二粉尘捕集器;23-第一控制阀组;231-第一控制
    阀;232-第二控制阀;24-第二控制阀组;241-第三控制阀;242-第四控制阀;3-计量与
    调节子系统;31-流量调节阀;32-流量变送器;4-放空子系统;41-减压阀;42-闸阀;43-
    止回阀;5-管路;6-高压天然气管道;7-放空管路;81-第一压力传感器;82-第二压力传
    感器;83-第三压力传感器;84-第四压力传感器;85-第一温度传感器;86-第二温度传感
    器;87-第五控制阀;88-第六控制阀;91-第一连接管路;92-第二连接管路;93-阻火器;
    94-消音器。

    具体实施方式

    为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的
    具体实施方式。

    请参考图1、图2,分别为本发明开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统的结构
    框图及结构示意图。如图所示,本发明的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统,由
    采样子系统1、粉尘捕集子系统2、计量与调节子系统3和放空子系统4通过管路5依次
    串接而成。所述采样子系统1包括管状采样嘴11、管道接管12、法兰13及阀门14,采
    样嘴11可插入高压天然气管道6内,用于采集天然气气体样品;管道接管12的一端固接
    于天然气管道6上的采样口的外侧,所述采样嘴11通过管道接管12伸入至所述高压天然
    气管道6内;所述法兰13与所述管道接管12的另一端相连接,所述法兰13套设于一套
    管15的外侧,所述套管15插设于所述管道接管12中,所述采样嘴11穿设且固定于所述
    套管15,所述法兰13固定套设于所述套管15外壁上,使得采样嘴11、套管15及法兰
    13焊接为一体结构;所述阀门14设于所述采样嘴11与所述粉尘捕集子系统2之间,用
    于控制所述采样嘴11的开启或关闭。在本发明中,根据不同直径、不同压力的天然气管
    道,可以设置不同长度、不同厚度的管道接管12,或是在焊接组装时改变法兰13在采样
    嘴11上的位置,从而使采样子系统1适用不同直径、不同压力的天然气管道6的含尘检
    测,只要管道接管12满足压力管道补强要求;且法兰13满足相应的压力等级要求即可。
    但本发明也不限于此,采样嘴11、套管14及法兰13也可以采用螺纹连接或其它公知的
    连接方式。

    所述粉尘捕集子系统2,包括并联设置的两个粉尘捕集器21、22,每一所述粉尘捕集
    器与一控制阀组23、24相连接,控制阀组能23、24分别控制连接于相应的粉尘捕集器
    21、22的管路的导通或截止,使得所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然
    气气体样品中的粉尘,而另一个粉尘捕集器中无天然气气体样品通过。粉尘捕集器21、
    22通过其内安装的不锈钢精密滤筒对天然气内所含粉尘进行过滤收集,粉尘捕集器的具
    体结构及工作原理均为已有技术,在此不再详细描述。

    所述计量与调节子系统3,包括流量调节阀31和流量变送器32,所述流量调节阀31
    与所述流量变送器32串联连接,所述流量调节阀31与前部的所述粉尘捕集子系统2相连
    接。通过调节流量调节阀32,使得采样嘴11的采样速度等于天然气管道6内采样点处的
    天然气流速,以达到等动采样;流量变送器32用于测量系统中天然气气体样品的流速,
    从而为流量调节阀32进行调节提供有效的参考数据。

    所述放空子系统4包括依次串接的减压阀41、闸阀42和止回阀43,所述减压阀41
    与所述流量变送器32相连接,所述止回阀43连接放空管路7,这样由计量与调节子系统
    流出的高压天然气气体样品经由减压阀41减压至设定压力,达到允许排放压力后通过闸
    阀42和止回阀43排入站内放空管路7,从而完成天然气管道内粉尘的离线采样与测量。

    由上可知,由于本发明将粉尘捕集子系统2邻接采样子系统1设置,流量调节阀31
    和流量变送器32等对粉尘影响较大的部件均位于粉尘捕集器21、22之后,从而保证了对
    天然气气体样品中粉尘检测的准确性,提高了测量精度;并且,本发明的采样子系统1包
    括管状采样嘴11、管道接管12、法兰13及阀门14,其结构简单,便于加工与安装,可
    满足高压、不同直径管道以及现场测试精度要求以及安全要求。

    进一步的,所述粉尘捕集子系统2具有并联设置的第一粉尘捕集器21和第二粉尘捕
    集器22,所述第一粉尘捕集器21与第一控制阀组23相连接,所述第二粉尘捕集器22与
    第二控制阀组24相连接;当所述第一控制阀组23处于开启状态时,所述第二控制阀组
    24关闭,天然气气体样品通过第一控制阀组23流入第一粉尘捕集器21,所述第一粉尘捕
    集器21过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘,以用于采样检测分析;而当所述第一控
    制阀组21处于关闭状态时,所述第二控制阀组22开启,天然气气体样品通过第二控制阀
    组24流入第二粉尘捕集器22,所述第二粉尘捕集器22过滤收集所述天然气气体样品中
    的粉尘,以用于采样检测分析。这样,每次采样时可只用一台粉尘捕集器进行粉尘捕集,
    当该粉尘捕集器捕集粉尘后可切换到另一台粉尘捕集器,而完成捕集作业的粉尘捕集器则
    可拆卸下来更换新的捕尘装置,从而起到粉尘连续捕集的作用,保证了采样的连续性。但
    本发明也不限于此,还可以根据需要并联设置三个或更多的粉尘捕集器,只要保证其中一
    台粉尘捕集器能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘即可。

    进一步的,所述第一控制阀组23包括第一控制阀231和第二控制阀232,所述第一
    控制阀231与所述第一粉尘捕集器21的进口端通过管路相连接,所述第二控制阀232与
    所述第一粉尘捕集器21的出口端通过管路相连接,即第一控制阀231和第二控制阀232
    分别设置在第一粉尘捕集器21的前后两端,起到控制第一粉尘捕集器21所连接管路的导
    通或截止的作用;所述第二控制阀组24包括第三控制阀241和第四控制阀242,所述第
    三控制阀241与所述第二粉尘捕集器22的进口端相连接,所述第四控制阀242与所述第
    二粉尘捕集器22的出口端相连接;即第三控制阀241和第四控制阀242分别设置在第二
    粉尘捕集器22的前后两端,起到控制第二粉尘捕集器22所连接管路的导通或截止的作用。
    这样,当第一控制阀231和第二控制阀232开启时,第三控制阀241和第四控制阀242关
    闭,此时第一粉尘捕集器21过滤收集天然气气体样品中的粉尘,而第二粉尘捕集器22无
    天然气气体样品通过,第二粉尘捕集器22不工作。反之,当第三控制阀241和第四控制
    阀242开启时,第一控制阀231和第二控制阀232关闭,此时第二粉尘捕集器22过滤收
    集天然气气体样品中的粉尘,而第一粉尘捕集器21无天然气气体样品通过,第一粉尘捕
    集器21不工作。这样能更加有效地控制第一粉尘捕集器21和第二粉尘捕集器22交替作
    业,从而进一步确保了采样的连续性。

    进一步的,在所述第一粉尘捕集器21与所述第二控制阀232之间设有第一压力传感
    器81;在所述第二粉尘捕集器22与所述第四控制阀242之间设有第二压力传感器82,用
    于监测所引入天然气气体样品压力,从而有利于提高设备的安全可靠性。

    进一步的,所述计量与调节子系统3还包括在所述流量调节阀31与所述流量变送器
    32之间串联设置的第三压力传感器83和第一温度传感器85,用于监测天然气气体样品在
    通过流量调节阀31之后的压力和温度,从而保证测量的准确性。

    进一步的,所述放空子系统4还包括在所述减压阀41与所述止回阀43之间串联设置
    的第四压力传感器和第二温度传感器86,用于监测通过减压阀41减压后的天然气气体样
    品的压力和温度,从而进一步保证测量的准确性。

    进一步的,在连接所述减压阀41进口端的管路5与所述放空管路7之间连接有第一
    连接管路91,使得减压阀41进口端一侧残留的高压天然气气体能够通过第一连接管路91
    排入放空管路7;在连接于所述止回阀43进口端的管路与所述第一连接管路91之间连接
    有第二连接管路92,用于将止回阀43进口端一侧残留的高压天然气气体通过第二连接管
    路92和第一连接管路91排入放空管路7;在所述第一连接管路91上设有第五控制阀87,
    用于控制所述第一连接管路91的导通或截止;在所述第二连接管路92上设有第六控制阀
    88,用于控制所述第二连接管路92的导通或截止。这样,使得减压阀41及止回阀43的
    进口端一侧残留气体排送至放空管路7,从而提高了系统运行的安全可靠性。

    另外,在所述五控制阀87与所述放空管路7之间的管路上设有阻火器93和消音器
    94,起到阻火和消音的作用。

    在本发明中,流量调节阀、流量变送器、压力传感器、温度传感器、控制阀、减压阀、
    闸阀、止回阀均为已有技术,在此不再详细描述。所述第一控制阀231、第二控制阀232、
    第三控制阀241、第四控制阀242、第五控制阀87、第六控制阀88皆可采用球阀。但本
    发明也不限于此,上述控制阀也可采用其他公知的控制阀,只要能够起到控制管路导通及
    截止的目的即可。

    本发明还提供了一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法,如图1、2所示,
    该采样方法包括:

    采样子系统的采样嘴11导入高压天然气管道6内采集天然气气体样品,并将该天然
    气气体样品导入系统管路5中;

    调节设置在系统管路5中的计量与调节子系统3的流量调节阀31,使得采样嘴11的
    采样速度等于天然气管道6内采样点处的天然气流速,以达到等动采样;

    通过粉尘捕集子系统2的并联设置的两个粉尘捕集器21、22中的一个,来过滤收集
    压天然气内所含粉尘;

    通过计量与调节子系统3的流量变送器32对所述天然气气体样品进行流量计量,检
    验采样流量是否满足等动采样,如满足等动采样,保持系统继续运行;否则,调节流量调
    节阀31,直至达到等动采样要求流量;

    经过粉尘捕集子系统2和计量与调节子系统3后的天然气气体样品通过放空子系统4
    的减压阀41减压至设定压力值,再排入放空管路7,从而完成天然气管道内粉尘的离线
    采样过程。

    进一步的,所述粉尘捕集子系统2包括并联设置的第一粉尘捕集器21和第二粉尘捕
    集器22,所述第一粉尘捕集器21与第一控制阀组23相连接,所述第二粉尘捕集器22与
    第二控制阀组24相连接;其中,所述述并联设置的粉尘捕集器中的一个,来过滤收集压
    天然气内所含粉尘的步骤进一步包括:

    当所述第一控制阀组23处于开启状态时,所述第二控制阀组24关闭,所述第一粉尘
    捕集器21过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘,此时所述第二粉尘捕集器22中没有天
    然气气体样品流过,第二粉尘捕集器22不工作;而当所述第一控制阀组23处于关闭状态
    时,所述第二控制阀组24开启,所述第二粉尘捕集器22过滤收集所述天然气气体样品中
    的粉尘,此时所述第一粉尘捕集器21中没有天然气气体样品流过,第一粉尘捕集器21不
    工作。这样,第一粉尘捕集器21与第二粉尘捕集器22交替作业,可轮流更换部件,从而
    保证了采用的连续性。

    本发明的具体安装过程为:管道接管12与高压天然气管道6固连,采样嘴11与法兰
    13固连,采样嘴11通过管道接管12插入高压天然气管道6,并通过法兰13连接固定,
    阀门14前端连接于采样嘴11后端,阀门14后端与粉尘捕集子系统2连接;粉尘捕集系
    统内的第一控制阀231后端与第一粉尘捕集器21进口连接,第一粉尘捕集器21出口与第
    二控制阀232前端连接,在第一粉尘捕集器21与第二控制阀232之间安装有第一压力传
    感器81;第三控制阀241后端与第二粉尘捕集器22进口连接,第二粉尘捕集器22出口
    与第四控制阀242前端连接,在第二粉尘捕集器22与第四控制阀242之间安装有第二压
    力传感器82,第二控制阀232与第四控制阀242的后端连接计量与调节子系统3;流量调
    节阀31前端与粉尘捕集系统2相连,流量调节阀31后端与流量变送器32连接,在流量
    调节阀31与流量变送器32之间安装有第三压力传感器83及第一温度传感器85,流量变
    送器32出口与放空子系统4连接;减压阀41前端与计量与调节子系统3相连,减压阀
    41后端与闸阀42连接,在减压阀41与闸阀42之间安装有第四压力传感器84及第二温
    度传感器86,闸阀42后端连接止回阀43;在第一连接管路91上设有第五控制阀87,第
    五控制阀87的后端连接阻火器93、消声器94,在第二连接管路上设有第六控制阀88,
    第六控制阀88后端与闸阀21的前端相连,这样就完成了整个采用系统的组装。

    本发明的具体操作过程为:高压含尘天然气由采样系统采出,开启第一控制阀组23,
    天然气气体样品流入第一粉尘捕集器21,气体样品内粉尘被过滤捕集;开启第二控制阀
    232,气体流过流量变送器32进行流量计量,根据测得的流量,计算出流速,调节流量调
    节阀31,使得采样流速等于管道内采样点处的天然气流速,计量后气体流经减压阀41减
    压至放空要求压力,通过第四压力传感器84及第二温度传感器86检测气体压力和温度后,
    通过止回阀43排入放空管路。另外,减压阀41前和止回阀43前残余气体通过开启第五
    控制阀87和第六控制阀88,残余气体流经阻火器93、消声器94后放空。

    以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本
    领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应
    属于本发明?;さ姆段?。

    关于本文
    本文标题:开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及其采样方法.pdf
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