Пробоотборник Советский патент 1992 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, химической, газовой и другим отраслям промышленности и может быть использовано для взятия проб жидких и газовых сред из технологических аппаратов и напорных трубопроводов.

Известен пробоотборник жидких сред, содержащий цилиндр с пробоотборным трубопроводом, поршень со штоком и приспособлением для перекрытия заборного отверстия. Недостатком пробоотборника является его размещение внутри аппарата и открытый слив проб, загрязняющий окружающую среду в процессе отбора пробы.

Известен также пробоотборник для отбора жидкости или газов, содержащий цилиндр с заборным отверстием, поршень со

штоком, приспособление для перекрытия заборного отверстия, кожух цилиндра с входным и выходным отверстиями. Недостатком пробоотборника является необходимость его ввода внутрь технологической системы, что снижает представительность отбираемых проб, так как ограниченные размеры пробоотборника не позволяют отбирать пробы из необходимой точки системы.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и представительности проб и исключение выбросов анализируемого вещества в окружающую среду.

Цель достигается тем, что в пробоотборнике, содержащем цилиндр с заборным отверстием, поршень со штоком,

VI ю ч о

to

приспособление для перекрытия заборного отверстия, кожух цилиндра с входным и выходным штуцерами, приспособление для перекрытия заборного отверстия выполнено в виде полой неподвижной иглы, снабженной газопроводящей трубкой, подвижных муфт, размещенных соосно друг другу на винтовой резьбе, пробоотборник снабжен дополнительным кожухом, снабженным патрубком, вентилем и трубопроводом, соединяющим вентиль с газоподводящей трубкой полой неподвижной иглы.

Вышеперечисленные отличительные признаки-специфическое приспособление для перекрытия заборного отверстия, включающее полую неподвижную иглу, соединенную трубопроводом с патрубком дополнительного кожуха, позволяет перепускать инертный газ, заключенный под избыточным давлением в пространстве между дополнительным кожухом и кожухом цилиндра, в систему пробоотбора, не допуская к выбросу или разливу отбираемой пробы и соответствующего загрязнения окружающей среды в момент отбора пробы.

В технической и патентной литературе нами не обнаружена конструкция автономного пробоотборника, обеспечивающего передавливание излишков отбираемого продукта назад, в аппарат или трубопровод. Это позволяет признать отличительные признаки предложенного решения соответствующими критерию существенные отличия и обеспечивающими достижение положительного эффекта.

На чертеже показан общий вид пробоотборника.

Пробоотборник состоит из цилиндра с крышкой 1 с поршнем 2 и штоком 3, головки 4 с наружной винтовой резьбой с отверстиями 5, полой иглой 6 и газоподводящей трубкой 7, первой подвижной муфты 8 с винтовой резьбой на внутренней и внешней поверхности с перегородкой с заборным отверстием 9, второй подвижной муфты 10 с винтовой резьбой на внутренней поверхности, кожуха 11с штуцерами 12 и 13, дополнительного кожуха 14с патрубком 15, вентиля 16, штуцера 17, трубопровода 18. Пробоот-. борник монтируется на вентиле 19, сопряженном с системой пробоотборных трубок 20,закрепленном на стенке трубопровода или технологической системы 21. Шток 3 имеет отверстие 22 для установки выдвижного фиксатора и имеет разъемную верхнюю часть.

Пробоотборник работает следующим образом.

В исходном положении, т.е. перед забором пробы в пробоотборник, отсоединяется трубопровод 18 от штуцера 17 и пробоотборник штуцером 17 подсоединяется к системе подачи сжатого инертного газа или к баллону с азотом (не показан) для загрузки продувным газом; вентиль 16 открывается и пространство между кожухом 11 и дополнительным кожухом 14 заполняется сжатым

0 инертным газом. После заполнения газом емкости между кожухом 11 и 14 вентиль 16 закрывается, снаряженный пробоотборник отключается от системы подачи сжатого инертного газа или баллона с азотом и тру5 бопровода 18 подключается к штуцеру 17. Поршень 2 с помощью штока 3 переводится в крайнее нижнее положение. Первая подвижная муфта 8 перемещается с помощью винтовой резьбы вдоль головки 4 до упора,

0 обеспечиваемого блокированием заборного отверстия 9 муфты 8 полой иглой 6.

Для отбора пробы снаряженный пробоотборник перемещают к месту отбора пробы и устанавливают его на вентиле 19 при

5 помощи второй подвижной муфты 10с зазором между первой подвижной муфтой 8 и штуцером клапана 19. Свинчивая первую подвижную муфту 8 с головки 4 во вторую подвижную муфту 10 выводят полую иглу 6

0 из заборного отверстия 9. Открывается вентиль 19. Перемещая поршень 2 с помощью штока 3 в цилиндре 1 пробоотборника из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение обеспечивают забор пробы из про5 странства технологической системы через систему пробоотборных трубок 20 независимо от фазового состояния отбираемой пробы (жидкость или газ). Для повышения уровня представительности пробы (осо0 бенно при отборе газовой пробы) необходимо выполнить несколько медленных качаний за счет перемещения поршня 2 с помощью штока 3 в крайние нижнее и верхнее положения, при этом балластный газ

5 или жидкость, заполнившие систему пробоотборных трубок 20, вентиль 19, муфты 8 и 10 и головку 4, вытесняются в-объем продукта, находящегося в технологической системе или трубопроводе.

0После нескольких качаний поршень 2 с

помощью штока 3 переводится в крайнее верхнее положение, при этом отбираемая проба заполняет цилиндр 1 пробоотборника; первая подвижная муфта 8 навинчивает5 ся на головку 4 до упора, обеспечиваемого иглой 6, при этом отобранная проба отсекается в цилиндре 1.

Выполняется продувка системы сжатым инертным газом, заполняющим в пробоотборнике пространство между кожухами 11 и

14, для этого открывается вентиль 16 и газ за счет избыточного .давления передавливается через штуцер 17, трубопровод 18, газоподводящую трубку 7 и полую иглу 6 во внутренее пространство муфт 8 и 10 и вентиля 19, вытесняя находящую там жидкость или газ через систему пробоотбор- ных труб 20 в трубопровод или технологическую систему. Через время т, необходимое для продувки, закрывают последовательно вентили 19 и 16,свинчивают вторую подвижную муфту 10, освобождают пробоотборник и готовят его к транспортировке, фиксируя позицию поршня фиксатором,- вводимым в отверстие 22 в штоке 3, и вывинчивая верхнюю часть штока 3 с раздельной транспортировкой пробоотборника и штока для уменьшения габаритных размеров пробоотборника.

Пробоотборник позволяет производить отбор горячих газов, конденсирующихся при охлаждении, и горячих жидкостей, застывающих при охлаждении. В этом случае после доставки пробоотборника в лабораторию для анализа проб пробоотборник через штуцер 12 и 13 подсоединяют к термостату (не показан), производят циркуляцию теплоносителя по контуру термостат - штуцер 12 - кожух 11 - штуцер 13 - термостат, разогревают пробу продукта, находящуюся в цилиндре пробоотборника до температуры, обеспечивающей испарение конденсата (газовая проба) или растворение кристаллов (жидкая проба), что повышает представительность пробы.

Для извлечения пробы на анализ пробоотборник устанавливают на соответствующий штуцер прибора-анализатора при помощи второй подвижной муфты 10с зазором между первой подвижной муфтой 8 и штуцером прибора-анализатора (не показан); при необходимости система может быть продута газом, хранящимся между кожухами 11 и 14 пробоотборника для повышения качества анализа; свинчивая первую подвижную муфту 8 с головки 4 выводят полую иглу-6 из заборного отверстия 8.

Подачу пробы на анализ обеспечивают медленным перемещением поршня 2 с помощью штока 3 вниз после удаления фиксатора из отверстия 22.

Технико-экономическая эффективность пробоотборника обусловлена следующими преимуществами.

Пробоотборник позволяет отбирать как пробы газа, так и пробы жидкости практически из любых технологических систем и трубопроводов,

обеспечивает представительность отбора проб конденсирующихся газов и застывающих жидкостей.

Пробоотборник прост по устройству,

обеспечивает отбор проб газа и жидкости из технологических систем и трубопроводов без попадания продукта в окружающую среду, что особенно важно при отборе проб токсичных и пожаровзрывоопасных веществ; благодаря запасу продувочного газа, хранимого в пробоотборнике, пробоотборник является автономным устройством.

Пример. Пробоотборник с дополнительным кожухом с внутренним диаметром 0,08 м длиной 0,2 м, закрепленный на кожухе цилиндра с наружным диаметром 0,06 м обеспечивает в зависимости от давления газа зарядки пробоотборника Рз и давления в системе,откуда отбирается проба Рс, продолжительность продувки пробоотборной системы 10-40 с; запас продувочного инертного газа достаточен для отбора 1-3 проб без дополнительной зарядки пробоотборника газом.

Продолжительность разрядки пробоотборника гв зависимости от давлений Р3 и Рс приведена в таблице.

Помимо социального эффекта, выражающегося в улучшении условий труда персонала предприятия, занятого отбором проб, пробоотборник обеспечивает и непосредственный экономический эффект: недопущение разлива отбираемой пробы в количестве лишь 50 г/пробу и соответствующего отсутствия ее испарения и загрязнения ею окружающей среды при 10 отборах проб/сутки позволяет уменьшить ущерб,

наносимый выбросами.

Формула изобретения

Пробоотборник для отбора жидкости или газа из технологических аппаратов и напорных трубопроводов, содержащий цилиндр с заборным отверстием, поршень со штоком, приспособление для перекрытия заборного отверстия, кожух цилиндра с входным и выходным штуцерами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства и представительности проб и исключения выбросов анализируемого вещества в окружающую среду, приспособление для перекрытия заборного отверстия выполнено в виде полой неподвижности иглы, снабженной газопроводя щей трубкой, подвижных муфт, размещенных соосно друг другу на винтовой резьбе, а пробоотборник снабжен дополнительным кожухом, снабженным патрубком, вентилем и трубопроводом, соединяющим вентиль с газопод- водящей трубкой полой иглы.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкости или газа их технологических аппаратов и напорных трубопроводов. Оно может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, в которых существует проблема отбора представительных проб на анализ, особенно в 2 случае токсичных и легковоспламеняющихся веществ. Цель изобретения - повышение надежности устройства и представительности проб и исключения выбросов анализируемого вещества в окружающую среду. Пробоотборник содержит цилиндр с заборным отверстием, поршень со штоком, приспособление для перекрытия заборного отверстия, кожух цилиндра с входным и выходным штуцерами, при этом приспособление для перекрытия заборного отверстия выполнено в виде полой неподвижной иглы с газоподводящей трубкой, первой и второй подвижных муфт с винтовой резьбой, пробоотборник также снабжен дополнительным кожухом с патрубком, вентилем и трубопроводом, соединяющим вентиль с газоподводящей трубкой полой иглы. 1 табл.1 ил. сл