[实用新型]一种应用在硫磺比值测量中的采样探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及采样探头，特别涉及一种应用在硫磺比值测量中的采样探头。

背景技术

在工业生产过程中，会产生或使用很多气体，对上述气体进行在线分析对于实现生产工艺优化、安全控制或环保排放控制至关重要。例如在克劳斯硫磺回收工艺中，为了使硫磺回收达到最佳效果，需要测量管道内硫化氢和二氧化硫气体的摩尔比，并将测量结果反馈到DCS，从而控制进气量，使所述摩尔比为2:1。

通常使用热法测量硫磺比值，如Brimstone公司采用的方式，如图1所示，使用探头52取样被测管道51中的含硫气体，后经过较长的气体管线通到复杂的预处理装置53去除其中的硫蒸气，然后通入测量室54中测量，测量室54的两侧安装光电器件。所述系统是在测量室54的下游安装射流泵6，从而抽出被测管道51内的含硫气体。所述射流泵6包括吸入气通道61、喷射气通道63和入射气通道62，所述入射气通道62和喷射气通道63同线，而吸入气通道61和喷射气通道63的夹角为90°。为了减少气路冷凝硫堵塞的危险，还需要把气路(包括气体管线、预处理系统、测量室、射流泵等，还包括系统中的调零和标定用气体管线)中的部件加热到较高温度，如150℃。

上述技术方案主要具有以下不足：

1、利用分离的部件实现含硫气体的采样、管线传输、硫蒸气过滤、浓度分析、最后排回管道，并采用全程伴热，结构复杂，可靠性低。

2、射流泵的吸入气通道与喷射气通道的夹角为90°，气体中残留的硫易堵塞射流泵，造成系统无法正常采样。

3、被测管道内的气体要经过较长的气体管道才能通入测量室，响应速度低。

4、成本高，诸多的部件提高了生产成本；为了使用射流泵，还要配备专门的高压气源，提高了使用成本。

5、工程维护量大，需要定期维护所述过滤器：拆下过滤器并清洗，之后再安装上，过程复杂，耗时长。

为了解决上述技术方案中结构复杂、响应速度低的不足，申请号为200710068291.8的中国专利披露了一种在位式硫磺比值仪，如图2所示。所述比值仪包括测量头以及与之相连接的采样管11，测量头内设有测量室18，采样管内设置进气管13和出气管14。测量室18连接进气管和出气管，连接测量室和出气管的通道上安装射流装置：所述射流装置的入射气通道15与吸入气通道16间的夹角为锐角，吸入气通道16和出射气通道17共线。

上述射流装置把管道内的含硫气体抽送到测量室18内，之后再送回管道内。所述射流装置只是一定程度上减缓了管路中硫的集结，所述比值仪可连续工作的时间也不会超过10天；再有，射流装置中使用的高压引流气体提高了运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的上述不足，提供了一种连续工作时间长、成本低、维护量小的应用在硫磺比值测量中的采样探头。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种应用在硫磺比值测量中的采样探头，包括安装在含硫气体管道上的采样管、气体室和回样管，所述采样管、气体室和回样管的内部连通，形成流路；所述采样管的管口迎着所述管道内含硫气体的流向，所述回样管的管口处于所述管道内。

作为优选，所述流路的水力直径的最小值大于或等于2mm。

作为优选，所述回样管的水力直径的最小值大于所述采样管的水力直径的最小值。

作为优选，所述采样管的管口是楔形。

作为优选，回样管的管口背对于所述管道内含硫气体的流向。

作为优选，所述采样管的一端安装调节含硫气体进气速度的调节装置。

作为优选，所述调节装置是可调节的挡气片。

作为优选，所述回样管安装在所述采样管内。

本实用新型的基本原理是：采用冷法采样，也即：在管道内含硫气体具有流速的情况下，利用采样管管口与回样管管口间的压力差，通过动压取样法实现对含硫气体的采样，无需动力部件；通过合理设计流路的水力直径(四倍的截面积除以湿周称为流路的水力直径)的最小值，使采样探头可连续工作的时间变长，同时响应时间也较小。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、连续工作时间长，动压取样法的采用有助于含硫气体的流通，降低了发生堵塞的时间，大量的实验表明，防堵效果好，可连续工作时间超过20天。

2、依靠本设计，使具有流速的含硫气体自行进入所述气体室内，并通过回样管回流到管道内，节省了高压气体，降低了运行成本。

3、维护量小，无需使用过滤器、射流泵，也就无需维护上述器件。

附图说明