一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法

摘要

本发明涉及粉状物料取样技术领域，具体涉及一种用于气体输送管道连续取样装置，包括：气体输送样品管道、导流管、气动搅拌管道、集料容器、排料口；气体输送样品管道整体倾斜设置，其中部位置开设导流管，导流管连接集料容器上半部位一侧，集料容器顶部设置气动搅拌管道，集料容器为漏斗形其底部设置排料口；本发明减少取样耗材消耗，精准可控采集样品，提高样品化验质量，同时降低成本，提高采样效率。

说明书

技术领域

本发明涉及粉状物料取样技术领域，具体涉及一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法。

背景技术

气体输送是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送粉状物料，是流态化技术的一种具体应用。在气体输送应用广泛，以钢铁厂冶金生石灰粉为例，烧结生产用生石灰粉用罐车运输至使用现场，通过气体输送管道直接输送到生石灰储仓中待用。生石灰粉质量直接影响烧结生产过程和产品质量，因此需要定期取样化验相关理化指标，根据检测结果调整白灰配比及生产操作。而要确保检测结果的准确性，首先要保证所取样本具有代表性，进而才能更好地指导和服务生产。最初的取样方式为在罐车顶盖处人工取样，由于罐车深度较大，一般只能在表层取样，使得取样缺乏代表性，严重影响理化指标检测的准确性；后采用取样管取样，虽然可以取到罐体更深处的样本，但也只能在顶盖处取样，同样不具备代表性，而且取样管采用机械旋转结构，故障率极高，往往使用两三次就需要更换取样管，取样管消耗多且成本高。

发明内容

本发明目的是减少取样耗材消耗，精准可控采集样品，提高样品化验质量，同时降低成本，提高采样效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于气体输送管道连续取样装置，包括：气体输送样品管道（2）、导流管（3）、气动搅拌管道（5）、集料容器（8）、排料口（9）；气体输送样品管道（2）整体倾斜设置，其中部位置开设导流管（3），导流管（3）连接集料容器（8）上半部位一侧，集料容器（8）顶部设置气动搅拌管道（5），集料容器（8）为漏斗形其底部设置排料口（9）。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述气体输送样品管道（2）至少安装一个压力传感器（1）。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述导流管（3）上安装入料阀（4）。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述集料容器（8）顶部一侧安装排气口（7），集料容器（8）底部的排料口安装排料阀（10）。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述气动搅拌管道（5）上安装进气阀（6）。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述压力传感器（1）、入料阀（4）、进气阀（6）和排料阀（10）电连接上位机。

一种用于气体输送管道连续取样装置的操作方法，包括如下步骤：

步骤1，确定样品罐装车封闭连接至气体输送样品管道（2）上，上位机电连接安装在气体输送样品管道（2）上的压力传感器（1），时时监测气体输送样品管道（1）内部的压力变化情况并传输至上位机；

步骤2，根据样品罐装车卸料总时长，分不同时间段进行样品采样，通过控制上位机设定好的时间段依次自动开启闭合导流管（3）上安装的入料阀（4）进行采样，入料阀（4）开启时间为3-5秒，采集样品进入集料容器（8）内，使采集的样品涵盖整灌的不同层次和位置的样品；

步骤3，卸料完成后，气体输送样品管道（2）上的压力传感器（1）检测到管道内部压力为0时，上位机启动气动搅拌管道（5）上安装进气阀（6），开启至少25秒对集料容器（8）内的样品进行气动搅拌；

步骤4，待搅拌停止后静止1分钟后，上位机开启排料阀（10）放出集料容器（8）中的样品，待样品放完后，上位机关闭排料阀（10）后，并自行监测确认各个阀门状态是否正常，如正常进入下个采样周期。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1 中，气体输送样品管道（2）内部的压力控制在0.2-0.3Mpa。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法有益效果如下：

1.本发明提供一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法，该发明使用电动阀门和压力传感器，整个采样过程由DCS系统控制，实现自动化采样，杜绝人工干预。

2.本发明提供一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法，该装置直接安装在气体输送样品管道上，实现在线连续取样，并设置自动控制的气动搅拌，所取样品更具代表性。

3.本发明提供一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法，该装置为全密闭结构，避免粉状物料撒落至外界环境，取样操作更加环保。

4.本发明提供一种用于气体输送管道连续取样装置及其操作方法，该装置减少取样耗材消耗，精准可控采集样品，提高样品化验质量，同时降低成本，提高采样效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供一种用于气体输送管道连续取样装置的结构示意图。

图中标记：1-压力传感器；2-气体输送样品管道；3-导流管；4-入料阀；5-气动搅拌管道；6-进气阀；7-排气口；8-集料容器；9-排料口；10-排料阀。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，所述一种用于气体输送管道连续取样装置，包括：气体输送样品管道（2）、导流管（3）、气动搅拌管道（5）、集料容器（8）、排料口（9）；气体输送样品管道（2）整体倾斜设置，其中部位置开设导流管（3），导流管（3）连接集料容器（8）上半部位一侧，集料容器（8）顶部设置气动搅拌管道（5），集料容器（8）为漏斗形其底部设置排料口（9）。

优选的，所述气体输送样品管道（2）至少安装一个压力传感器（1）。

优选的，所述导流管（3）上安装入料阀（4）。

优选的，所述集料容器（8）顶部一侧安装排气口（7），集料容器（8）底部的排料口安装排料阀（10）。

优选的，所述气动搅拌管道（5）上安装进气阀（6）。

优选的，所述压力传感器（1）、入料阀（4）、进气阀（6）和排料阀（10）电连接上位机。

一种用于气体输送管道连续取样装置的操作方法，包括如下步骤：

步骤1，确定样品罐装车封闭连接至气体输送样品管道（2）上，上位机电连接安装在气体输送样品管道（2）上的压力传感器（1），时时监测气体输送样品管道（1）内部的压力变化情况并传输至上位机；

步骤2，根据样品罐装车卸料总时长，分不同时间段进行样品采样，通过控制上位机设定好的时间段依次自动开启闭合导流管（3）上安装的入料阀（4）进行采样，入料阀（4）开启时间为3-5秒，采集样品进入集料容器（8）内，使采集的样品涵盖整灌的不同层次和位置的样品；

步骤3，卸料完成后，气体输送样品管道（2）上的压力传感器（1）检测到管道内部压力为0时，上位机启动气动搅拌管道（5）上安装进气阀（6），开启至少25秒对集料容器（8）内的样品进行气动搅拌；

步骤4，待搅拌停止后静止1分钟后，上位机开启排料阀（10）放出集料容器（8）中的样品，待样品放完后，上位机关闭排料阀（10）后，并自行监测确认各个阀门状态是否正常，如正常进入下个采样周期。

优选的，步骤1 中，气体输送样品管道（2）内部的压力控制在0.2-0.3Mpa。

本实施例中，压力传感器（1）安装在气体输送样品管道（2）上，检测到的压力数据传输至DCS系统，自动取样装置如附图所示安装在气体输送样品管道（2）上，整个取样装置通过导流管（3）与主管道连接。入料阀（4）安装在导流管（3）中段，导流管（3）另一端连接集料容器（8），集料容器（8）顶部设有排气管（7），用于排出气体以使输送介质进入集料容器（8）。集料容器（8）顶部还设有气体搅拌管道（5），并安装进气阀（6）自动控制。集料容器（8）下部连接排料管（9），排料管（9）安装排料阀（10）。入料阀（4）、进气阀（5）和排料阀（10）均接入上位机中的DCS控制系统，并设有自动控制程序和手动操作；当罐车连接至气体输送样品管道（2）开始打灰操作时，压力传感器（1）检测到管道压力变化，正常打灰管道压力一般控制0.2~0.3MPa，此时入料阀（4）开启3~5秒后关闭，根据打灰进度和取样量要求，在上位机中的DCS系统上设定入料阀（4）开启的周期和次数，以保证可以覆盖打灰的整个阶段。打灰退出后，压力传感器（1）检测到主管道压力为0，上位机的DCS系统控制进气阀（6）自动开启30秒后关闭，对集料容器（8）内部的分段取样进行气动搅拌。程序设定1分钟后排料阀（10）开启，样品进入预先放置的接料容器中，取样人员确认集料容器（8）中物料放干净关闭排料阀（10），程序自动复位，进入下一个采样周期。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明装置权利要求书确定的保护范围内。