密闭取样器的设计规范通常涉及多个方面,以下是一些主要的设计规范要点:
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结构设计 :
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整体布局:设计应确保取样器结构紧凑、布局合理,便于操作和维护。各部件之间的连接应牢固可靠,避免在使用过程中出现松动、泄漏等问题。例如,箱体式密闭取样器的内部空间应合理规划,将阀门管件、采样钢瓶、压力表等部件有序布置。
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取样管路:
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管路的内径和长度应根据取样介质的性质、流量和压力等因素进行设计,确保介质能够顺畅流动,且不会在管路中产生堵塞或积存。对于高粘度的介质,管路内径应适当增大;对于易结晶的介质,应考虑设置伴热装置以防止结晶堵塞管路。
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管路的材质应与取样介质相适应,具有良好的耐腐蚀性和耐压性。常见的材质有 304 不锈钢、316L 不锈钢、蒙乃尔合金、哈氏合金等。
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管路的连接方式应采用可靠的密封连接,如卡套连接、焊接等,确保连接部位的密封性。卡套连接适用于管径较小、压力较低的场合,焊接则适用于管径较大、压力较高的场合。
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采样容器:
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采样容器的容积应根据取样量的要求进行选择,一般为常规 50ml 至 1000ml,也可根据用户需求定制。
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对于气体采样,可采用无缝钢瓶或耐压玻璃瓶;对于液体采样,可采用密闭式耐压瓶或不锈钢采样钢瓶。采样容器应具有良好的密封性和耐压性,能够承受取样过程中的压力变化。
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采样容器的进出口应设置阀门或针形阀,以便控制样品的进出和密封。阀门的材质和密封性能应与采样容器相匹配,确保在取样和储存过程中不会发生泄漏。
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功能设计:
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压力控制 :
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设计时应考虑取样器的耐压能力,确保在工作压力范围内能够安全运行。一般设计压力为 0 - 20.0MPa,对于特殊要求的场合,可根据实际情况进行设计。
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如果取样介质的压力过高,应设置减压装置,如减压阀、调压阀等,将压力降低到取样器能够承受的范围内。同时,应在取样器上安装压力表,以便实时监测压力变化。
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对于进出口压差过小、样品无法自行循环的情况,可配备增压系统,如气动增压系统、手动增压系统等。
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温度控制:
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根据取样介质的温度要求,选择合适的保温、伴热或冷却方式。对于高温介质,可采用冷却系统,如内置冷却器或外置冷却装置,将介质冷却到合适的温度;对于低温介质,可采用伴热系统,如电伴热、蒸汽伴热等,防止介质凝固。
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温度控制系统应具有良好的温度调节和控制能力,能够保持取样介质的温度在设定的范围内。同时,应在取样器上安装温度传感器,以便实时监测温度变化。
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吹扫功能:对于高粘度、有毒有害介质的取样,应设置吹扫系统,以便在取样前后对管路进行吹扫,清除残留的介质,防止样品交叉污染
。吹扫气体一般为氮气,吹扫压力和流量应根据实际情况进行设计。
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安全保护:
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设计应符合相关的安全规范和标准,如防火、防爆等要求。对于易燃易爆介质的取样,应采用防爆型的密闭取样器,并设置相应的防爆装置,如防爆电机、防爆阀门等。
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取样器应设置安全联锁装置,如在取样过程中,如果出现压力异常、温度异常等情况,能够自动停止取样,确保人员和设备的安全。
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对于可能对人员造成伤害的部位,如高温表面、旋转部件等,应设置防护装置,防止人员接触。
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材料选择 :
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密闭取样器的材料应具有良好的耐腐蚀性、耐压性和耐高温性,能够适应不同的取样介质和工作环境。常见的材料有 304 不锈钢、316L 不锈钢、碳钢、合金钢等。
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与取样介质直接接触的部件,如管路、阀门、采样容器等,应选择与介质相适应的材料,并进行相应的表面处理,如钝化、防腐涂层等,以提高材料的耐腐蚀性。
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密封件的材料应具有良好的弹性和密封性,能够在不同的温度和压力条件下保持良好的密封性能。常见的密封件材料有橡胶、聚四氟乙烯、石墨等。
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标识与标记:
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取样器上应标明设备的名称、型号、规格、制造厂家、生产日期等基本信息,以便于识别和管理。
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对于取样器的操作部位,如阀门、开关等,应标明其功能和操作方向,以便操作人员正确操作。
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对于取样器的危险部位,如高温表面、高压部位等,应设置明显的警示标识,提醒人员注意安全。