LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置及其监测方法与流程

本发明涉及一种LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置及其监测方法，属于化工监测技术领域。

背景技术：

液氮：液态的氮气。是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低。氮构成了大气的大部分(体积比78.03％，重量比75.5％)。氮是不活泼的，不支持燃烧。汽化时大量吸热接触造成冻伤。在常压下，液氮温度为－196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米21℃的纯气态氮。液氮是无色、无味，在高压下低温的液体和气体。

如一申请号为CN202471181U公开了本实用新型属于液体液面测量技术领域，特别涉及一种液氮罐液位监测显示装置。该监测显示装置包括液氮罐(1)，所述液氮罐(1)的顶部设置处理器(2)，液氮罐(1)的内部在垂直方向均匀设置5～10个铂热电阻(3)，铂热电阻(3)通过信号线(4)与处理器(2)连通，所述液氮罐(1)内设置支架(5)，所述铂热电阻(3)固定在支架(5)上。本实用新型的有益效果是：精确控制、操作简便、显示直观。

又如一申请号为CN204348054U公开了一种基于GPRS的远程液氮液位监测系统。该液位监测系统包括5V电源模块、5V转24V DC-DC电平转换模块、铂电阻测温模块、超声波探头、AVR单片机、GPRS模块。各部分之间的连接关系为：5V电源模块为单片机和GPRS模块供电，通过5V转24V DC-DC模块为超声波探头和铂电阻测量模块供电，通过铂电阻测量液氮瓶内温度，超声波探头测量超声波经液氮液面反射回探头的时间差，再根据不同温度下声速即可计算出探头与液氮液位的距离，进而由液氮瓶身高度计算出液位高度，将液位信息通过GPRS模块发送至接收装置。该实用新型实现了实时远程监测液氮液位的同时对温度进行监测，便于记录液氮瓶内低温环境的相关参数，提高了液氮低温环境的可靠性，还具有体积小，功耗低的优点。

2015年，我国LNG槽车保有量7441辆，并呈现逐年增长的态势。以每年1000槽罐车，但是对于LNG槽车的液态杂质含量多参数监测技术目前还没有，因此急需研发这种设备来满足市场需求。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种石LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置及其监测方法，本发明通过对运输中的LNG进行抽取，在利用仪器进行分析检测取得数据，并发送到监测站，做到实时监测。

本发明的具体技术方案如下：

LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置，包括LNG槽罐，所述LNG槽罐内设有储液室，其特征在于，所述储液室内安装有伸缩取样管，所述伸缩取样管的两侧安装电机带动旋转的滑轮一，所述LNG槽罐内的底部安装有滑轮二；钢丝绳一端固定在伸缩取样管两侧连接孔上，另一端依次绕过滑轮二、滑轮一再次固定在连接孔上；PLC控制器与电机之间连接有控制导线；

所述伸缩取样管的顶部连接有吸头，所述伸缩取样管的末端连接有出料管道，所述伸缩取样管还连接有抽气气泵，所述储液室内还设有供伸缩取样管传过密封孔，所述密封孔的内侧安装有橡胶垫，连接孔的外圈还安装有扩大圈；

所述出料管道上安装有安装有换热器，所述换热器出料口分别设有气相出口和液相出口，其中：气相出口与气相气体成分分析仪连接，液相出口与液相成分分析仪连接；所述气相气体成分分析仪和液相成分分析仪通过数据线与数据处理及显示装置连接。

优先地，所述扩大圈的直径小于密封孔。

优先地，所述出料管道的进料端安装有止回阀。

优先地，所述数据处理及显示装置还连接有数据发射装置。

优先地，所述吸头包括固定在伸缩取样管管壁的固定块，以及与固定块相配合安装的堵头，堵头与固定块之间形成进料通道；所述固定块的中心安装有蜂窝头，所述蜂窝头的两侧安装有弹簧一与堵头连接，所述堵头的内侧通过弹簧二连接的挡块；所述挡块的上方堵头内设有回流通道，所述挡块内还设有回流斜道与蜂窝头连通。

基于上述装置，本发明还提供一种LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过PLC控制器控制滑轮一旋转拉动钢丝绳运动使伸缩取样管伸长向LNG槽罐内运动到达指定采样位置；

2)抽气气泵开始对伸缩取样管内部进行抽气，使管内产生负压，同时堵头被吸开，LNG通过蜂窝头之后通过进料通道吸入伸缩取样管内最后进入出料管道内，此时止回阀开启，将LNG截留；

3)抽气气泵停止抽气，这样通过弹簧一的回弹将堵头再次堵住固定块，此时伸缩取样管残留在LNG进入回流通道内顶开挡块，通过挡块的侧壁和回流斜道进入蜂窝头之后流回LNG槽罐内，弹簧二回弹使挡块将回流通道堵住；

4)通过PLC控制器控制滑轮一反方向旋转，使伸缩取样管收缩回到密封孔，此时扩大圈压紧密封孔，密封孔被堵住；

5)LNG进入换热器被加热之后送入液相成分分析仪，剩余的继续加热汽化，并送入气相气体成分分析仪；

6)液相成分分析仪和气相气体成分分析仪将检测到的数据通过数据线送入数据处理及显示装置内进行处理显示；

7)数据处理及显示装置通过数据发射装置将数据发送到监控室做到实时监控。本发明的有益效果：本发明通过对运输中的液氮进行抽取，在利用仪器进行分析检测取得数据，并发送到监测站，做到实时监测，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置的结构示意图；

图2为本发明LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置运行时候的结构示意图；

图3为储液室的结构示意图；

图4为吸头的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图所示，LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测装置，包括LNG槽罐1，所述LNG槽罐1内设有储液室4，所述储液室4内安装有伸缩取样管6，所述伸缩取样管6的两侧安装电机带动旋转的滑轮一5，所述LNG槽罐1内的底部安装有滑轮二13；钢丝绳14一端固定在伸缩取样管6两侧连接孔17上，另一端依次绕过滑轮二13、滑轮一5再次固定在连接孔17上；PLC控制器3与电机之间连接有控制导线。两个滑轮在电机的带动下可以做正向和逆向的旋转，通过旋转拉动伸缩取样管6的顶部向下运动伸开，取样之后再带动伸缩取样管6的顶部向上运动收缩回原位。

伸缩取样管6的顶部连接有吸头20，所述伸缩取样管6的末端连接有出料管道21，出料管道21的进料端安装有止回阀7。止回阀7的作用是将吸上来的液氮截留住，防止去回流使检测失败，所述伸缩取样管6还连接有抽气气泵，所述储液室4内还设有供伸缩取样管6传过密封孔15，所述密封孔15的内侧安装有橡胶垫18，连接孔17的外圈还安装有扩大圈16。扩大圈16的直径小于密封孔15。通过扩大圈16压住密封孔15，这样密封孔15被密封住，防止泄露。

出料管道21上安装有安装有换热器8，所述换热器8出料口分别设有气相出口和液相出口，由于液氮的温度极低，液相检测需要对其进行加热，气相检测需要更进一步的加热产生汽化，两者都需要换热器8加热来完成，其中：气相出口与气相气体成分分析仪9连接，液相出口与液相成分分析仪91连接；所述气相气体成分分析仪9和液相成分分析仪91通过数据线与数据处理及显示装置10连接。数据处理及显示装置10还连接有数据发射装置12。

吸头20包括固定在伸缩取样管6管壁的固定块201，以及与固定块201相配合安装的堵头206，堵头206与固定块201之间形成进料通道209；所述固定块201的中心安装有蜂窝头203，所述蜂窝头203的两侧安装有弹簧一202与堵头206连接，所述堵头206的内侧通过弹簧二207连接的挡块205；所述挡块205的上方堵头206内设有回流通道208，所述挡块205内还设有回流斜道204与蜂窝头203连通。

基于上述装置，本发明还提供一种LNG槽罐车液态杂质含量多参数监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过PLC控制器3控制滑轮一5旋转拉动钢丝绳14运动使伸缩取样管6伸长向LNG槽罐1内运动到达指定采样位置；

2)抽气气泵开始对伸缩取样管6内部进行抽气，使管内产生负压，同时堵头206被吸开，LNG通过蜂窝头203之后通过进料通道209吸入伸缩取样管6内最后进入出料管道21内，此时止回阀7开启，将LNG截留；

3)抽气气泵停止抽气，这样通过弹簧一202的回弹将堵头206再次堵住固定块201，此时伸缩取样管6残留在LNG进入回流通道208内顶开挡块205，通过挡块205的侧壁和回流斜道204进入蜂窝头203之后流回LNG槽罐1内，弹簧二207回弹使挡块205将回流通道208堵住；

4)通过PLC控制器3控制滑轮一5反方向旋转，使伸缩取样管6收缩回到密封孔15，此时扩大圈16压紧密封孔15，密封孔15被堵住；

5)LNG进入换热器8被加热之后送入液相成分分析仪91，剩余的继续加热汽化，并送入气相气体成分分析仪9；

6)液相成分分析仪91和气相气体成分分析仪9将检测到的数据通过数据线送入数据处理及显示装置10内进行处理显示；

7)数据处理及显示装置10通过数据发射装置12将数据发送到监控室做到实时监控。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。