高含塵氣體的取樣裝置的製作方法
2023-05-31 07:10:46
專利名稱：高含塵氣體的取樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣體取樣，特別涉及高含塵氣體的取樣裝置。
背景技術：
對於高含塵氣體的取樣，如高爐煤氣的取樣分析，通常需要利用取樣探頭取樣高含塵氣體，之後在取樣探頭處利用過濾裝置過濾掉氣體中的塵，之後通過管道送往下遊分析。氣體中的塵容易在過濾裝置處堵塞，因此，取樣裝置中還需配備反吹裝置，每隔一定時間去反吹所述過濾裝置，從而清理過濾裝置中累積的塵等顆粒物，可見氣體的取樣是間斷進行的。另外，還需儘可能地降低塵等顆粒物在採樣探頭以及運輸管道中的沉積和吸附。專利CN1014832B公開了另一種較好的防堵塞取樣系統，具體原理是在吹掃期間將取樣系統內的壓力憋至規定的6 lOKg/cm2的高壓，使高壓氣體鑽進(煙氣中塵遇冷凝 成的)層狀物質內部的各個洞穴，待系統壓力穩定一定時間後，突然對空釋放，造成取樣系統壓力瞬間下降，使存在於塊狀物質內部的氣體與外部產生一定的壓力差，存在於層狀物質內部的氣體必然迅速膨脹，將層狀物質爆破開，同時產生比長隊大5-10倍強大氣流衝刷煙塵。經過系統自動程序的控制，多次集中能量對系統進行吹掃或分段吹掃，使進入取樣系統的煙塵幾乎完全排出，防止了取樣系統的堵塞。上述防堵塞系統可以較好地取樣氣體通道內的含塵氣體，但還有諸多不足，如I、系統複雜，需要配備過濾裝置、反吹裝置、流路切換裝置、高壓氣源，提高了系統的複雜程度，系統的可靠性低，也相應地提高了系統的工程維護量及成本。2、連續取樣時間短，需要進行間歇性的憋壓-爆破-除汙，這種工作模式決定了不能長時間連續取樣。3、取樣探頭安裝位置較高。提高了維護難度。
實用新型內容為了解決上述現有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種結構簡單、維護量小、成本低的高含塵氣體的取樣裝置。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處於煙氣通道內，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大於90°且小於等於180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設置過濾裝置。根據上述的取樣裝置，優選地，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角為180。。與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為I、取樣管路上無需進行粉塵過濾，粉塵隨氣體一起進入運輸管路，並通過射流泵排出，無需配備過濾器、吹掃裝置、流路切換裝置等器件，降低了取樣裝置的複雜程度，提高了可靠性，也相應地降低了取樣裝置的工程維護量及成本。2、針對不同的應用環境，取樣管路採用粉塵低沉積的特殊設計，儘可能地降低了塵在管路中的沉積，取樣管路的管徑較大，流速較高，分析的響應時間會縮短；雖然流速較高，但管徑比較大，管路的流體阻力較小，對射流泵的抽氣性能要求比較低。3、可長時間連續取樣，即使維護也方便快捷。
參照附圖，本實用新型的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是這些附圖僅僅用於舉例說明本實用新型的技術方案，而並非意在對本實用新型的保護範圍構成限制。圖中圖I是根據實施例I的取樣裝置的基本結構圖；圖2是根據實施例I的取樣方法的流程圖；圖3是根據實施例2的流量和透過率間關係的示意圖；圖4是根據實施例2的流量和沉積率間關係的不意圖。
具體實施方式
圖1-4和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本實用新型。為了教導本實用新型技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的範圍內。本領域技術人員應該理解下述特徵能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型並不局限於下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。實施例I :圖I示意性地給出了本實用新型實施例的取樣裝置的基本結構圖。如圖I所示，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處於煙氣通道內，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大於90°且小於等於180°，優選的夾角是180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設置過濾裝置。圖2示意性地給出了本實施例的光纖光柵位移傳感方法的流程圖。如圖2所示，所述傳感方法包括以下步驟高含塵氣體的取樣方法，所述取樣方法包括以下步驟(Al)根據煙氣通道的工況以及擬採用取樣管道的參數，得出所述取樣管道內取樣流量與煙氣中塵在所述管道內透過率間的映射關係；如根據粉塵顆粒物的沉積理論以及deposition2001a管道沉積計算軟體得出上述映射關係；利用所述透過率，得出所述取樣管道內取樣流量與煙氣中塵在所述管道內沉積率的映射關係，根據該映射關係確定取樣流量；根據確定的取樣流量而選擇射流泵；(A2)將所述取樣管道的一端置於所述煙氣通道內，另一端連接所述射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大於90°且小於等於180° ,優選的夾角是180° ,引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角；[0037](A3)所述射流泵工作，煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，從而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設置過濾裝置。根據上述的取樣方法，可選地，在所述步驟(Al)中，利用流體力學軟體仿真出所述流量與透過率間的映射關係。根據上述的取樣方法，優選地，所述工況至少包括所述煙氣通道內煙氣的流速、溫度、壓力、塵的含量、煙氣通道的截面積。根據上述的取樣方法，優選地，所述參數至少包括長度、截面積、彎頭數。根據實施例I達到的益處在於經過特別設計，選擇合適的流量及射流泵，從而使得煙氣中的塵能夠隨著氣流通過取樣管道、射流泵，在取樣管道內的沉積非常少，大大延長了連續工作的時間，也無需過濾器等裝置，降低了取樣裝置的複雜程度，提高了可靠性，降 低了工程維護量及成本。實施例2 根據實施例I的取樣裝置在煙氣監測中的應用例。具體工況條件為煙氣通道直徑為I. 8m，氣體流速約為4m/s，溫度約為150°C，壓力為2. 5kg。取樣管道長度50m，其中水平部分長度5m，垂直部分長度45m，彎頭一個。取樣管路管徑為20mm，內徑為16mm。煙氣通道內主要是PMltl的懸浮顆粒物。本實施例採用「灰塵沉積的絕對量/管道內氣體的總體希^= K(I-P)來評價
3 · L
取樣管道的灰塵沉積特性，a為取樣管道內的煙氣流量，P為煙氣中的塵的含量，S為取樣裝置的截面積，L為取樣管道的長度，P為透過率，代表煙氣中的塵通過取樣管道的比率。透過率越高，則沉積在取樣管道內的塵的比率越小，取樣管道越不容易堵塞。管道中塵的沉
積率D可以表達為根據粉塵顆粒物的沉積理論以及d印oSition2001a管道沉積計算軟體計算得到透過率和流量間的映射關係，如圖3所不；將透過率P的計算數據代入到管道沉積率D =中，從而得到取樣流量
與管道沉積率間的映射關係，如圖4所示沉積率隨著取樣流量的增大而增大，在流量小於40L/min時，沉積率隨流量增大較平緩，當流量大於40L/min時，沉積率隨流量增大而劇烈增大。取樣管路的壓阻非常小，可忽略不計。考慮到取樣流量、延遲時間，選取流量為40L/min，進而選擇合適的射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角是180°，弓I射氣通道和入射氣通道間的夾角是直角。
權利要求1.高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括 取樣管道，所述取樣管道的一端處於煙氣通道內，另一端連接射流泵； 射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大於90°且小於等於180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設置過濾裝置。
2.根據權利要求I所述的取樣裝置，其特徵在於所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角為180°。
專利摘要本實用新型提供了一種高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處於煙氣通道內，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角處於(90°，180°)，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設置過濾裝置。本實用新型具有結構簡單、維護量小、成本低等優點。
文檔編號G01N1/24GK202547984SQ20112057763
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者馮長宏, 陳生龍, 陳立波 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司