一種高濃度捲菸側流煙氣氣溶膠檢測系統的製作方法
2023-05-12 17:44:16 1
專利名稱：一種高濃度捲菸側流煙氣氣溶膠檢測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於捲菸煙氣檢測技術領域，具體涉及一種檢測高濃度捲菸側流煙氣 中氣溶膠粒度分布情況的系統。
背景技術：
由於不同粒度氣溶膠顆粒上化學組分含量和沉積律有差異，因此通過捲菸材料應 用或產品設計技術，調控煙氣氣溶膠粒度分布情況，是實現捲菸的降焦減害的基礎。因此， 煙氣氣溶膠粒度分布檢測對研究捲菸的降焦減害尤為重要。近年，歐美國家掀起了雪茄消費熱潮，據業內人士估計，國內雪茄消費量在10億 支左右，雪茄菸和雪茄型捲菸的焦油含量高，通常為20mg/支以上，其燃燒時產生的有害物 質含量高，存在於煙氣高濃度的氣溶膠中，而捲菸燃燒時釋放的大量側流煙氣，即是目前備 受關注的「二手菸」。目前現有的氣溶膠檢測器要求穩定流量為lOL/min 40L/min，而高濃度捲菸上 述流量範圍內的煙氣氣溶膠濃度遠遠高於檢測器負載水平，因此，開發一套可用於檢測高 濃度捲菸側流煙氣氣溶膠的裝置，以適應雪茄型捲菸日益流行的市場要求及科研需要已經 十分必要。專利200720179009. 9公開了一種檢測捲菸主流煙氣氣溶膠的設備，但側流煙氣 的化學成分與主流煙氣的比較，雖然在定性上看基本相同，但定量上存在差異；同時，主流 煙氣與側流煙氣氣溶膠的粒度分布情況更是存在明顯差異，測定側流煙氣總粒相物環境氣 流必須符合170 230mm/s的標準要求。所以主流煙氣氣溶膠和側流煙氣氣溶膠必須分 別進行檢測，其所需要的設備裝置也各有所差異。除此，其簡單的稀釋系統也並無法滿足如 此高濃度氣溶膠的稀釋要求。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種可用於檢測高濃度捲菸側流 煙氣氣溶膠的系統。本實用新型目的通過以下技術方案實現提供一種高濃度捲菸側流煙氣氣溶膠檢測裝置，包括煙氣捕集裝置、流量調整裝 置、前稀釋裝置、後稀釋裝置和氣溶膠檢測裝置，所述煙氣捕集裝置為魚尾罩，安裝於煙氣 發生裝置的上方，通過氣體管道分別與前稀釋裝置和流量調整裝置相連接進行第一級分 流，前稀釋裝置連接有潔淨壓縮空氣將煙氣進行第二級稀釋分流，分流後氣體經氣體管道 進入後稀釋器進行第三級氣體混合稀釋後連接氣溶膠檢測器；前稀釋器和後稀釋器均設有 進氣口和排氣口。所述魚尾罩採用吸附小、內壁光滑的玻璃製成，長度纊15cm寬度1. 5^3cm,優選 長X寬=IOcmX 2cm規格的魚尾罩。所述流量調整裝置採用輔助吸力源1，具體可採用蠕動泵或負壓抽吸裝置，其最大抽吸功率應大於「魚尾罩的罩子截面積X25cm/s」，可在「魚尾罩的罩子截面積X25cm/ s」 「魚尾罩的罩子截面積X15cm/S-167mL/S」範圍內調整流量，優選條件為在「尾罩的罩 子截面積X23cm/s」 「魚尾罩的罩子截面積X20cm/S-100mL/S」的範圍內。所述前稀釋器是Dekati Duiluter，後稀釋器是軸向稀釋器或Dekati Duiluter或 氣體混合稀釋器中的一種。所述稀釋器的進氣口，連接帶有調壓閥的潔淨壓縮空氣源。所述的排氣口可直接排氣，當後稀釋器是氣體混合稀釋器時，排氣口連接帶有流 速調整裝置的輔助吸力源2，其輔助吸力源2是抽吸功率lOOL/min的真空泵或負壓抽吸裝置。使用本系統時，經魚尾罩匯集成的樣品流1，連接輔助吸力源的一支形成樣品流 2，另一分支形成樣品流3，經過前稀釋器後形成樣品流4，再經過後稀釋器後形成樣品流5。輔助吸力源1抽吸效能的調整，是根據儀器檢測對樣品流3的流量要求，通過輔助 吸力源調節樣品流2的流量從而調節樣品流1的流量(=樣品流2的流量+樣品流3的流 量)，從而保證捲菸樣品檢測的環境氣流速為200士30mm/s，並調節分流比(=樣品流2的 流量/樣品流3的流量)。採用Dekati Diluter稀釋器，通過調節稀釋氣的壓力，對樣品流3進行第二級氣 體混合稀釋。樣品流3的稀釋比例為5 1 60 1，且樣品流3的流量受稀釋氣壓力調 整的影響，隨稀釋比變化而變化，範圍為3 7L/min。樣品流4氣流量小於樣品流3與稀釋氣氣流量之和，最小可達到15L/min以上。多 餘氣體可由排廢氣出口自由排出。由於第三級稀釋入口氣流量要求不可能大於lOL/min，所 以採用Dekati Diluter稀釋器，在進行稀釋比和樣品流3氣流量調整時，不需要考慮樣品 流4氣流量的需求。採用輔助氣稀釋的方式進行第三級氣體混合稀釋，並調節樣品流5的氣流量，使 之符合氣溶膠檢測器的工作要求(通常為lOL/min或40L/min)。所述稀釋器可以採用軸向 稀釋器(見圖1)、氣體混合稀釋器(見圖2)、或Dekati Diluter稀釋器。採用軸向稀釋器時，在氣溶膠檢測器工作要求為lOL/min條件下，稀釋比例的可 調範圍為5 1 30 1 ；採用氣體混合稀釋器，則為1 1 100 1;採用Dekati Diluter稀釋器時，為5 1 60 1。三種稀釋器的稀釋比例不同，其中氣體混合稀釋器的稀釋比例最大，但需要額外 配置一臺抽吸功率50L/min的真空泵或負壓抽吸裝置。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1.本實用新型通過前後稀釋器的串聯，大大增加了稀釋倍數，可專用於高焦油濃 度的捲菸側流煙氣的檢測，使其流量最終符合現有檢測器的檢測要求，檢測結果精準。2.本實用新型通過獨立的流速調整裝置，使得環境氣流能同時符合標準的要求， 使得檢測結果可靠。3.本實用新型通過使用現有的氣溶膠檢測器，即可對高濃度捲菸側流煙氣進行檢 測，滿足對雪茄型捲菸的研究要求，有效地保持了檢測器的壽命，節約了開發成本。
圖1本發明檢測氣路連接示意圖1 ；圖2本發明檢測氣路連接示意圖2 ；圖3本發明檢測氣路連接示意圖3 ；
具體實施方式
以下通過具體的實施例進一步說明本發明的技術方案。實施例1對焦油濃度為18mg/支(高濃度)的捲菸樣品在煙氣發生裝置進行抽吸期間所產 生側流煙氣樣品，用截面積為「長χ寬=IOcmX 2cm = 20cm2」的魚尾罩進行匯集，形成樣 品氣流1。樣品流1經過二分管道，一分支連接輔助吸力源1形成樣品流2 ；—分支連接氣 體混合稀釋器形成樣品流3，經過Dekati Diluter，稀釋氣進氣口連接裝有調壓閥的潔淨空 氣源，同時稀釋器上也設有廢氣排氣口，調節進出氣量使稀釋比例為50 1，形成樣品流4， 再經過軸向稀釋器，稀釋比例為20 1，形成樣品流5，此時流量為lOL/min，進入氣溶膠檢 測器，同時環境氣流速為209mm/s，符合標準要求。實施例2對焦油濃度為15mg/支(高濃度)的捲菸樣品在煙氣發生裝置進行抽吸期間所產 生側流煙氣樣品，用截面積為「長X寬=IOcmX 2cm = 20cm2」的魚尾罩進行匯集，形成樣 品氣流1。樣品流1經過二分管道，一分支連接輔助吸力源1形成樣品流2 ；—分支連接氣 體混合稀釋器形成樣品流3，經過Dekati Duiluter,稀釋氣進氣口連接裝有調壓閥的潔淨 空氣源，同時稀釋器上也設有廢氣排氣口，調節進出氣量使稀釋比例為50 1，形成樣品流 4，再經過另一型號規格Dekati Duiluter，稀釋比例為16 1，形成樣品流5，此時流量為 lOL/min，進入氣溶膠檢測器，同時環境氣流速為205mm/s，符合標準要求。實施例3對焦油濃度為24mg/支(高濃度)的捲菸樣品在煙氣發生裝置進行抽吸期間所產 生側流煙氣樣品，用截面積為「長X寬=IOcmX2cm = 20cm2」的魚尾罩進行匯集，形成樣 品氣流1。樣品流1經過二分管道，一分支連接輔助吸力源1形成樣品流2 ；—分支連接氣 體混合稀釋器形成樣品流3，經過Dekati Duiluter，稀釋氣進氣口連接裝有調壓閥的潔淨 空氣源，同時稀釋器上也設有廢氣排氣口，調節進出氣量使稀釋比例為50 1，形成樣品流 4，再經過氣體混合稀釋器，氣體混合稀釋器的進氣口連接帶有調壓閥的潔淨壓縮空氣源， 排氣口連接帶有流速調整裝置的抽吸功率為lOOL/min的真空泵，稀釋比例為60 1，形成 樣品流5，此時流量為lOL/min，進入氣溶膠檢測器，同時環境氣流速為189mm/s，符合標準 要求。
權利要求一種高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，包括煙氣捕集裝置、流量調整裝置、前稀釋裝置、後稀釋裝置和氣溶膠檢測裝置，其特徵在於所述煙氣捕集裝置為魚尾罩，安裝於煙氣發生裝置的上方，通過氣體管道分別與前稀釋裝置和流量調整裝置相連接進行第一級分流，前稀釋裝置連接有潔淨壓縮空氣將煙氣進行第二級稀釋分流，分流後氣體經氣體管道進入後稀釋器進行第三級氣體混合稀釋後連接氣溶膠檢測器；前稀釋器和後稀釋器均設有進氣口和排氣口。
2.根據權利要求1所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述魚尾 罩長度8 15cm，寬度1. 5 3cm。
3.根據權利要求2所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述魚尾 罩長IOcm,寬2cm0
4.根據權利要求1所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述流量 調整裝置為輔助吸力源1，輔助吸力源1最大抽吸功率大於「魚尾罩的罩子截面積X25cm/ s」，可調整流量範圍為「魚尾罩的罩子截面積X25cm/s」 「魚尾罩的罩子截面積X15cm/ s-167mL/s」。
5.根據權利要求4所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述輔助 吸力源1為蠕動泵或負壓抽吸裝置。
6.根據權利要求1所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述前稀 釋器為Dekati Duiluter稀釋器；後稀釋器為軸向稀釋器或Dekati Duiluter稀釋器或氣 體混合稀釋器中的一種。
7.根據權利要求6所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於氣體混合 稀釋器的廢氣排氣口連接輔助吸力源2，所述輔助吸力源2設有流速調整裝置。
8.根據權利要求7所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述輔助 吸力源2是抽吸功率lOOL/min的真空泵或負壓抽吸裝置。
9.根據權利要求1所述的高濃度捲菸測流煙氣氣溶膠檢測系統，其特徵在於所述稀釋 器的稀釋氣進氣口連接帶有調壓閥的潔淨壓縮空氣源。
專利摘要本實用新型公開了一種高濃度捲菸側流煙氣氣溶膠檢測系統，在煙氣發生裝置的上方設有魚尾罩，魚尾罩連接氣體二分管道進行第一級分流，其中一分支連接可調整流量的輔助吸力源1，另一分支連接前稀釋器進行第二級氣體混合稀釋，再連接後稀釋器進行第三級氣體混合稀釋，進而連接氣溶膠檢測器；前稀釋器和後稀釋器均連接有進氣口及排氣口。本實用新型可專用於焦油濃度高的捲菸側流煙氣氣溶膠的檢測，利用現有的檢測器，即可達到準確而可靠的檢測結果，同時有效地保持檢測器的壽命。
文檔編號G01N15/02GK201653859SQ20092026354
公開日2010年11月24日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者孔浩輝, 陳翠玲, 馬青 申請人:廣東中煙工業有限責任公司