連續抽取高溫樣氣的採樣探頭的製作方法

2023-05-29 22:37:51 1

專利名稱：連續抽取高溫樣氣的採樣探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型主要設計一種連續抽取高溫樣氣的採樣探頭，屬於高溫樣氣的採 樣技術領域。
背景技術：
對於消耗原材料的能源工業，尤其是對水泥行業來說，其特點是耗能大、粉 塵量大、溫度高、且生產過程會產生大量C0和S02等汙染性的有毒氣體。為了提高工業能源的利用率、降低對自然環境的汙染，必須對加入水泥迴轉窯的壓縮 空氣進行嚴格控制，目的是加強對爐窯的控制，不僅能夠提高能源的利用率，同時也能夠提高工業產量。水泥爐窯的工作溫度高達1400度，從目前國際和國內的發展情況來看，氣體取樣方法主要有兩種即原位分析方法和取樣式抽取方法。原位式分析主要依據是不同氣體分子對光的吸附率不同的原理，得到樣氣中不同 氣體的含量。但是由於水泥爐窯的粉塵量大，會對光產生折射，從而使得從發射 端到接收端的光束在透過樣氣時產生很大的衰減，從而導致分析值的不穩定性和 不準確性。取樣式抽取分析方法則可容易的實現，而取樣式分析系統的關鍵則是 採樣探頭能否達到正常、穩定、高效的抽取樣氣，同時結構還要簡單，便於操作。申請號為200420079504.9實用新型公開了一種熱管自清灰式取樣探頭。通 過對研究分析發現此探頭由於需要增加一個高壓汽缸，現場需要單獨提供一套氣 體壓力裝置，由於現場作業環境惡劣，加上汽缸的伸縮動作時間，所以很容易使 汽缸由於粉塵等顆粒物的落入，給汽缸的順暢動作帶來了隱患，從而給安裝和事 後維修帶來了麻煩，同時由於此裝置還需要提供蒸餾水做為冷卻循環的冷卻劑， 現場需要提供一個供水水箱裝置，這也給系統的安裝帶來了麻煩；由於此裝置採 用普通的金屬管材，所以系統中的冷卻水突然缺水時，探頭如果不及時抽出來會 很容易被燒壞的，而且此探頭只能用於自己公司所用的的產品上，不具有通用性， 不適合向同行業做為推廣。發明內容本實用新型目的在於提供一種無運動器件、無需提供壓縮空氣以及水箱拆卸 連續抽取高溫樣氣的採樣探頭，該探頭還可以與現有的高溫取樣分析系統上的採 樣探頭互換。本實用新型公開一種連續抽取高溫樣氣的釆樣探頭，其特點在於包括外殼 支撐體，外殼支撐體一端裝有不鏽鋼安裝法蘭，另外一段設有樣氣進口，外殼支 撐體內嵌冷卻循環管道，冷卻循環管道進水口設有水過濾器和第一手動球閥，出 水口設有可調功率抽水泵，取樣管通過不鏽鋼安裝法蘭安裝於外殼支撐體內圖， 且與樣氣進口相連，且取樣管與外殼支撐體之間形成密封空間。採樣探頭通過安裝法蘭與用戶的過濾除塵器、樣氣輸送管相連將樣氣送入分 析系統進行分析。本採樣探頭由於外部支撐體使用耐高溫水泥和耐高溫空心陶瓷微珠混合制 成，由於耐高溫水泥具有很好的可塑性和耐高溫性，同時空心陶瓷微珠的耐高溫 性比水泥的耐高溫性要強，兩者按照體積比例2: 1~5: l的比例混合能夠起到很 好的耐高溫隔熱的作用，從而確保了耐高溫系統的穩定性。內部的冷卻管道採用 鍍晶矽不鏽鋼水管，由於採用此材料的管道可以保證長時間的使用不會由於水溫 而產生水垢，從而可以很好的起到保溫的作用，內部的取樣管道釆用了耐高溫復 合型陶瓷管可以穩定、高效的將樣氣送出。複合型陶瓷管具有很好的耐氧化性， 同時也具有很好緻密性，從而保證了非樣氣成分的進入，從而保證樣氣的真實性。 通過以上材料的選擇可以使得高溫採樣探頭滿足了無運動器件、無需提供壓縮空 氣以及蒸餾水便於安裝拆卸、與現有的高溫取樣分析系統上的採樣探頭互換。本發明公開的裝置的優點描述如下(l)真實性。由於複合型陶瓷分子結構的特點，使其具有良好的絕緣性和化 學穩定性(特別是抗氧化性)，所以非常適用於諸如水泥爐窯這樣的高溫系統。(2)節約性和無汙染性。直接採用工業冷卻水進行冷卻循環，可達到節約 水資源的目的，同時它不會產生其它的可汙染性物質，從而達到了無汙染性的目 的；(3)耐高溫性。由於高溫水泥具有很好可塑性和耐高溫性，而空心陶瓷微 珠具有絕對耐高溫性，因此兩者以一定比例的結合能夠提高系統的耐高溫性；
圖1表示連續抽取高溫樣氣的採樣探頭示意圖 1:第一手動球閥，2:水過濾器，3:不鏽鋼安裝法蘭，4:外殼支撐體，5: 冷卻循環管路，6:取樣管，7:可調功率抽水泵，8:樣氣出口， 9:樣氣進口， 10:進水口， 11:出水口， 12:第二手動控制球閥。
具體實施方式
首先將耐高溫水泥、耐高溫空心陶瓷微珠以及冷卻循環管道5和不鏽鋼安 裝法蘭3在常溫下通過鑄模方式組合成外殼支撐體4，然後再將耐高溫複合型陶 瓷取樣管6裝入外殼支撐體內部(注意不能將樣氣出口 8和樣氣進口 9裝反)， 調節到適當的位置，然後用耐高溫系統的材料將縫隙處密封嚴實，等整個裝置冷 卻凝固成形後，再將第一手動控制閥l、過濾器2以及可變功率耐高溫抽水泵7 (注意安裝位置不能裝反)安裝在相應的位置，最後將第二手動控制閥安裝樣氣 出口處。在開始運行調試工作前，現場須準備好工業循環水源，水溫最好不要高於 l(TC，在開始工作之前先打開第一手動球閥1，啟動可調功率抽水泵7，使外殼 支撐體內部有不斷循環的冷卻工業水。外殼支撐體能夠很好地將內部取樣管密封 空間內的溫度控制在相對穩定的溫度範圍內，不會因為取樣系統內外溫度相差太 大而導致取樣系統內部出現水氣。當一個循環結束後，在用戶吹掃過濾器時的反 吹用氮氣從樣氣出口處吹入，然後從採樣口吹出，可以很好的將取樣管道內壁的 粉塵的物質吹回工藝管道，以滿足下一個循環的取樣需要。此裝置簡單且安全， 可以長期使用。當系統不使用時可以關閉第二手動控制閥，以防止工藝管道煙氣 等物質排出。
權利要求1、一種連續抽取高溫樣氣的採樣探頭，其特點在於包括外殼支撐體(4)，外殼支撐體一端裝有不鏽鋼安裝法蘭(3)，另外一段設有樣氣進口(9)，外殼支撐體內嵌冷卻循環管道(5)，冷卻循環管道進水口(10)設有水過濾器(2)和第一手動球閥(1)，出水口(11)設有可調功率抽水泵(7)，取樣管(6)通過不鏽鋼安裝法蘭(3)安裝於外殼支撐體內圖，且與樣氣進口(9)相連，且取樣管(6)與外殼支撐體(4)之間形成密封空間。
專利摘要一種連續抽取高溫樣氣的採樣探頭，屬於高溫樣氣的採樣技術領域。其特點在於包括外殼支撐體(4)，外殼支撐體一端裝有不鏽鋼安裝法蘭(3)，另外一段設有樣氣進口(9)，外殼支撐體內嵌冷卻循環管道(5)，冷卻循環管道進水口(10)設有水過濾器(2)和第一手動球閥(1)，出水口(11)設有可調功率抽水泵(7)，取樣管(6)通過不鏽鋼安裝法蘭(3)安裝於外殼支撐體內圖，且與樣氣進口(9)相連，且取樣管(6)與外殼支撐體(4)之間形成密封空間。該探頭無運動器件、無需提供壓縮空氣以及蒸餾水便於安裝拆卸。
文檔編號G01N1/24GK201421411SQ200920044258
公開日2010年3月10日 申請日期2009年6月8日 優先權日2009年6月8日
發明者王志勝, 趙明明, 陳照海 申請人:南京航空航天大學