煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器的製作方法

2023-12-04 22:13:41 2

專利名稱：煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙塵類採樣器，特別是一種採集固定源排放的煙氣與環境空氣混合氣體中顆粒物樣品的採樣器，屬於環境監測技術領域。
背景技術：
固定汙染源有組織排放的顆粒物以氣溶膠形態存在，是環境空氣中顆粒物的主要來源之一。利用煙道採樣器獲取固定汙染源排放的顆粒物樣品，研究其粒度分布以及不同粒徑的顆粒物的化學組成，對於監控環境空氣的汙染程度、對人體健康的影響程度和採取的汙染控制措施是否恰當等均有重要的實用價值。
目前我國生產煙道採樣器產品的廠家很多，如青島嶗山應用技術研究所，武漢天虹環保儀器廠等。這些廠家生產的煙道採樣器大多是旋風式採樣器，此類儀器結構示意如圖1，在實際應用中有以下缺陷1)沒有煙塵粒徑分割裝置，主要採集的是煙塵全顆粒物樣品。在實際應用中經常需要確定煙囪中排出的的顆粒物的粒徑分布，如大顆粒物(100微米以下)和小顆粒物(10微米以下)的重量百分比，並以此來確定不同粒徑顆粒物的源強。但是上述儀器不能達到這個要求。
2)上述裝置大多採用濾筒集塵裝置，如玻璃纖維濾筒。這種集塵裝置會使相當部分的煙塵聚集在纖維孔內造成收集困難。另一方面現有的玻璃纖維濾筒含有的有機物和無機物較多，不適合元素、離子和有機物的分析，對建立不同粒徑的煙塵成分譜產生困難。
3)目前我國市場上還有一種「衝擊式顆粒物分級儀」。這種儀器採用「衝擊式」原理對塵粒進行切割、稱重來確定不同粒徑範圍內的顆粒物所佔的重量百分比。但是這種採樣器也只是對設計粒徑範圍內的塵粒進行切割，而另一些粒徑成分的比例則只能通過回歸等數理統計方法進行估算。由於這種儀器往往不能得到所需要的粒徑範圍內的顆粒物質，所以同樣也無法建立所需要的源成分譜。

發明內容
本實用新型是為了克服現有各種固定源煙塵採樣器的缺陷，在滿足空氣動力學採樣要求的條件下進行的專門設計。
本實用新型的技術方案本實用新型由進氣部分、煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分、排氣部分等三部分組成。環境空氣(12)經空氣壓縮機(11)依次通過氣流調節器1(15)、壓縮空氣淨化器(16)、噴氣咀(17)進入稀釋通道內桶(5)；煙道氣流(8)經採樣槍(9)和煙道氣流入口管(27)也進入稀釋通道內桶(5)，在內桶中下降折流進入稀釋通道外桶(26)，混合氣體在外桶中向上流動，進入PM10切割頭(7)及PM2.5切割頭(23)，同時煙氣中的特定粒徑範圍內的顆粒物樣品被切割頭採集下來，氣體繼續通過氣流調節器2(19)自採樣泵(25)排出；另有部分氣體由氣體出口管通過氣流調節器3(24)，經採樣泵(25)排出。
本實用新型的有益效果能夠實現了煙塵等速採樣，能夠實現煙氣進入環境空氣中接近真實的物理、化學的演化條件，在滿足上述採樣條件下，能夠同時採集到PM10和PM2.5粒徑範圍內的固定源有組織排放的顆粒物樣品，滿足檢測和科研工作的要求。


圖1普通大氣顆粒物分級採樣器結構示意圖圖2煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器結構示意圖圖中1、採樣泵 2、流量調節閥 3、流量計 4、濾桶集塵裝置5、稀釋通道內桶 6、水銀壓力計 7、PM10切割頭 8、煙道氣流9、採樣槍10、煙道 11、空氣壓縮機12、環境空氣13、水銀壓力計連接管14、特富龍過濾器 15、壓縮空氣淨化器16、氣流調節器117、噴氣咀18、氣體出口管19、氣流調節器220、石英過濾器21、溫度計 22、頂蓋23、PM2.5切割頭24、氣流調節器3 25、採樣泵 26、稀釋通道外桶27、煙氣進口管具體實施方式
以下結合附圖詳細說明該儀器結構。
煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，由進氣部分、煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分和排氣部分三部分構成，環境空氣(12)經空氣壓縮機(11)依次通過氣流調節器1(15)、壓縮空氣淨化器(16)、噴氣咀(17)進入稀釋通道內桶(5)；煙道氣流(8)經採樣槍(9)和煙道氣流入口管(27)也進入稀釋通道內桶(5)，在內桶中下降折流進入稀釋通道外桶(26)，混合氣體在外桶中向上流動，進入PM10切割頭通道(7)及PM2.5切割頭通道(23)，同時煙氣中的特定粒徑範圍內的顆粒物樣品被切割頭採集下來，氣體繼續通過氣流調節器2(19)自採樣泵(25)排出；另有部分氣體由氣體出口管通過氣流調節器3(24)，經採樣泵(25)排出。
進氣部分依次由空氣壓縮機(11)、氣流調節器1(15)、壓縮空氣淨化器(16)、噴氣咀(17)、採樣槍(9)、煙道氣流入口管(27)和進氣管路組成。
煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分由稀釋通道內桶(5)、稀釋通道外桶(26)、PM10切割頭(7)、特富龍過濾器(14)、PM2.5切割頭(23)、石英過濾器(20)構成，外桶分頂蓋(22)和桶體(26)，頂蓋能開啟閉合，頂蓋上依次固定有水銀壓力計連接管(13)、PM10切割頭(7)、煙氣進氣管(27)、噴氣咀(17)、氣體出口管(18)、PM2.5切割頭(23)和溫度計(21)，稀釋通道設置兩組進氣管路通過煙氣進氣管(27)、噴氣咀(17)分別與採樣槍(9)和空氣壓縮機(11)相連，頂蓋上的切割頭通過抽氣管路與真空泵(21)相連，內桶(5)直徑約為外桶直徑的1/5，焊接在頂蓋(22)內側；與進氣管路相連的噴氣咀(17)在內桶裡面，外桶上部還設有一個氣體出口管(18)，通過管路與採樣泵(25)相連，通過氣流控制器(24)，由採樣泵(25)將多餘氣體排出。特富龍過濾器(14)安裝在PM10切割頭(7)的上端；石英過濾器(20)安裝在PM2.5切割頭(23)的上端。
排氣部分依次由氣流調節器2(19)、氣流調節器3(24)、採樣泵(25)構成。
權利要求1.一種煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，包括煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分，其特徵在於它由進氣部分、煙氣空氣混合稀釋顆粒物雙通道分級採樣部分和排氣部分三部分構成，環境空氣(12)經空氣壓縮機(11)依次通過氣流調節器1(15)、壓縮空氣淨化器(16)、噴氣咀(17)進入稀釋通道內桶(5)；煙道氣流(8)經採樣槍(9)和煙道氣流入口管(27)也進入稀釋通道內桶(5)，在內桶中下降折流進入稀釋通道外桶(26)，混合氣體在外桶中向上流動，進入PM10切割頭(7)及PM2.5切割頭(23)，同時煙氣中的特定粒徑範圍內的顆粒物樣品被切割頭採集下來，氣體繼續通過氣流調節器2(19)自採樣泵(25)排出；另有部分氣體由氣體出口管通過氣流調節器3(24)，經採樣泵(25)排出。
2.根據權利要求1所述的煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，其特徵在於所述的進氣部分依次由空氣壓縮機(11)、氣流調節器1(15)、壓縮空氣淨化器(16)、噴氣咀(17)、採樣槍(9)、煙道氣流入口管(27)和進氣管路組成。
3.根據權利要求1所述的煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，其特徵在於煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分由稀釋通道內桶(5)、稀釋通道外桶(26)、PM10切割頭(7)、特富龍過濾器(14)、PM2.5切割頭(23)、石英過濾器(20)構成，外桶分頂蓋(22)和桶體(26)，頂蓋能開啟閉合，頂蓋上依次固定有水銀壓力計連接管(13)、PM10切割頭(7)、煙氣進氣管(27)、噴氣咀(17)、氣體出口管(18)、PM2.5切割頭(23)和溫度計(21)，稀釋通道設置兩組進氣管路通過煙氣進氣管(27)、噴氣咀(17)分別與採樣槍(9)和空氣壓縮機(11)相連，頂蓋上的切割頭通過抽氣管路與真空泵(21)相連，內桶(5)直徑約為外桶直徑的1/5，焊接在頂蓋(22)內側；與進氣管路相連的噴氣咀(17)在內桶裡面，外桶上部還設有一個氣體出口管(18)，通過管路與採樣泵(25)相連，通過氣流控制器(24)，由採樣泵(25)將多餘氣體排出。
4.根據權利要求3所述的煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，其特徵在於所述的特富龍過濾器(14)安裝在PM10切割頭(7)的上端；石英過濾器(20)安裝在PM2.5切割頭(23)的上端。
5.根據權利要求1所述的煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，其特徵在於所述的排氣部分依次由氣流調節器2(19)、氣流調節器3(24)、採樣泵(25)構成。
專利摘要本實用新型涉及煙塵類採樣器，特別是一種採集固定源有組織排放的煙氣與環境空氣混合氣體中的顆粒物樣品的煙道氣稀釋混合多通道分級採樣器，屬於環境監測技術領域。現有的採樣器多採用玻璃纖維濾桶收集塵樣，無粒徑分割裝置，單一通道且不能按粒徑分級，給不同粒徑的煙塵顆粒物的源強定量化及建立化學成分譜造成困難。為了克服現有煙道採樣器的缺陷，本實用新型由進氣部分、煙氣空氣混合稀釋顆粒物分級採樣部分和排氣部分三部分構成，煙氣空氣混合稀釋顆粒物雙通道分級採樣部分由稀釋通道內桶、外桶、雙通道、切割頭、過濾器構成，能夠採集各種固定源有組織排放的不同粒徑範圍的顆粒物，該採樣器完全能夠滿足監測工作的要求。
文檔編號G01N1/22GK2630826SQ0325829
公開日2004年8月4日 申請日期2003年8月19日 優先權日2003年8月19日
發明者白志鵬, 朱坦, 葛蘇, 王同建, 羅曉 申請人:南開大學