專利名稱：一種超細微顆粒物取樣裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種超細微顆粒物取樣裝置。
背景技術：
普通的超細微顆粒物取樣裝置或只有采樣系統(tǒng)，或只有采樣系統(tǒng)和稀釋系統(tǒng)；或只有采樣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。若沒有冷卻系統(tǒng)，則只能用于低、中溫環(huán)境，在高溫環(huán)境下長時間工作，取樣管會因為過高的溫度而被燒壞，即使現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)，也存在采樣管頭部冷卻效率不理想的狀況；若沒有稀釋系統(tǒng)，則無法提取超細顆粒物，即使用其它方法提取到顆粒物，也不能保證試驗反應時間的精確性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種超細微顆粒物取樣裝置；該取樣裝置可以有效地提取超細顆粒物并預防所取樣品在取樣管內部的繼續(xù)反應；同時，可以大大降低高溫氣體樣品溫度，確保取樣管可在高溫環(huán)境下長期連續(xù)工作。
本發(fā)明提供的一種超細微顆粒物取樣裝置，包括取樣管和冷卻水路，其特征在于管頭位于中心取樣管的上端，外層套管套在中心取樣管外，外層套管與中心取樣管之間設有用于冷卻的進水管和出水管，進水管的管口位于中心取樣管的下端部，出水管的管口位于中心取樣管的上端部，外層套管與中心取樣管之間設有二根稀釋氣管，其出氣口對稱位于管頭上；管頭、中心取樣管和外層套管形成的腔體為密封狀。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由于具備惰性氣體稀釋通道，不僅可以降低取樣管內的高溫氣體樣品溫度，保護中心取樣管(特別是其頭部)，而且惰性氣體成分可以充分稀釋所取氣體樣品，即保證了能有效提取樣品，又防止樣品在取樣管內的繼續(xù)反應，從而保證所取樣品與取樣點處成分一致；該裝置所具備的冷卻水路，其冷卻效果優(yōu)于現(xiàn)有技術；該冷卻水路可以對處于高溫環(huán)境下工作的中心取樣管進行連續(xù)冷卻，大大降低取樣管的整體溫度，從而保證取樣管可在高溫環(huán)境下長期連續(xù)工作，實現(xiàn)高溫環(huán)境下的超細微顆粒物連續(xù)取樣。


圖1為本發(fā)明提供的取樣裝置的縱向剖面結構示意圖；圖2為本發(fā)明提供的取樣裝置的橫向剖面結構示意圖；圖3為圖1和圖2的A-A剖面圖。
具體實施例方式
下面結合實例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如附圖所示，中心取樣管5的一端與管頭1相連，另一端連接抽氣泵抽取高溫煙塵樣品，攜帶超細顆粒物的高溫煙氣通過取樣裝置的管頭1和中心取樣管5送入其他收集和分析裝置。中心取樣管5外套有外層套管2。在中心取樣管5和外層套管2之間設有冷卻水的進水管3和冷卻水的出水管3’。進水管3的管口位于中心取樣管5的下端部，出水管3’的管口位于中心取樣管5的上端部，形成冷卻水路對所取樣品進行冷卻，以便實現(xiàn)高溫下的連續(xù)取樣。在中心取樣管5和外層套管2之間設置有二根氮氣管6、7，氮氣管6、7的管口對稱位于管頭1中。管頭1、中心取樣管5和外層套管2應構成一個密封腔。為制作方便，外層套管2下端采用密封端蓋4密封。
在制作過程中應注意以下幾個問題(1)確保中心取樣管5與管頭1的密封，防止冷卻水進入中心取樣管5，造成收集到的實驗樣品濕潤，導致試驗失敗，并有可能損壞中心取樣管5后部所連接的分析設備；(2)確保氮氣管6與管頭1的密封，防止氮氣進入冷卻水路，影響N2稀釋系統(tǒng)的稀釋效果以及管頭1與冷卻水路系統(tǒng)內的冷卻效果，在高溫試驗時損壞取樣裝置，并導致試驗失敗。(3)冷卻水出水管3’的管口與管頭之間的距離d1的值應在3-8mm之內，推薦5mm。d1值太小則會因為少量水汽化后造成內部壓力大，冷卻水難以進入；d1值太大則會影響采樣裝置頭部的冷卻效果。(4)冷卻水進水管3伸入外層套管的長度d2的值不宜太長，推薦5-8mm，以免減少有效冷卻水體積。
本發(fā)明的結構設計，使本發(fā)明具備冷卻水路，可以有效地降低取樣裝置內的介質溫度，保證本裝置可以在高溫下連續(xù)取樣。同時，采用兩根對稱分布的氮氣管通以氮氣稀釋所取的高溫煙塵樣品，不僅可以利用氮氣流的風冷作用降低取樣器頭部的溫度，保護取樣頭，更重要的是通過惰性氣體成分充分稀釋所取樣品，這樣即可以保證有效提取樣品，又可以防止樣品在取樣管內的繼續(xù)反應，從而保證所取樣品與取樣點處成分一致，確保試驗的準確性。本取樣裝置的冷卻水流量根據(jù)制造取樣管的耐熱不銹鋼金屬的耐熱程度、取樣點環(huán)境溫度、冷卻水管徑，在保證冷卻水管管內冷卻水不汽化的前提下確定，并且可以通過改變管內流速進行調節(jié)；稀釋氣體--氮氣的用量根據(jù)取樣對象、取樣管管徑、氮氣管徑確定，在滿足等速取樣原理的條件下(即所取氣體與稀釋氣體的混合樣在取樣管內的流速與高溫流動煙塵的流速一致)，可以通過改變取樣管內的氣體流速進行調節(jié)。
權利要求
1.一種超細微顆粒物取樣裝置，包括取樣管和冷卻水路，其特征在于管頭(1)位于中心取樣管(5)的上端，外層套管(2)套在中心取樣管(5)外，外層套管(2)與中心取樣管(5)之間設有用于冷卻的進水管(3)和出水管(3’)，進水管(3)的管口位于中心取樣管(5)的下端部，出水管(3’)的管口位于中心取樣管(5)的上端部，外層套管(2)與中心取樣管(5)之間設有二根稀釋氣管(6、7)，其出氣口對稱位于管頭(1)上；管頭(1)、中心取樣管(5)和外層套管(2)形成的腔體為密封狀。
2.根據(jù)權利要求1所述的取樣裝置，其特征在于出水管(3’)的管口與管頭(1)之間的距離(d1)為3-8mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的取樣裝置，其特征在于進水管(3)伸入外層套管的長度(d2)為5-8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種超細微顆粒物取樣裝置，其管頭位于中心取樣管的上端，外層套管套在中心取樣管外，管層之間設有用于冷卻的進水管和出水管，進水管的管口位于中心取樣管的下端部，出水管的管口位于中心取樣管的上端部，外層套管與中心取樣管之間設有二根稀釋氣管，其出氣口對稱位于管頭上；管頭、中心取樣管和外層套管形成的腔體為密封狀。本發(fā)明對高溫煙氣進行稀釋，以保證有效提取樣品，并阻止所取樣品在取樣管內發(fā)生反應，保證反應時間的精確性，同時降低取樣器頭部溫度，保護取樣裝置。并設置冷卻水路，以降低取樣裝置的溫度，避免高溫受損。本發(fā)明特別適合于高溫環(huán)境下(如各種燃燒裝置、冶金爐、工業(yè)窯爐等)的超細微顆粒物取樣。
文檔編號G01N1/38GK1570590SQ20041001310
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權日2004年4月28日
發(fā)明者徐明厚, 鄭楚光, 劉小偉, 柳朝暉, 于敦喜, 黃建輝 申請人:華中科技大學