專利名稱：連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，屬于高溫樣氣的采樣技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于消耗原材料的能源工業(yè)，尤其是對(duì)水泥行業(yè)來說，其特點(diǎn)是耗能大、粉 塵量大、溫度高、且生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量C0和S02等污染性的有毒氣體。為了
提高工業(yè)能源的利用率、降低對(duì)自然環(huán)境的污染，必須對(duì)加入水泥回轉(zhuǎn)窯的壓縮 空氣進(jìn)行嚴(yán)格控制，目的是加強(qiáng)對(duì)爐窯的控制，不僅能夠提高能源的利用率，同
時(shí)也能夠提高工業(yè)產(chǎn)量。水泥爐窯的工作溫度高達(dá)1400度，從目前國(guó)際和國(guó)內(nèi) 的發(fā)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(jù)是不同氣體分子對(duì)光的吸附率不同的原理，得到樣氣中不同 氣體的含量。但是由于水泥爐窯的粉塵量大，會(huì)對(duì)光產(chǎn)生折射，從而使得從發(fā)射 端到接收端的光束在透過樣氣時(shí)產(chǎn)生很大的衰減，從而導(dǎo)致分析值的不穩(wěn)定性和 不準(zhǔn)確性。取樣式抽取分析方法則可容易的實(shí)現(xiàn)，而取樣式分析系統(tǒng)的關(guān)鍵則是 采樣探頭能否達(dá)到正常、穩(wěn)定、高效的抽取樣氣，同時(shí)結(jié)構(gòu)還要簡(jiǎn)單，便于操作。 申請(qǐng)?zhí)枮?00420079504.9實(shí)用新型公開了一種熱管自清灰式取樣探頭。通 過對(duì)研究分析發(fā)現(xiàn)此探頭由于需要增加一個(gè)高壓汽缸，現(xiàn)場(chǎng)需要單獨(dú)提供一套氣 體壓力裝置，由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣，加上汽缸的伸縮動(dòng)作時(shí)間，所以很容易使 汽缸由于粉塵等顆粒物的落入，給汽缸的順暢動(dòng)作帶來了隱患，從而給安裝和事 后維修帶來了麻煩，同時(shí)由于此裝置還需要提供蒸餾水做為冷卻循環(huán)的冷卻劑， 現(xiàn)場(chǎng)需要提供一個(gè)供水水箱裝置，這也給系統(tǒng)的安裝帶來了麻煩；由于此裝置采 用普通的金屬管材，所以系統(tǒng)中的冷卻水突然缺水時(shí)，探頭如果不及時(shí)抽出來會(huì) 很容易被燒壞的，而且此探頭只能用于自己公司所用的的產(chǎn)品上，不具有通用性， 不適合向同行業(yè)做為推廣。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種無運(yùn)動(dòng)器件、無需提供壓縮空氣以及水箱拆卸連續(xù) 抽取高溫樣氣的采樣探頭，該探頭還可以與現(xiàn)有的高溫取樣分析系統(tǒng)上的采樣探 頭互換。本發(fā)明公開一種連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特點(diǎn)在于包括外殼支撐 體，外殼支撐體一端裝有不銹鋼安裝法蘭，另外一段設(shè)有樣氣進(jìn)口，外殼支撐體 內(nèi)嵌冷卻循環(huán)管道，冷卻循環(huán)管道進(jìn)水口設(shè)有水過濾器和第一手動(dòng)球閥，出水口 設(shè)有可調(diào)功率抽水泵，取樣管通過不銹鋼安裝法蘭安裝于外殼支撐體內(nèi)圖，且與 樣氣進(jìn)口相連，且取樣管與外殼支撐體之間形成密封空間。采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(tǒng)進(jìn)行分析。本采樣探頭由于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，由于耐高溫水泥具有很好的可塑性和耐高溫性，同時(shí)空心陶瓷微珠的耐高溫 性比水泥的耐高溫性要強(qiáng)，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(tǒng)的穩(wěn)定性。內(nèi)部的冷卻管道采用 鍍晶硅不銹鋼水管，由于采用此材料的管道可以保證長(zhǎng)時(shí)間的使用不會(huì)由于水溫 而產(chǎn)生水垢，從而可以很好的起到保溫的作用，內(nèi)部的取樣管道采用了耐高溫復(fù) 合型陶瓷管可以穩(wěn)定、高效的將樣氣送出。復(fù)合型陶瓷管具有很好的耐氧化性， 同時(shí)也具有很好致密性，從而保證了非樣氣成分的進(jìn)入，從而保證樣氣的真實(shí)性。 通過以上材料的選擇可以使得高溫采樣探頭滿足了無運(yùn)動(dòng)器件、無需提供壓縮空 氣以及蒸餾水便于安裝拆卸、與現(xiàn)有的高溫取樣分析系統(tǒng)上的采樣探頭互換。本發(fā)明公開的裝置的優(yōu)點(diǎn)描述如下-(l)真實(shí)性。由于復(fù)合型陶瓷分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使其具有良好的絕緣性和化 學(xué)穩(wěn)定性(特別是抗氧化性)，所以非常適用于諸如水泥爐窯這樣的高溫系統(tǒng)。(2) 節(jié)約性和無污染性。直接采用工業(yè)冷卻水進(jìn)行冷卻循環(huán)，可達(dá)到節(jié)約 水資源的目的，同時(shí)它不會(huì)產(chǎn)生其它的可污染性物質(zhì)，從而達(dá)到了無污染性的目 的；(3) 耐高溫性。由于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(duì)耐高溫性，因此兩者以一定比例的結(jié)合能夠提高系統(tǒng)的耐高溫性；


圖1表示連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭示意圖1:第一手動(dòng)球閥，2:水過濾器，3:不銹鋼安裝法蘭，4:外殼支撐體，5: 冷卻循環(huán)管路，6:取樣管，7:可調(diào)功率抽水泵，8:樣氣出口， 9:樣氣進(jìn)口， 10:進(jìn)水口， 11:出水口， 12:第二手動(dòng)控制球閥。
具體實(shí)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(huán)管道5和不銹鋼安 裝法蘭3在常溫下通過鑄模方式組合成外殼支撐體4，然后再將耐高溫復(fù)合型陶 瓷取樣管6裝入外殼支撐體內(nèi)部(注意不能將樣氣出口 8和樣氣進(jìn)口 9裝反)， 調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢?，然后用耐高溫系統(tǒng)的材料將縫隙處密封嚴(yán)實(shí)，等整個(gè)裝置冷 卻凝固成形后，再將第一手動(dòng)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(yīng)的位置，最后將第二手動(dòng)控制閥安裝樣氣 出口處。在開始運(yùn)行調(diào)試工作前，現(xiàn)場(chǎng)須準(zhǔn)備好工業(yè)循環(huán)水源，水溫最好不要高于 l(TC，在開始工作之前先打開第一手動(dòng)球閥1，啟動(dòng)可調(diào)功率抽水泵7，使外殼 支撐體內(nèi)部有不斷循環(huán)的冷卻工業(yè)水。外殼支撐體能夠很好地將內(nèi)部取樣管密封 空間內(nèi)的溫度控制在相對(duì)穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，不會(huì)因?yàn)槿酉到y(tǒng)內(nèi)外溫度相差太 大而導(dǎo)致取樣系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)水氣。當(dāng)一個(gè)循環(huán)結(jié)束后，在用戶吹掃過濾器時(shí)的反 吹用氮?dú)鈴臉託獬隹谔幋等?，然后從采樣口吹出，可以很好的將取樣管道?nèi)壁的 粉塵的物質(zhì)吹回工藝管道，以滿足下一個(gè)循環(huán)的取樣需要。此裝置簡(jiǎn)單且安全， 可以長(zhǎng)期使用。當(dāng)系統(tǒng)不使用時(shí)可以關(guān)閉第二手動(dòng)控制閥，以防止工藝管道煙氣 等物質(zhì)排出。
權(quán)利要求
1、一種連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特點(diǎn)在于包括外殼支撐體(4)，外殼支撐體一端裝有不銹鋼安裝法蘭(3)，另外一段設(shè)有樣氣進(jìn)口(9)，外殼支撐體內(nèi)嵌冷卻循環(huán)管道(5)，冷卻循環(huán)管道進(jìn)水口(10)設(shè)有水過濾器(2)和第一手動(dòng)球閥(1)，出水口(11)設(shè)有可調(diào)功率抽水泵(7)，取樣管(6)通過不銹鋼安裝法蘭(3)安裝于外殼支撐體內(nèi)圖，且與樣氣進(jìn)口(9)相連，且取樣管(6)與外殼支撐體(4)之間形成密封空間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特征在于 所述外殼支撐體(4)是采用耐高溫水泥和耐高溫空心陶瓷微珠按照2: 1~5: 1 的體積比混合均勻，并利用耐高溫粘結(jié)劑制成的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特征在于所述冷卻循環(huán)管道(5)材料選用鍍晶硅不銹鋼管道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特征在于所述取樣管(6)采用具有抗氧化性、耐高溫性的復(fù)合型陶瓷材料通過1000度高溫?zé)贫伞?br> 全文摘要
一種連續(xù)抽取高溫樣氣的采樣探頭，屬于高溫樣氣的采樣技術(shù)領(lǐng)域。其特點(diǎn)在于包括外殼支撐體(4)，外殼支撐體一端裝有不銹鋼安裝法蘭(3)，另外一段設(shè)有樣氣進(jìn)口(9)，外殼支撐體內(nèi)嵌冷卻循環(huán)管道(5)，冷卻循環(huán)管道進(jìn)水口(10)設(shè)有水過濾器(2)和第一手動(dòng)球閥(1)，出水口(11)設(shè)有可調(diào)功率抽水泵(7)，取樣管(6)通過不銹鋼安裝法蘭(3)安裝于外殼支撐體內(nèi)圖，且與樣氣進(jìn)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(yùn)動(dòng)器件、無需提供壓縮空氣以及蒸餾水便于安裝拆卸。
文檔編號(hào)G01N1/22GK101566534SQ20091003291
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者王志勝, 甄子洋, 洲 胡, 陳照海 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)