專利名稱：高含塵氣體的取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體取樣，特別涉及高含塵氣體的取樣裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于高含塵氣體的取樣，如高爐煤氣的取樣分析，通常需要利用取樣探頭取樣高含塵氣體，之后在取樣探頭處利用過濾裝置過濾掉氣體中的塵，之后通過管道送往下游分析。氣體中的塵容易在過濾裝置處堵塞，因此，取樣裝置中還需配備反吹裝置，每隔一定時(shí)間去反吹所述過濾裝置，從而清理過濾裝置中累積的塵等顆粒物，可見氣體的取樣是間斷進(jìn)行的。另外，還需盡可能地降低塵等顆粒物在采樣探頭以及運(yùn)輸管道中的沉積和吸附。專利CN1014832B公開了另一種較好的防堵塞取樣系統(tǒng)，具體原理是在吹掃期間將取樣系統(tǒng)內(nèi)的壓力憋至規(guī)定的6 lOKg/cm2的高壓，使高壓氣體鉆進(jìn)(煙氣中塵遇冷凝 成的)層狀物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)洞穴，待系統(tǒng)壓力穩(wěn)定一定時(shí)間后，突然對(duì)空釋放，造成取樣系統(tǒng)壓力瞬間下降，使存在于塊狀物質(zhì)內(nèi)部的氣體與外部產(chǎn)生一定的壓力差，存在于層狀物質(zhì)內(nèi)部的氣體必然迅速膨脹，將層狀物質(zhì)爆破開，同時(shí)產(chǎn)生比長(zhǎng)隊(duì)大5-10倍強(qiáng)大氣流沖刷煙塵。經(jīng)過系統(tǒng)自動(dòng)程序的控制，多次集中能量對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吹掃或分段吹掃，使進(jìn)入取樣系統(tǒng)的煙塵幾乎完全排出，防止了取樣系統(tǒng)的堵塞。上述防堵塞系統(tǒng)可以較好地取樣氣體通道內(nèi)的含塵氣體，但還有諸多不足，如I、系統(tǒng)復(fù)雜，需要配備過濾裝置、反吹裝置、流路切換裝置、高壓氣源，提高了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，系統(tǒng)的可靠性低，也相應(yīng)地提高了系統(tǒng)的工程維護(hù)量及成本。2、連續(xù)取樣時(shí)間短，需要進(jìn)行間歇性的憋壓-爆破-除污，這種工作模式?jīng)Q定了不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)取樣。3、取樣探頭安裝位置較高。提高了維護(hù)難度。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、成本低的高含塵氣體的取樣裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處于煙氣通道內(nèi)，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大于90°且小于等于180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內(nèi)煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進(jìn)而使得在取樣煙氣時(shí)無(wú)需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。根據(jù)上述的取樣裝置，優(yōu)選地，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角為180。。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為I、取樣管路上無(wú)需進(jìn)行粉塵過濾，粉塵隨氣體一起進(jìn)入運(yùn)輸管路，并通過射流泵排出，無(wú)需配備過濾器、吹掃裝置、流路切換裝置等器件，降低了取樣裝置的復(fù)雜程度，提高了可靠性，也相應(yīng)地降低了取樣裝置的工程維護(hù)量及成本。2、針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，取樣管路采用粉塵低沉積的特殊設(shè)計(jì)，盡可能地降低了塵在管路中的沉積，取樣管路的管徑較大，流速較高，分析的響應(yīng)時(shí)間會(huì)縮短；雖然流速較高，但管徑比較大，管路的流體阻力較小，對(duì)射流泵的抽氣性能要求比較低。3、可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)取樣，即使維護(hù)也方便快捷。
參照附圖，本實(shí)用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于舉例說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中圖I是根據(jù)實(shí)施例I的取樣裝置的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)實(shí)施例I的取樣方法的流程圖；圖3是根據(jù)實(shí)施例2的流量和透過率間關(guān)系的示意圖；圖4是根據(jù)實(shí)施例2的流量和沉積率間關(guān)系的不意圖。
具體實(shí)施方式
圖1-4和以下說明描述了本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本實(shí)用新型。為了教導(dǎo)本實(shí)用新型技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實(shí)用新型的多個(gè)變型。由此，本實(shí)用新型并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實(shí)施例I :圖I示意性地給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的取樣裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處于煙氣通道內(nèi)，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大于90°且小于等于180°，優(yōu)選的夾角是180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內(nèi)煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進(jìn)而使得在取樣煙氣時(shí)無(wú)需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。圖2示意性地給出了本實(shí)施例的光纖光柵位移傳感方法的流程圖。如圖2所示，所述傳感方法包括以下步驟高含塵氣體的取樣方法，所述取樣方法包括以下步驟(Al)根據(jù)煙氣通道的工況以及擬采用取樣管道的參數(shù)，得出所述取樣管道內(nèi)取樣流量與煙氣中塵在所述管道內(nèi)透過率間的映射關(guān)系；如根據(jù)粉塵顆粒物的沉積理論以及deposition2001a管道沉積計(jì)算軟件得出上述映射關(guān)系；利用所述透過率，得出所述取樣管道內(nèi)取樣流量與煙氣中塵在所述管道內(nèi)沉積率的映射關(guān)系，根據(jù)該映射關(guān)系確定取樣流量；根據(jù)確定的取樣流量而選擇射流泵；(A2)將所述取樣管道的一端置于所述煙氣通道內(nèi)，另一端連接所述射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大于90°且小于等于180° ,優(yōu)選的夾角是180° ,引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角；[0037](A3)所述射流泵工作，煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，從而使得在取樣煙氣時(shí)無(wú)需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。根據(jù)上述的取樣方法，可選地，在所述步驟(Al)中，利用流體力學(xué)軟件仿真出所述流量與透過率間的映射關(guān)系。根據(jù)上述的取樣方法，優(yōu)選地，所述工況至少包括所述煙氣通道內(nèi)煙氣的流速、溫度、壓力、塵的含量、煙氣通道的截面積。根據(jù)上述的取樣方法，優(yōu)選地，所述參數(shù)至少包括長(zhǎng)度、截面積、彎頭數(shù)。根據(jù)實(shí)施例I達(dá)到的益處在于經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，選擇合適的流量及射流泵，從而使得煙氣中的塵能夠隨著氣流通過取樣管道、射流泵，在取樣管道內(nèi)的沉積非常少，大大延長(zhǎng)了連續(xù)工作的時(shí)間，也無(wú)需過濾器等裝置，降低了取樣裝置的復(fù)雜程度，提高了可靠性，降 低了工程維護(hù)量及成本。實(shí)施例2 根據(jù)實(shí)施例I的取樣裝置在煙氣監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用例。具體工況條件為煙氣通道直徑為I. 8m，氣體流速約為4m/s，溫度約為150°C，壓力為2. 5kg。取樣管道長(zhǎng)度50m，其中水平部分長(zhǎng)度5m，垂直部分長(zhǎng)度45m，彎頭一個(gè)。取樣管路管徑為20mm，內(nèi)徑為16mm。煙氣通道內(nèi)主要是PMltl的懸浮顆粒物。本實(shí)施例采用“灰塵沉積的絕對(duì)量/管道內(nèi)氣體的總體希^= K(I-P)來(lái)評(píng)價(jià)
3 · L
取樣管道的灰塵沉積特性，a為取樣管道內(nèi)的煙氣流量，P為煙氣中的塵的含量，S為取樣裝置的截面積，L為取樣管道的長(zhǎng)度，P為透過率，代表煙氣中的塵通過取樣管道的比率。透過率越高，則沉積在取樣管道內(nèi)的塵的比率越小，取樣管道越不容易堵塞。管道中塵的沉
積率D可以表達(dá)為根據(jù)粉塵顆粒物的沉積理論以及d印oSition2001a管道沉積計(jì)算軟件計(jì)算得到透過率和流量間的映射關(guān)系，如圖3所不；將透過率P的計(jì)算數(shù)據(jù)代入到管道沉積率D =中，從而得到取樣流量
與管道沉積率間的映射關(guān)系，如圖4所示沉積率隨著取樣流量的增大而增大，在流量小于40L/min時(shí)，沉積率隨流量增大較平緩，當(dāng)流量大于40L/min時(shí)，沉積率隨流量增大而劇烈增大。取樣管路的壓阻非常小，可忽略不計(jì)?？紤]到取樣流量、延遲時(shí)間，選取流量為40L/min，進(jìn)而選擇合適的射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角是180°，弓I射氣通道和入射氣通道間的夾角是直角。
權(quán)利要求1.高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括 取樣管道，所述取樣管道的一端處于煙氣通道內(nèi)，另一端連接射流泵； 射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角大于90°且小于等于180°，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內(nèi)煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進(jìn)而使得在取樣煙氣時(shí)無(wú)需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的取樣裝置，其特征在于所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角為180°。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括取樣管道，所述取樣管道的一端處于煙氣通道內(nèi)，另一端連接射流泵；射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角處于(90°，180°)，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內(nèi)煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進(jìn)而使得在取樣煙氣時(shí)無(wú)需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N1/24GK202547984SQ20112057763
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者馮長(zhǎng)宏, 陳生龍, 陳立波 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)股份有限公司