本發(fā)明涉及一種灰塵濃度計(jì),更詳細(xì)而言,涉及一種即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)以及灰塵濃度的測定方法,即便渾濁廢氣的流動是低速的,也能直接在煙道內(nèi)連續(xù)且正確地、另外還能長期地對煙道內(nèi)處于露點(diǎn)以下使薄霧(液滴粒子)與灰塵(固體粒子)吸附、共存而渾濁的渾濁廢氣中的灰塵濃度進(jìn)行測定。
背景技術(shù):
在從各種工廠的煙道排出的廢氣中,大量地含有硫化物、氮氧化物等有害物質(zhì)。因此,有義務(wù)在廢氣路徑中設(shè)置脫硫裝置、脫硝裝置等廢氣處理裝置。
另一方面,對于灰塵也設(shè)有規(guī)定的排出濃度限制。例如,在造紙工廠等中,上述廢氣處理裝置中使用的薄霧成為白煙而從煙囪排出。看到該白煙的周邊居民較多地朝工廠發(fā)出是不是排出了限制值以上的灰塵這樣的抱怨、不安。
因此,在各種工廠中,需要正確地把握白煙是因?yàn)橄拗苹鶞?zhǔn)以上的灰塵排出而導(dǎo)致的還是因?yàn)楸§F導(dǎo)致的,并始終確認(rèn)遵守了與灰塵排出相關(guān)的限制。
作為灰塵濃度計(jì),目前已知有一種光散射式灰塵濃度計(jì)。目前的光散射式灰塵濃度計(jì)能連續(xù)地實(shí)時(shí)測定廢氣中的灰塵濃度,但在使用薄霧的廢氣的脫硫裝置等的下游,廢氣變?yōu)槁饵c(diǎn)以下的渾濁廢氣,與灰塵一起含有大量的薄霧,因此,因薄霧的影響而在原理上難以進(jìn)行正確的灰塵濃度的測定。
另一方面,還公開了一種在煙道中設(shè)置采集渾濁廢氣的一部分的取樣管(吸引通路)、并將廢氣導(dǎo)入至煙道外的檢測室以測定薄霧的粒徑分布的薄霧粒徑測定裝置(專利文獻(xiàn)1)。
在專利文獻(xiàn)1中記載的薄霧粒徑分布測定裝置在檢測室4的上游端連續(xù)地用光學(xué)式傳感器(光源6、集光透鏡7、受光器10)測定灰塵和薄霧的粒徑分 布,在該光學(xué)式傳感器下游朝通過檢測室4的渾濁廢氣照射加熱光線(加熱裝置15、激光透鏡16)以使薄霧氣化,此外,在該照射部下游用光學(xué)式傳感器(光源8、集光透鏡9、受光器11)測定薄霧氣化后的灰塵的粒徑分布。此外,利用運(yùn)算機(jī)12、13及比較解析器14對測定出的薄霧的氣化前后的粒徑分布進(jìn)行比較,并連續(xù)地測定薄霧的粒徑分布。
然而,根據(jù)專利文獻(xiàn)1的薄霧粒徑分布測定裝置,盡管能測定薄霧的粒徑分布,但不能測定灰塵濃度。另外,在該裝置中,使用一定長度、小口徑的取樣管,因此,灰塵、薄霧沉淀、附著于取樣管內(nèi),藉此,導(dǎo)致取樣管堵塞,從而難以連續(xù)且正確地使從煙道排出的渾濁廢氣通過取樣管而采集至檢查室4。
因此,不能正確地測定從煙道排出的渾濁廢氣中的灰塵濃度,而且,不能進(jìn)行長時(shí)間的測定。
因此,發(fā)明人發(fā)明了一種光散射式灰塵濃度計(jì)(專利文獻(xiàn)2),該光散射式灰塵濃度計(jì)并不使用用于將煙道內(nèi)的渾濁廢氣的一部分采集至煙道外的檢查室的取樣管,而是能直接在煙道內(nèi)連續(xù)且正確地、此外還長時(shí)間地測定渾濁廢氣中的灰塵濃度。
如圖2所示,專利文獻(xiàn)1的發(fā)明的光散射式灰塵濃度計(jì)1并不將在煙道6內(nèi)薄霧10和灰塵11吸附、共存的渾濁廢氣吸引取樣至上述煙道6外,而是在上述煙道6內(nèi)直接測定上述渾濁廢氣中的灰塵濃度,光散射式灰塵濃度計(jì)1由瞬間加熱器3、光照射器4、散射光檢測器5、箱1a、運(yùn)算裝置12構(gòu)成,其中,上述瞬間加熱器3使加熱光3a聚焦于上述煙道6內(nèi)以形成使渾濁廢氣中的薄霧10氣化的瞬間加熱區(qū)域7,上述光照射器4朝上述瞬間加熱區(qū)域7的上述渾濁廢氣的流動方向正下游照射波長與上述加熱光3a不同的測量光4a,上述散射光檢測器5對上述測量光4a被經(jīng)由上述瞬間加熱區(qū)域7的灰塵11反射而散射的散射光4b進(jìn)行檢測,上述箱1a沿著上述渾濁廢氣的流動方向在上述煙道6的同一側(cè)面依次排列著上述瞬間加熱器3、上述光照射器4、上述散射光檢測器5而進(jìn)行集中收納,上述運(yùn)算裝置12以由上述散射光檢測器5檢測出的散射光強(qiáng)度為基礎(chǔ)求出上述渾濁廢氣中的灰塵濃度,將上述箱1a連接至與上述煙道連接的連接管的一個(gè)凸緣。
此外,在專利文獻(xiàn)2的申請時(shí),在渾濁廢氣的流動較快的情況下,未實(shí)現(xiàn)瞬間氣化,可以想象測定值受到了薄霧10的影響。因此,僅考慮了光散射式灰塵濃度計(jì)1的加熱區(qū)域的長度及范圍和加熱量。
然而,即便在渾濁的廢氣的流速比10m/sec左右快的情況下,也能將水蒸氣薄霧瞬間氣化,能連續(xù)測定灰塵濃度。然而,在渾濁廢氣的流速比2m/sec左右慢的情況下,周圍的渾濁廢氣會卷入散射光檢測區(qū)域8,光散射式灰塵濃度計(jì)1的測定值受到了水蒸氣薄霧的影響。
另外,在專利文獻(xiàn)2申請時(shí),插入至煙道6的內(nèi)部的光散射式灰塵濃度計(jì)1處于高溫,因此,考慮為渾濁廢氣中的水蒸氣灰塵被加熱而處于干燥狀態(tài),對于光散射式灰塵濃度計(jì)1的灰塵污染,未設(shè)置特別的防止機(jī)構(gòu)。
然而,將光散射式灰塵濃度計(jì)1實(shí)際安裝于有渾濁廢氣流動的煙道以進(jìn)行反饋試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),光散射式灰塵濃度計(jì)1的渾濁廢氣入口附近因?qū)胗械蜏販啙釓U氣而未變成高溫。因此,水蒸汽化的薄霧10在光散射式灰塵濃度計(jì)1的入口附近冷凝并作為排泄水加以積存,從而能預(yù)見灰塵11的附著及成長。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開昭64-15634號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特許第5453607號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明提供一種即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)及灰塵濃度的測定方法,該光散射式灰塵濃度計(jì)并未使用用于將煙道內(nèi)的渾濁廢氣的一部分采集至煙道外的檢查室的取樣管,而是即便渾濁廢氣的流動為低速,也能直接在煙道內(nèi)連續(xù)且正確地、此外還長時(shí)間地測定渾濁廢氣中的灰塵濃度。此外,其目的還在于提供一種防止在渾濁廢氣朝氣化裝置引入的引入口側(cè)產(chǎn)生薄霧冷凝后的排泄水、防止灰塵附著的光散射式灰塵濃度計(jì)以及灰塵濃度的測定方法。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的第一技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì),并未將在煙道內(nèi)薄霧和灰塵吸附、共存的渾濁廢氣吸引取樣至所述煙道外,而是在所述煙道內(nèi)直接測定渾濁廢氣中的灰塵濃度,其特征在于,由氣化裝置、鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)、光照射器、散射光檢測器、運(yùn)算裝置構(gòu)成,其中,所述氣化裝置在所述煙道內(nèi)將測定對象渾濁廢氣分離之后,使所述測定對象渾濁廢氣中的薄霧氣化,所述鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)將氣簾形成于所述氣化裝置下游,該氣簾將維持薄霧經(jīng)由所述氣化裝置而氣化的狀態(tài)的區(qū)域和未經(jīng)由所述氣化裝置的所述渾濁廢氣分開,所述光照射器朝在所述氣簾內(nèi)所述薄霧氣化的區(qū)域照射光,所述散射光檢測器對所述光被去除薄霧后的灰塵反射而形成的散射光進(jìn)行檢測,所述運(yùn)算裝置基于由所述散射光檢測器檢測出的散射光強(qiáng)度求出所述渾濁廢氣中的灰塵濃度。
本發(fā)明第二技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)是在本發(fā)明第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,所述氣化裝置由內(nèi)筒、護(hù)套加熱器及第一容器構(gòu)成,其中,所述內(nèi)筒在內(nèi)部包括通路且左右側(cè)面開口,該通路供測定對象渾濁廢氣沿著所述煙道內(nèi)的渾濁廢氣流而通過,所述護(hù)套加熱器卷繞于所述內(nèi)筒的外周,所述第一容器收納所述內(nèi)筒及護(hù)套加熱器,所述第一容器固定于所述煙道內(nèi)部。
本發(fā)明第三技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)是在本發(fā)明第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,所述氣簾由從所述第一容器始終朝渾濁廢氣流的下游側(cè)噴出的空氣形成。
本發(fā)明第四技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)是在本發(fā)明第二技術(shù)方案或第三技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,所述光照射器及散射光檢測器收納于與所述第一容器相連設(shè)置的第二容器,在所述第二容器的上方形成有所述氣簾。
本發(fā)明第五技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)是在本發(fā)明第一技術(shù)方案至第四技術(shù)方案中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,朝所述氣化裝置的渾濁廢氣的引入口側(cè)噴出間歇的鼓風(fēng)。
本發(fā)明第六技術(shù)方案的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的塵濃度的測 定方法,并未將在煙道內(nèi)薄霧和灰塵吸附、共存的渾濁廢氣吸引取樣至所述煙道外,而是在所述煙道內(nèi)直接測定所述渾濁廢氣中的灰塵濃度,其特征在于,在所述煙道內(nèi)將測定對象渾濁廢氣分離之后,使所述測定對象渾濁廢氣中的薄霧氣化,形成將維持薄霧經(jīng)由所述氣化裝置而氣化的狀態(tài)的區(qū)域和所述渾濁廢氣分開的氣簾,朝在所述氣簾內(nèi)維持薄霧氣化狀態(tài)的區(qū)域照射光,對所述光被去除薄霧后的灰塵散射的散射光進(jìn)行檢測,由檢測出的散射光強(qiáng)度求出所述渾濁廢氣中的灰塵濃度。
此處,煙道是指用于排出廢氣的通路,渾濁廢氣是指如濕式的凈氣器的出口那樣煙道內(nèi)處于露點(diǎn)以下而使灰塵和薄霧共存、吸附并渾濁的廢氣。
氣化裝置是指利用護(hù)套加熱器等加熱器加熱、照射光等加熱光以使薄霧蒸發(fā)或通過激勵、減壓其他方法使煙道內(nèi)的薄霧氣化的裝置,能例示出加熱裝置等。將薄霧被氣化的區(qū)域稱為加熱區(qū)域。
加熱光是指紅外線加熱器的輻射熱、激光發(fā)生器中生成的激光等加熱源,能直接聚集于煙道內(nèi)的一部分區(qū)域,以在煙道內(nèi)形成瞬間加熱區(qū)域。在瞬間加熱區(qū)域中,渾濁廢氣中的薄霧瞬時(shí)氣化,從灰塵分離、擴(kuò)散而從瞬間加熱區(qū)域中去除。其他,作為加熱源,也能例示出微波等。
作為使加熱光聚集的手段,例如,能例示出在紅外線加熱器的輻射熱中,利用透鏡、凹面鏡,在激光器的加熱光中,使用多個(gè)小輸出的加熱光并集中于焦點(diǎn),以直接聚集于煙道內(nèi)的一部分區(qū)域的方法。
作為加熱光的生成裝置的一例,例如可例示出能(可)進(jìn)行1400℃為止的加熱的風(fēng)太科(公司名:フィンテック(fintech))制點(diǎn)集光型加熱器HSH等。若是這種裝置,則也能控制加熱光的聚集位置、加熱區(qū)域的體積、加熱溫度。藉此,能在煙道內(nèi)形成極小體積的瞬間加熱區(qū)域。
作為加熱溫度,薄霧能可靠地氣化而灰塵不燃燒的溫度區(qū)域例如100℃~500℃左右是較為理想的。若是該范圍,則能測定出更正確的灰塵濃度。
另一方面,通過使用護(hù)套加熱器以作為加熱源,比起利用使用了集光透鏡的加熱光的瞬間氣化,能進(jìn)行更長時(shí)間的連續(xù)加熱。在該情況下,需要防止與水分較多的渾濁廢氣直接接觸的電源配線端子的絕緣不良。
例如,作為與渾濁廢氣隔離而間接地進(jìn)行加熱的加熱方法,能例示出繞著供渾濁廢氣流過的管螺旋狀地卷繞護(hù)套加熱器,此外覆蓋護(hù)套加熱器,使渾濁廢氣不與護(hù)套加熱器直接接觸的結(jié)構(gòu)。在該情況下,較為理想的是,通過在護(hù)套加熱器收納部中裝入熱電偶并與溫度調(diào)節(jié)計(jì)連接,以能進(jìn)行護(hù)套加熱器的溫度設(shè)定及溫度控制。通過設(shè)置熱電偶,能與渾濁廢氣的溫度及流速相應(yīng)地進(jìn)行最佳的溫度設(shè)定,并且能防止護(hù)套加熱器過熱和提高壽命。
測量光是指從光照射器照射至剛經(jīng)由(瞬間)加熱區(qū)域之后的區(qū)域(在渾濁廢氣的流動方向正下游維持薄霧的氣化狀態(tài)的區(qū)域)的光。作為測量光,通過采用與加熱光不同的波長,提高了散射光的檢測精度。
此外,當(dāng)僅使用規(guī)定的波長區(qū)域的光以作為測量光時(shí),散射光也能作為特定波長的光被檢測出,能高精度地檢測出散射光,因此,是較為理想的。例如,通過使用全部以一定波長同步檢測出的光而能獲得,更具體而言,穿過僅使特定波長的光通過的光學(xué)濾波器照射而能獲得。
散射光是指從光照射器照射至散射光檢測區(qū)域的測量光因去除了薄霧之后的灰塵而散射的光。在剛經(jīng)由加熱區(qū)域之后的區(qū)域中,非加熱區(qū)域的渾濁廢氣中含有的薄霧并不混入,加熱區(qū)域即便是散射光檢測區(qū)域也被維持,因此,散射光的光量(光強(qiáng)度)與灰塵濃度成比例。
散射光檢測器是對因去除了薄霧之后的灰塵而散射的散射光的光量進(jìn)行檢測的裝置。此外,例如,若預(yù)先作成灰塵濃度與散射光的光強(qiáng)度的比例關(guān)系的檢測線,則能由上述檢測線求出相對于檢測出的散射光強(qiáng)度的灰塵濃度。另外,在未用光學(xué)濾波器同步檢測出測量光的情況下,也可以僅使散射光的波長的光通過光學(xué)濾波器并用散射光檢測器受光,以對散射光強(qiáng)度進(jìn)行檢測。
例如,作為光照射器、散射光檢測器,能使用(株)田中電氣研究所制DDM-HAL2的紅外線LED(發(fā)光二極管)和光檢測器(光電二極管)、日本專利特開平09-236545號公報(bào)中記載的光電式粒子濃度測定裝置等。
運(yùn)算裝置是基于由散射光檢測器檢測出的光強(qiáng)度運(yùn)算出渾濁廢氣中的灰塵濃度的裝置,其是計(jì)算機(jī)等。作為運(yùn)算方法,例如,預(yù)先作成灰塵濃度和散射光的光強(qiáng)度的比例式(一次式等),存儲于運(yùn)算裝置的存儲部,將檢測出的 散射光代入至比例式,從而求出灰塵濃度,并在顯示器中以mg/m3N的單位直接顯示。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu),因此,不用設(shè)置用于采集渾濁廢氣的一部分的取樣管,能使渾濁廢氣中的薄霧在煙道內(nèi)氣化,即便渾濁廢氣的流動是低速的,也能通過用氣簾將測定對象渾濁廢氣的薄霧氣化后的氣流與未處理的渾濁廢氣分開、隔離,從而沒有薄霧的影響,能基于散射光的光量,連續(xù)且正確地測定灰塵濃度。
除此之外,本發(fā)明的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)僅將氣化裝置和光學(xué)單元配置于煙道,因此,作業(yè)容易,且設(shè)置成本也便宜。
此外,不使用內(nèi)徑較小、長度較長的取樣管,因此,沒有取樣管堵塞等問題,與現(xiàn)有技術(shù)相比,能在極其長時(shí)間的范圍內(nèi)無需維修且能正確地測定在煙道內(nèi)流動的渾濁廢氣中的灰塵濃度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)的一實(shí)施方式的示意圖。圖1(A)是即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)的正面部分截面示意圖,圖1(B)是左側(cè)面示意圖,圖1(C)是右側(cè)面示意圖。
圖2是現(xiàn)有的光散射式灰塵濃度計(jì)的截面示意圖。
(符號說明)
1 光散射式灰塵濃度計(jì)
1a 箱
1b 凸緣
1c 即便是流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)
2 氣化裝置
2a 第一容器
2b 內(nèi)筒
2c 通路
2d 第一流路
2e 空氣放出孔
2f 傾斜
2g 第二流路
2h 空氣放出口
2i 鼓風(fēng)
2k 氣簾
2m 第二容器
2n 塊體
2p 墊圈
2q 第三流路
2r 蓋
2s 間壁
3 瞬間加熱器
3a 加熱光
3b 焦點(diǎn)
3c 護(hù)套加熱器
3d 端子
3e 熱電偶
4 光照射器
4a 測量光
4b 散射光
5 散射光檢測器
5a 光纖
6 煙道
6a 開口
6b 凸緣
6c 連接管
7 瞬間加熱區(qū)域
8 散射光檢測區(qū)域
9 光學(xué)單元
10 薄霧
10a 薄霧吸附灰塵
11 灰塵
12 運(yùn)算裝置
13 間歇鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)
13a 配管
13b 閥
14 鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)
14a 配管
14b 閥
具體實(shí)施方式
以下,根據(jù)附圖,對本發(fā)明即光散射式灰塵濃度計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
圖1是本發(fā)明的即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)的一實(shí)施方式的示意圖。測定原理是以下方式:在煙道6內(nèi),在渾濁廢氣流的上游側(cè)配置氣化裝置2,以使薄霧10氣化,并朝氣化裝置2的下游照射測量光4a,以光散射強(qiáng)度測定灰塵濃度。另外,圖1中的左空心箭頭是渾濁廢氣的流動方向,圖1右側(cè)是渾濁廢氣的上游,左側(cè)是渾濁廢氣的下游。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施方式的一例即、即便是低流速的廢氣也能進(jìn)行測定的光散射式灰塵濃度計(jì)1c包括氣化裝置2、光學(xué)單元9、運(yùn)算裝置12及用于輸送空氣的各種鼓風(fēng)機(jī)構(gòu),其中,上述光學(xué)單元9包括光照射器4、散射光檢測器5及收納上述光照射器4、散射光檢測器5的第二容器2m。此外,相對 于渾濁廢氣的從上游至下游的流動,氣化裝置2、光照射器4及散射光檢測器5的光學(xué)單元9依次配置于煙道6內(nèi)。
藉此,不用設(shè)置從煙道6朝外引出渾濁廢氣的取樣管,即便渾濁廢氣的流動為低速(2m/sec以下),也能不受薄霧10影響地,對煙道6內(nèi)處于露點(diǎn)以下而灰塵11(小○)和薄霧10(大○)、薄霧吸附灰塵10a(雙層○)共存的渾濁廢氣中的灰塵11的濃度進(jìn)行檢測。當(dāng)然,渾濁廢氣的流動為高速(10m/sec左右)的情況下,也能進(jìn)行測定。即,本發(fā)明是渾濁廢氣的全流速對應(yīng)型。
氣化裝置2由第一容器2a、內(nèi)筒2b、護(hù)套加熱器3c、蓋2r及間歇鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)13構(gòu)成。
第一容器2a在內(nèi)部具有朝左右側(cè)面開口的通孔,并從穿孔于煙道6的孔插入至煙道6的內(nèi)部并加以固定。第一容器2a的渾濁廢氣的引入口側(cè)即通孔的內(nèi)側(cè)的緣部的內(nèi)側(cè)成為被切除更多的傾斜2f。在內(nèi)部內(nèi)置有內(nèi)筒2b及護(hù)套加熱器3c,底面被蓋2r封閉,并用蓋2r與煙道6卡定,從而保持了蓋2r與煙道6的氣密性。
另外,在第一容器2a的靠渾濁廢氣的引入口側(cè)的側(cè)壁內(nèi)部穿設(shè)有供間歇空氣流過的第一流路2d,與許多穿設(shè)于上述緣部的半圓部分的傾斜2f的空氣放出孔2e連通,用間歇空氣使鼓風(fēng)2i噴出。
利用鼓風(fēng)2i使冷凝于渾濁廢氣的引入口側(cè)的通孔的薄霧10干燥。通過將上述通孔的內(nèi)側(cè)設(shè)為傾斜2f,薄霧10及鼓風(fēng)2i從第一容器2a流動至外側(cè)。藉此,在第一容器2a的渾濁廢氣的引入口側(cè)不會積存因薄霧10冷凝而成的排泄水。
此外,在第一容器2a的渾濁廢氣的出口側(cè)的側(cè)壁內(nèi)壁穿設(shè)有始終供空氣流過的第二流路2g,與沿著渾濁廢氣的出口側(cè)的側(cè)壁的端部穿設(shè)的空氣放出口2h連通,以使空氣朝渾濁廢氣流的下游方向噴出,并且將維持經(jīng)由氣化裝置2而使薄霧10氣化的狀態(tài)的區(qū)域(氣流)和未經(jīng)由氣化裝置2的渾濁廢氣分開、隔離,以防止薄霧10混入散射光檢測區(qū)域8,從而能不受薄霧10影響地形成用于對散射光4b進(jìn)行檢測的氣簾2k。
如圖1(A)所示,空氣放出口2h以沿著第一容器2a的端部的U字型使 端部到達(dá)第二容器2m并以圍住通路2c的方式即便散布有多個(gè)孔、也呈線條狀地穿設(shè)有一個(gè)開口。即,氣簾2k在第二容器2m上形成隔離空間。
即便渾濁廢氣的流動為低速,也能利用氣簾2k防止非測定對象的渾濁廢氣的薄霧10、薄霧吸附灰塵10a混入散射光檢測區(qū)域8,從而能不受薄霧10影響地對基于灰塵濃度的散射光4b進(jìn)行檢測。
另外,在采用氣簾2k之前,為了將散射光檢測區(qū)域8與渾濁廢氣分開、隔離,使金屬性的筒延伸至氣化裝置2的下游,然后,利用光學(xué)單元9檢測灰塵濃度,但測量光4a被蓋反射,作為漫反射被散射光檢測器5檢測出,測定值發(fā)生變動。因此,作為蓋的替代,通過始終使空氣從氣化裝置2朝下游流動來形成氣簾2k,成功地將氣化區(qū)域與渾濁廢氣分開、隔離了。若是氣簾2k,則不會有渾濁廢氣的混入,也不會有測量光4a的反射,從而能用散射光4b檢測出正確的灰塵濃度。
內(nèi)筒2b是在煙道6內(nèi)包括與其他的渾濁廢氣分離并供測定對象渾濁廢氣流動的通路2c的金屬制的筒,且以與第一容器2a的左右的開口一致的方式固定于第一容器2a的內(nèi)部。在內(nèi)筒2b的外周卷繞有護(hù)套加熱器3c。在內(nèi)筒2b的通路2c內(nèi),薄霧10因護(hù)套加熱器3c的熱量而氣化。氣化后的薄霧10從灰塵11分離,在一段期間內(nèi),薄霧10不會再吸附于灰塵11。
在氣化裝置2的渾濁廢氣流的正下游,因氣簾2k的分開、隔離作用而不會產(chǎn)生非熱區(qū)域的渾濁廢氣中含有的薄霧10的混入,此外,也不會因氣化薄霧的冷凝而朝灰塵11再吸附,從而能維持僅有薄霧10氣化而分離后的狀態(tài)下的灰塵11存在的區(qū)域。
護(hù)套加熱器3c卷繞于內(nèi)筒2b的外周,通電端子3d位于第一容器2a(蓋2r)的外部。護(hù)套加熱器3c的外側(cè)被間壁2s覆蓋,防止與渾濁廢氣的接觸,并且提高了熱效率。為了測定、控制護(hù)套加熱器3c的溫度,在內(nèi)筒2b與間壁2s之間配置了熱電偶3e。
間歇鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)13由空氣供給源(未圖示)、將上述空氣供給源和第一流路2d連通的配管13a、以及設(shè)于配管13a的電磁閥13b構(gòu)成。電磁閥13b根據(jù)計(jì)時(shí)器或存儲于運(yùn)算裝置12的存儲部的程序利用運(yùn)算裝置的CPU進(jìn)行開閉控 制。例如,按CPU的指令按15分鐘打開一次電磁閥13b,進(jìn)行10秒鐘的鼓風(fēng)2i,使薄霧10的冷凝吹散或干燥,以防止灰塵11朝氣化裝置2的渾濁廢氣的引入口側(cè)部分附著。
鼓風(fēng)2i會對灰塵檢測值產(chǎn)生影響,因此,CPU與鼓風(fēng)2i的時(shí)刻連動,將鼓風(fēng)2i剛開始之前的灰塵11的檢測值存儲于存儲裝置,在顯示部中作為鼓風(fēng)2i中的測定濃度加以顯示,以消除對連續(xù)指示的影響。
光學(xué)單元9由位于第一容器2a的下游的第二容器2m、光照射器4、散射光檢測器5、鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)14構(gòu)成。
第二容器2m在內(nèi)部收納有光照射器4及散射光檢測器5,并相對于渾濁廢氣的流動位于氣化裝置2的下游。此處,第二容器2m與第一容器2a連續(xù)地形成,并被與第一容器2a共用的蓋2r封閉。光照射器4及散射光檢測器5被塊體2n固定于第二容器2m內(nèi)。在第二容器2m與塊體2n之間存在墊圈2p,以保持氣密性。
另外,在塊體2n與光照射器4及散射光檢測器5之間形成有連通到氣簾2k內(nèi)的第三流路2q,始終流動著空氣,防止因薄霧10的冷凝而產(chǎn)生的排泄水積存于投光部及受光部、灰塵11附著、積聚于排泄水。
光照射器4將測量光4a作為擴(kuò)散光照射至氣化裝置2的相對于渾濁廢氣流的位于下游的氣簾2k內(nèi)僅有灰塵11存在的區(qū)域的一部分(散射光檢測區(qū)域8(圖1中交差區(qū)域)),該測量光4a用于對作為灰塵濃度的測定基礎(chǔ)的散射光4b進(jìn)行檢測。此時(shí),只要照射以一定波長同步檢測出的測量光4a即可。
散射光檢測器5對測量光4a被經(jīng)由氣化裝置2去除了薄霧10的灰塵11反射而散射出的散射光4b進(jìn)行檢測。
另外,盡管散射光檢測區(qū)域8與未經(jīng)由氣化裝置2的渾濁廢氣區(qū)域相鄰,但由于被氣簾2k切斷,因此不會混合未經(jīng)由氣化裝置2的渾濁廢氣,若照射以一定波長同步檢測出的測量光4a,則因散射光檢測區(qū)域8的灰塵11而散射的散射光4b和因未經(jīng)由氣化裝置2的渾濁廢氣中的薄霧10、薄霧吸附灰塵10a而散射的散射光成為不同波長的散射光,因此,能利用散射光檢測器5加以識別。
另外,即便從未經(jīng)由氣化裝置2的鄰接或混入的渾濁廢氣生成了與從散射光檢測區(qū)域8產(chǎn)生的散射光4b相同波長的散射光,也是極其低量的,此外,散射光檢測區(qū)域8的光強(qiáng)度極強(qiáng),因此,能忽略來自上述渾濁廢氣的散射光的光量。
鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)14由空氣供給源(未圖示)、將上述空氣供給源和第二流路2g及第三流路2q連通的配管14a、以及設(shè)于配管14a的電磁閥14b構(gòu)成??諝夤┙o源是空氣箱或抽氣泵等??諝馐冀K在第二流路2g及第三流路2q中流動,因此,電磁閥14b通常是開放的。當(dāng)需要維修等時(shí),勵磁以關(guān)閉電磁閥14b。
運(yùn)算裝置12是根據(jù)散射光4b與灰塵濃度成比例的關(guān)系由散射光4b的光強(qiáng)度運(yùn)算出灰塵濃度的裝置。例如,若預(yù)先作成灰塵濃度與光量的比例關(guān)系的檢測線,則能由上述檢測線求出相對于檢測出的散射光4b的光量的灰塵濃度。另外,運(yùn)算裝置12和散射光檢測器5也可以為一體。此處,采用了運(yùn)算裝置12通過光纖5a接收散射光強(qiáng)度信號的方式。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的即便是低流速的廢氣也能加以測定的光散射式灰塵濃度計(jì)可簡單且低成本地安裝于現(xiàn)存的煙道。另外,由于是以下全流速對應(yīng)型:即便渾濁廢氣的流動是低速的,也不會受到其他的薄霧的影響,能直接在煙道中連續(xù)且正確地僅對目前為止困難的露點(diǎn)以下的渾濁廢氣中的灰塵進(jìn)行測定,因此,通用性、可靠性較高,能提供給對于渾濁廢氣是否超過基準(zhǔn)值存在不安的住民作為證據(jù)。此外,也能靈活應(yīng)用于白煙防止對策。因此,能期待在廢氣測定的技術(shù)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)中較大地作出貢獻(xiàn)。