煙氣顆粒物稀釋法采樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣顆粒物稀釋法采樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國大氣環(huán)境問題突出，區(qū)域性灰霾頻發(fā)，引起廣泛關(guān)注?；姻残纬芍饕怯纱髿庵械募?xì)顆粒物(PM2.5)增多引起的，以燃煤為主的固定燃燒源排放的PM2.5是大氣中PM2.5的主要來源。如何合理采集固定燃燒源排放顆粒物，了解其粒徑分布及物理化學(xué)特征，對(duì)于大氣污染源解析，制定污染防控措施，改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量具有十分重要的意義。
[0003]對(duì)于固定源煙氣中細(xì)顆粒物的采集，主要采用稀釋煙道方法進(jìn)行，該方法的基本原理是將高溫?zé)煔庠谙♂屚ǖ纼?nèi)利用潔凈空氣進(jìn)行稀釋，并冷卻至大氣環(huán)境溫度，停留一段時(shí)間后細(xì)顆粒物被采樣器按一定粒度分離并捕集。其優(yōu)點(diǎn)是消除了煙氣溫度高、濕度大、細(xì)顆粒物濃度高和其他氣體的影響，使得燃燒源采樣方法得以簡(jiǎn)化，同時(shí)擴(kuò)大了濾膜的使用范圍，也簡(jiǎn)化和擴(kuò)大了化學(xué)物種的測(cè)量范圍，同時(shí)也使更先進(jìn)的氣溶膠測(cè)量設(shè)備在燃燒源中的應(yīng)用成為可能。
[0004]中國實(shí)用新型專利(公開號(hào)CN1614385A)涉及了一種等速追蹤固定源稀釋采樣系統(tǒng)，包括采樣頭、加熱管、一級(jí)稀釋腔、二級(jí)稀釋腔、停留室、采樣器、數(shù)據(jù)采集器等，由于其采用倒U型設(shè)計(jì)，且停留室設(shè)計(jì)體積較大，使得整套設(shè)備比較復(fù)雜和龐大，而許多固定源采樣現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，限制了其大范圍使用。
[0005]綜上所述，有必要開發(fā)采樣系統(tǒng)小型化、適合于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的固定源煙氣顆粒物稀釋法采樣裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種煙氣顆粒物稀釋法采樣裝置，采用兩級(jí)稀釋單元，前者采用多孔稀釋，后者采用射流稀釋。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種煙氣顆粒物稀釋法采樣裝置，包括依次連接的采樣槍(2-1)、一級(jí)稀釋單元(2-4)、二級(jí)稀釋單元(2-7)、煙氣老化室(2-9)和煙氣出氣單元(2-10)，在煙氣出氣單元(2-10)的出氣口處設(shè)置有顆粒物采集單元(2-11);煙道內(nèi)排放的煙氣通過采樣槍采樣，經(jīng)過一級(jí)稀釋、二級(jí)稀釋、停留老化后由顆粒物采集單元采集其中的顆粒物，其特征在于，
[0008]所述的一級(jí)稀釋單元(2-4)采用多孔稀釋，所述的二級(jí)稀釋單元(2-7)采用射流稀釋；
[0009]所述一級(jí)稀釋單元(2-4)包括一級(jí)稀釋外腔(2-41)、一級(jí)稀釋內(nèi)腔(2-42)和稀釋氣加熱器(4-4)，在一級(jí)稀釋內(nèi)腔(2-42)上開設(shè)有稀釋孔(2-43)，稀釋孔設(shè)計(jì)為圓錐形小孔，靠近稀釋外腔的底面直徑大于靠近稀釋內(nèi)腔的底面直徑;一級(jí)稀釋氣被稀釋氣加熱器(4-4)加熱為熱稀釋氣，熱稀釋氣沿一級(jí)稀釋外腔(2-41)通過稀釋孔(2-43)進(jìn)入一級(jí)稀釋內(nèi)腔(2-42);
[0010] 煙氣出氣單元(2-10)的出氣口為多個(gè)，采樣時(shí)須保證至少一個(gè)與大氣環(huán)境相通。[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1)兩級(jí)稀釋獨(dú)立控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性高；
[0013]2)系統(tǒng)采用直線型設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化、操作簡(jiǎn)便；
[0014]3)通過改變一級(jí)稀釋氣的溫度控制煙氣的稀釋效果，可以實(shí)現(xiàn)混合氣溫度可調(diào)。而且，一級(jí)稀釋氣體通過沿傳輸線上分布的小孔進(jìn)入傳輸線，使稀釋更加均勻。
【附圖說明】
[0015]圖1應(yīng)用了本實(shí)用新型的采集系統(tǒng)的固定源煙氣顆粒物稀釋法自動(dòng)等速采樣系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-煙氣流速測(cè)量部分;2-顆粒物采集部分;3-稀釋氣配氣部分;4-自動(dòng)等速控制部分。
[0017]1-1-皮托管；1-2-氣體壓差變送器;2_1_米樣槍;2_2_氣體溫濕度計(jì)；2_3_氣體流速儀;2-4-—級(jí)稀釋單元;2-5-氣體壓力傳感器;2-6-—級(jí)稀釋氣進(jìn)口 ； 2-7-二級(jí)稀釋單元；2-8-二級(jí)稀釋氣進(jìn)口 ； 2-9-煙氣老化室;2-10-煙氣出氣單元;2-11-顆粒物采集單元;3-1-空氣壓縮單元;3-2-儲(chǔ)氣罐;3-3-氣體分流器;4-1-數(shù)據(jù)處理器;4-2-—級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控制器;4-3-二級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控制器;4-4-稀釋氣加熱器。
[0018]圖2為采用多孔稀釋方式的一級(jí)稀釋單元的示意圖。
[0019]圖中:2-2-氣體溫濕度計(jì);2-41—級(jí)稀釋外腔、2-42—級(jí)稀釋內(nèi)腔;2-43稀釋孔;2-5_氣體壓力傳感器;2-6-—級(jí)稀釋氣進(jìn)口 ；箭頭表示氣流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用場(chǎng)景作進(jìn)一步說明。
[0021]采用本實(shí)用新型的顆粒物采集系統(tǒng)的整個(gè)固定源煙氣顆粒物稀釋法自動(dòng)等速采樣系統(tǒng)包括煙氣流速測(cè)量部分、顆粒物采集部分和自動(dòng)等速控制部分，如圖1所示。
[0022]煙氣流速測(cè)量部分包括皮托管(1-1)和氣體壓差變送器(1-2)，氣體壓差變送器(1-2)用于測(cè)量通過皮托管引導(dǎo)的采樣點(diǎn)的煙氣流速，其測(cè)量值傳輸至自動(dòng)等速控制部分的數(shù)據(jù)處理器(4-1);
[0023]顆粒物采集部分包括依次連接的采樣槍(2-1)、一級(jí)稀釋單元(2-4)、二級(jí)稀釋單元(2-7)、煙氣老化室(2-9)和煙氣出氣單元(2-10)，在煙氣出氣單元(2-10)的出氣口處設(shè)置有顆粒物采集單元(2-11);煙道內(nèi)排放的煙氣通過采樣槍采樣，經(jīng)過一級(jí)稀釋、二級(jí)稀釋、停留老化后由顆粒物采集單元采集其中的顆粒物;在采樣槍內(nèi)設(shè)置有氣體流速儀(2-3)，將采樣氣流速實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)處理器(4-1); 一級(jí)稀釋單元(2-4)采用多孔稀釋，二級(jí)稀釋單元(2-7)采用射流稀釋；
[0024]稀釋氣配氣部分，包括空氣壓縮單元(3-1)、儲(chǔ)氣罐(3-2)和氣體分流器(3-3);
[0025]在包括采樣槍、一級(jí)稀釋單元、二級(jí)稀釋單元和煙氣老化室在內(nèi)的各個(gè)部件上固定有氣體溫濕度計(jì)和氣體壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各處的煙氣狀態(tài)，各個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被送入數(shù)據(jù)處理器(4-1);
[0026]自動(dòng)等速控制部分，包括數(shù)據(jù)處理器(4-1)、一級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-2)、二級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-3)和稀釋氣加熱器(4-4);從儲(chǔ)氣罐(3-2)釋放出的壓縮空氣經(jīng)氣體分流器(3-3)分為兩路，一路為一級(jí)稀釋氣，另一路為二級(jí)稀釋氣，其流量和流速分別由一級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-2)和二級(jí)稀釋氣質(zhì)量流量控