CN104236961A - 离心式高温取样探头系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离心式高温取样探头系统。高温取样探头的进口接烟道，高温取样探头的出口接离心螺旋轨道的进口；惯性气尘分离器由T字型管和隔离管组成，隔离管由T字型管的横管一端插入并套接在T字型管的横管中，隔离管的外端接离心螺旋轨道的出口，隔离管的内端位于T字型管的横管和竖管交接处，且隔离管的内端形成斜切口，斜切口的背面正对T字型管的竖管，T字型管的横管另一端安装喷射器，喷射器中装有与压缩空气连接的喷射管，喷射器的出口接至烟道，T字型管的竖管中安装惰性过滤器再与三通管的一端连接，三通管的另一端通过阀门连接反吹洗气体，三通管的第三端依次安装阀门、精细过滤器和抽气泵。本发明可达到长期稳定取样目的。

Description

离心式高温取样探头系统

技术领域

本发明涉及一种离心式高温取样探头系统，属于在线气体分析取样预处理技术。

背景技术

目前，在线气体分析大都采用抽气式，即用取样探头从管道中抽取气体输送到分析仪进行定性和定量分析，如果烟气中含有灰尘，那么就在取样探头中配置一个微孔的陶瓷过滤器，将灰尘过滤掉。但是烟气中的灰尘会沉积在过滤器的表面甚至渗透到过滤器的内部，使过滤失效。因此，必须应用反吹洗技术使过滤器再生。用高压的压缩空气反向吹洗过滤器将沉积的灰尘吹掉，由于每次反吹洗都不可能100%将过滤器再生，过了一定时间后过滤器就会失效，必须更换。烟气中含有高浓度的灰尘，就会大大缩短过滤器的使用寿命。如果烟气中含有水份产生冷凝，灰尘就会在过滤器中与水份形成垢状，使过滤器完全失效。反吹洗也失去再生的作用，必须频繁地更换过滤器，造成取样分析失败，甚至停止运行。总而言之，目前现有的背景技术对于高水份浓度和高灰尘含量的烟气分析是不适用的。

本发明人对现有技术进行仔细研究，发现其缺点是：采用过滤的方法进行气-尘的分离，依靠过滤器滤掉灰尘，这样，过滤器的堵塞和失效是不可避免的，过滤器的使用寿命和烟气中灰尘的含量成反比，灰尘的含量越高，过滤器的寿命就越短，频繁的更换过滤器是工业流程分析所不允许的，因为它造成分析的频繁失效。

因此，本发明人专门针对现有技术中存在的问题，研发出一种离心式高温取样探头系统，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心式高温取样探头系统，达到长期稳定取样目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

离心式高温取样探头系统，包括高温取样探头、离心螺旋轨道、惯性气尘分离器、惰性过滤器、精细过滤器、抽气泵和喷射器；高温取样探头的进口接烟道，高温取样探头的出口接离心螺旋轨道的进口，离心螺旋轨道的出口接惯性气尘分离器；惯性气尘分离器由T字型管和隔离管组成，隔离管由T字型管的横管一端插入并套接在T字型管的横管中，隔离管的外端接离心螺旋轨道的出口，隔离管的内端位于T字型管的横管和竖管交接处，且隔离管的内端形成斜切口，斜切口的背面正对T字型管的竖管，T字型管的横管另一端安装喷射器，喷射器中装有与压缩空气连接的喷射管，喷射器的出口接至烟道，T字型管的竖管中安装惰性过滤器再与三通管的一端连接，三通管的另一端通过阀门连接反吹洗气体，三通管的第三端依次安装阀门、精细过滤器和抽气泵。

所述离心螺旋轨道为圆柱形螺旋管。

所述隔离管的内端斜切口略微伸入T字型管的横管另一端。

所述T字型管的竖管通过半球体与T字型管的横管连接，惰性过滤器安装在半球体中。

所述喷射器呈管状，喷射器的侧壁上形成开口与T字型管的横管另一端连接，与压缩空气连接的喷射管从喷射器的一个管口伸入并越过侧壁上的开口而固定在喷射器中，喷射器的另一个管口即出口接至烟道。

所述系统还包括恒温箱，离心螺旋轨道、惯性气尘分离器、惰性过滤器和喷射器安装在恒温箱中。

采用上述方案后，本发明不采用过滤器，利用灰尘和气体质量的巨大差异，用喷射器中喷射管喷射产生压力差的方式，提高烟气的速度后，通过离心螺旋轨道，应用离心原理分离气体和灰尘，再将离心后气体通过惯性气尘分离器，再次将气-尘分离，净化了烟气，不堵塞，达到长期稳定取样目的。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

标号说明

高温取样探头1，离心螺旋轨道2，惯性气尘分离器3，T字型管31，横管311，竖管312，隔离管32，斜切口321，半球体313，惰性过滤器4，精细过滤器5，抽气泵6，喷射器7，喷射管71，出口72，开口73，管口74，三通管8，电磁阀门81，高温电磁阀门82，烟道9，恒温箱10。

具体实施方式

如图1所示，是本发明揭示的离心式高温取样探头系统，包括高温取样探头1、离心螺旋轨道2、惯性气尘分离器3、惰性过滤器4、精细过滤器5、抽气泵6和喷射器7。

高温取样探头1的进口接烟道9，高温取样探头1的出口接离心螺旋轨道2的进口，离心螺旋轨道2的出口接惯性气尘分离器3。离心螺旋轨道2可以为圆柱形螺旋管。

惯性气尘分离器3由T字型管31和隔离管32组成。隔离管32由T字型管31的横管311一端插入，并套接在T字型管31的横管311中，隔离管32的外端接离心螺旋轨道2的出口，隔离管32的内端位于T字型管31的横管311和竖管312交接处，且隔离管32的内端形成斜切口321，斜切口321的背面正对T字型管31的竖管312。为了更好地分离气尘，隔离管32的内端斜切口321最好略微伸入T字型管31的横管311另一端，即略微超过横管311和竖管312的交接处。

T字型管31的横管311另一端安装喷射器7，喷射器7中装有与压缩空气连接的喷射管71，喷射器7的出口72接至烟道9。喷射器7具体可以呈管状，喷射器7的侧壁上形成开口73与T字型管31的横管311另一端连接，与压缩空气连接的喷射管71从喷射器7的一个管口74伸入并越过侧壁上的开口73而固定在喷射器7中，喷射器7的另一个管口即出口72接至烟道9。

T字型管31的竖管312中安装惰性过滤器4再与三通管8的一端连接。为了更好地分离气尘，T字型管31的竖管312通过半球体313与T字型管3的横管311连接，惰性过滤器4安装在半球体313中。

三通管8的另一端通过电磁阀门81连接反吹洗气体，三通管8的第三端依次安装高温电磁阀门82、精细过滤器5和抽气泵6，再接至分析仪表。

为了更好地实现气尘分离，本发明还包括恒温箱10，离心螺旋轨道2、惯性气尘分离器3、惰性过滤器4和喷射器7安装在恒温箱10中。恒温箱10可提供200℃恒温，使烟气中水份不会冷凝，再用200℃高温取样探头1，达到高粉尘浓度下取样而不堵塞，降低微量物和活性组份的吸附，避免测量误差的产生，提高分析的精确度，使本发明可以适用于烟气中高水份浓度、高粉尘浓度的微量气体分析。

本发明工作时，利用喷射器7中喷射管71喷射压缩空气产生负压，使烟气从烟道9中被吸出来，再按箭头方向，经高温取样探头1、离心螺旋轨道2、惯性气尘分离器3、喷射器7，然后，与压缩空气混合，再流回烟道9。控制喷射器7压缩空气的压力，可以改变通过离心螺旋轨道2的流速，高流速的烟气在离心螺旋轨道2中产生离心运动，因灰尘的质量远远大于气体，灰尘会沿着离心螺旋轨道2的外侧管壁运动，而气体则在离心螺旋轨道2的内侧管壁运动，经过多圈的离心效应后，气-尘得到充分分离。随后，烟气由隔离管32送进惯性气尘分离器3，受斜切口321的阻挡，灰尘在惯性作用下很难反向运动进入T字型管31的竖管312和惰性过滤器4，这就进一步净化了烟气。当抽气泵6的负压小于惯性气尘分离器3的负压时，净化烟气就会被抽出来，经过精细过滤器5进一步过滤，最终输送到分析仪表。如果经过一段长时间的使用，惰性过滤器4有灰尘积累，则可以关闭高温电磁阀门82，开启电磁阀门81，用反吹洗气反向吹扫惰性过滤器4，进行再生。

以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.离心式高温取样探头系统，其特征在于：包括高温取样探头、离心螺旋轨道、惯性气尘分离器、惰性过滤器、精细过滤器、抽气泵和喷射器；高温取样探头的进口接烟道，高温取样探头的出口接离心螺旋轨道的进口，离心螺旋轨道的出口接惯性气尘分离器；惯性气尘分离器由T字型管和隔离管组成，隔离管由T字型管的横管一端插入并套接在T字型管的横管中，隔离管的外端接离心螺旋轨道的出口，隔离管的内端位于T字型管的横管和竖管交接处，且隔离管的内端形成斜切口，斜切口的背面正对T字型管的竖管，T字型管的横管另一端安装喷射器，喷射器中装有与压缩空气连接的喷射管，喷射器的出口接至烟道，T字型管的竖管中安装惰性过滤器再与三通管的一端连接，三通管的另一端通过阀门连接反吹洗气体，三通管的第三端依次安装阀门、精细过滤器和抽气泵。

2.如权利要求1的离心式高温取样探头系统，其特征在于：所述离心螺旋轨道为圆柱形螺旋管。

3.如权利要求1的离心式高温取样探头系统，其特征在于：所述隔离管的内端斜切口略微伸入T字型管的横管另一端。

4.如权利要求1的离心式高温取样探头系统，其特征在于：所述T字型管的竖管通过半球体与T字型管的横管连接，惰性过滤器安装在半球体中。

5.如权利要求1的离心式高温取样探头系统，其特征在于：所述喷射器呈管状，喷射器的侧壁上形成开口与T字型管的横管另一端连接，与压缩空气连接的喷射管从喷射器的一个管口伸入并越过侧壁上的开口而固定在喷射器中，喷射器的另一个管口即出口接至烟道。

6.如权利要求1的离心式高温取样探头系统，其特征在于：所述系统还包括恒温箱，离心螺旋轨道、惯性气尘分离器、惰性过滤器和喷射器安装在恒温箱中。