CN104596805B - 采样装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采样装置，包括采样管、过滤腔，过滤腔内设置过滤器；切换模块包括：本体固定在过滤腔的一侧；第一通道贯穿本体，两端分别连通过滤器内部及外界；第二通道设置在本体内，具有连通外界的内径较大部分和连通第一通道的内径较小部分；隔离件安装在内径较大部分内，隔离第二通道；弹性件安装在隔离件的临着内径较小部分的一侧；堵头的外径大于内径较小部分，处于隔离件和内径较小部分之间，且连接弹性件；第三通道设置在本体内，一端连通隔离件和内径较小部分之间的空间，另一端连通外界；第四通道设置在本体内，两端分别连通过滤器的外侧、外界。本发明具有耐高温、结构简单等优点。

Description

采样装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及管道内流体采样，特别涉及采样装置及其工作方法。

背景技术

在烟气在线监测系统中(如CEMS系统和脱硝监测系统)需要把样气采集到分析系统中进行分析，这就需要采样探头进行样气采集。样气经过采样取样管及过滤器后，对粉尘进行过滤，然后经过截止阀进入到伴热管线，最后进入分析仪进行样气分析。

在实际应用中，常用角座阀和气动球阀进行截止，以避免反吹气及粉尘进入到伴热管线。但存在如下问题，角座阀和气动阀整个阀体做不到整体耐高温，一般会将阀放置在探头外部，通过不锈钢管把样气引入到阀体，经过阀体后再进入伴热管线，这样会造成样气的冷却，或者避免冷却，要另外增加加热装置，把样气管路及阀体进行加热。这样会造成探头结构比较复杂，安装维护不方便。同时由于角座阀和气动阀耐温性能受到气动头及密封材料的限制，很难做到较高温度，当在脱硝中，探头需要加热到300度时，就难以实现应用需求。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种耐高温、结构简单的采样装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种采样装置，所述采样装置包括采样管、过滤腔，过滤腔内设置过滤器；所述采样装置进一步包括切换模块，所述切换模块包括：

本体，所述本体固定在所述过滤腔的一侧；

第一通道，所述第一通道贯穿所述本体，两端分别连通过滤器内部及外界；

第二通道，所述第二通道设置在所述本体内，具有连通外界的内径较大部分和连通第一通道的内径较小部分；

隔离件，所述隔离件安装在所述内径较大部分内，隔离所述第二通道；

弹性件，所述弹性件安装在所述隔离件的临着内径较小部分的一侧；

堵头，所述堵头的外径大于所述内径较小部分，处于所述隔离件和内径较小部分之间，且连接所述弹性件；

第三通道，所述第三通道设置在所述本体内，一端连通隔离件和内径较小部分之间的空间，另一端连通外界；

第四通道，所述第四通道设置在所述本体内，两端分别连通过滤器的外侧、外界。

本发明还提供了上述采样装置的工作方法。该发明目的是通过以下技术方案实现的：

取样装置的工作方法，所述工作方法包括：

在采样时，气体排出第二通道内隔离件临着外界的一侧，弹性件恢复自由状态，堵头脱离内径较小部分；取样气体通过采样管进入过滤器内部，之后从第一通道、第二通道和第三通道排出；

在维护时，气体通入第二通道内隔离件临着外界的一侧，弹性件处于形变状态，堵头密封内径较小部分，一部分反吹气体通过第一通道进入过滤器内部，另一部分反吹气体通过第四通道进入过滤器外侧，从而反吹过滤器，之后进入采样管。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

隔离件和弹性件为金属构造设计，能实现高温条件下应用，装置小巧且可一体化设计，直接实现和探头整体设计，结构简单，维护方便，避免了截止装置在外部造成气体冷凝。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例1的采样装置的结构简图；

图2是根据本发明实施例1的弹性件和隔离件的结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本发明实施例的采样装置的结构简图，应用在烟气监测的在位式采样中，如图1所示，所述采样装置包括：

采样管、过滤腔11，采样管安装在过滤腔的一侧，所述过滤腔内设置过滤器21；采样管和过滤器、过滤腔是本领域的现有技术，在此不再赘述；

本体31，所述本体固定在所述过滤腔的一侧；

第一通道32，所述第一通道贯穿所述本体，两端分别连通过滤器内部及外界，吹扫气源通过管道连通所述第一通道；

第二通道33，所述第二通道设置在所述本体内，具有连通外界的内径较大部分331和连通所述第一通道的内径较小部分332；所述内径较大部分具有环形台阶333，所述内径较小部分的端部具有空心圆锥形；所述吹扫气源通过管道连通所述第二通道；

图2示意性地给出了本发明实施例的隔离件的剖视图，如图2所示，隔离件41整体呈圆筒形，且母线为锯齿状；所述隔离件固定在所述环形台阶上，从而将第二通道隔离为两个空间；隔离件顶部的面积大于内径较小部分的截面积；隔离件采用不锈钢制作，从而使得隔离件能发生弹性形变(类似于弹簧)，实现了弹性件的功能；

堵头42，所述堵头的一端呈倒圆锥形，与所述内径较小部分的端部匹配，从而实现密封。堵头的最大外径大于所述内径较小部分的内径，处于所述隔离件和内径较小部分之间，且连接所述弹性件；

第三通道34，所述第三通道设置在所述本体内，一端连通隔离件和内径较小部分之间的空间，另一端连通外界，下游的分析仪器通过管道连通所述第三通道；

第四通道35，所述第四通道设置在所述本体内，两端分别连通过滤器的外侧、外界，吹扫气源通过管道连通所述第四通道。

上述采样装置的工作方法，所述工作方法包括：

在采样时，第二通道内隔离件临着外界的一侧的吹扫气排出，弹性件恢复自由状态，堵头脱离内径较小部分；取样气体通过采样管进入过滤器内部，之后从第一通道、第二通道和第三通道排出；

在维护时，吹扫气通入第二通道内隔离件临着外界的一侧，压迫所述隔离件，隔离件(弹性件)处于形变状态，堵头密封内径较小部分，一部分反吹气体通过第一通道进入过滤器内部，另一部分反吹气体通过第四通道进入过滤器外侧，从而从内外侧反吹过滤器，之后通过采样管进入采样区域。

实施例2：

本发明实施例的采样装置的结构简图，与实施例1不同的是：

隔离件整体呈圆筒形，且母线为锯齿状，采用耐高温的铜制成；所述隔离件固定在所述环形台阶上，从而将第二通道隔离为两个空间；

不锈钢制成的弹簧的一端固定在所述隔离件上，另一端连接堵头。

Claims (6)

1.一种采样装置，所述采样装置包括采样管、过滤腔，过滤腔内设置过滤器；其特征在于：所述采样装置进一步包括切换模块，所述切换模块包括：

本体，所述本体固定在所述过滤腔的一侧；

第一通道，所述第一通道贯穿所述本体，两端分别连通过滤器内部及外界；

第二通道，所述第二通道设置在所述本体内，具有连通外界的内径较大部分和连通第一通道的内径较小部分；

隔离件，所述隔离件安装在所述内径较大部分内，隔离所述第二通道；

弹性件，所述弹性件安装在所述隔离件的临着内径较小部分的一侧；

堵头，所述堵头的外径大于所述内径较小部分，处于所述隔离件和内径较小部分之间，且连接所述弹性件；

第三通道，所述第三通道设置在所述本体内，一端连通隔离件和内径较小部分之间的空间，另一端连通外界；

第四通道，所述第四通道设置在所述本体内，两端分别连通过滤器的外侧、外界。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于：所述内径较大部分具有环形台阶，所述隔离件固定在所述台阶上。

3.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于：所述弹性件与所述隔离件的连接面的面积小于所述内径较小部分的截面积。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于：所述隔离件和弹性件为同一部件。

5.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于：堵头呈倒锥形，所述内径较小部分的端部与所述堵头相匹配。

6.根据权利要求1-5任一所述的采样装置的工作方法，所述工作方法包括：

在采样时，气体排出第二通道内隔离件临着外界的一侧，弹性件恢复自由状态，堵头脱离内径较小部分；取样气体通过采样管进入过滤器内部，之后从第一通道、第二通道和第三通道排出；

在维护时，气体通入第二通道内隔离件临着外界的一侧，弹性件处于形变状态，堵头密封内径较小部分，一部分反吹气体通过第一通道进入过滤器内部，另一部分反吹气体通过第四通道进入过滤器外侧，从而反吹过滤器，之后进入采样管。