CN105651562A - 管路用气体采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管路用气体采样装置，包括采样杆、汽水分离件、采样箱，采样杆下端设置有采样头，上端与汽水分离件连接，采样杆中心沿轴向设有进气通孔，采样杆的杆壁上沿轴向设有密闭的环形回气腔，进气通孔下端与采样头连通，进气通孔上端与汽水分离件的进口端连通，汽水分离件的出口端与采样箱连通，采样箱顶部设有样气检测口，样气检测口上方设置有用于对样气进行分析检测的传感器探头，采样箱底部与环形回气腔连通，环形回气腔下部侧壁上设有与取样管路连通的回气口。本发明能够集微差压取样、汽水分离、膜式滤水、除尘水于一体，一体化程度高，而且结构简单、无转动部件、无粉尘沉积端，使用过程简单，维护量小，使用周期长，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种采样装置，特别涉及一种管路用气体采样装置。
背景技术
近年来，气候变化成为国际社会普遍关注的全球性问题。空气的污染途径主要有工厂废气的任意排放和大量燃烧化石燃料，其中有害气体有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等；温室效应气体温室气体二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、三氟甲烷等，这些气体主要来自于矿物燃料的燃烧和工厂的废气，因此，如何从源头控制有毒有害气体减排已经迫在眉睫。
传统的在线分析系统坚持采用“抽取法”的经典技术路线，即取样探头系统在烟气取样点自动连续取样后，向后传输给仪表控制室的分析柜，然后对样气进行各种处理和调节，达到标准气般的高品质后，输送给在线分析仪检测分析。但此方法存在的缺陷是分析柜离取样探头远，一般在15m以上，有的甚至在30m以上，使系统设计复杂，制造成本提高，增加了安装维护的困难，降低了可靠性，反应速度60s的控制限有时也遇到挑战。
目前，也有采用“原位安装法”的分析仪(如聚光科技(杭州)有限公司的原位安装开放式激光气体分析仪)不需要样气处理系统，响应时间快速，但其不足之处是：离线标定困难，维护量大，尤其是透射窗的清扫装置增加了仪器的复杂性和维护的不便等，如果清扫效果不到位，必然危及分析仪的可靠性及运行质量。
因此，急需开发一种管路用气体采样装置，能够集微差压取样、汽水分离、膜式滤水、除尘水于一体，一体化程度高，而且结构简单、无转动部件、无粉尘沉积端，使用过程简单，维护量小，使用周期长，成本低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管路用气体采样装置，能够集微差压取样、汽水分离、膜式滤水、除尘水于一体，一体化程度高，而且结构简单、无转动部件、无粉尘沉积端，使用过程简单，维护量小，使用周期长，成本低。
本发明的管路用气体采样装置，包括用于与取样管路连接的采样杆、用于对样气进行汽水分离的汽水分离件、用于样气分析和回流的采样箱，所述采样杆下端设置有与取样管路连通的采样头，上端与汽水分离件连接，所述采样杆中心沿轴向设有进气通孔，采样杆的杆壁上沿轴向设有密闭的环形回气腔，所述进气通孔下端与采样头连通，进气通孔上端与汽水分离件的进口端连通，汽水分离件的出口端与采样箱连通，所述采样箱顶部设有样气检测口，样气检测口上方设置有用于对样气进行分析检测的传感器探头，采样箱底部与环形回气腔连通，所述环形回气腔下部侧壁上设有与取样管路连通的回气口。
进一步，所述采样头面向气流流向的一侧设有进气斜口，所述回气口位于环形回气腔背向气流流向的一侧侧壁上。
进一步，所述进气斜口处压强大于回气口处压强形成微差压。
进一步，所述汽水分离件为盘管，该盘管的进口端与进气通孔连通，出口端通过回流管I与采样箱连通。
进一步，所述回流管I的两端分别与盘管和采样箱可拆卸连接。
进一步，所述样气检测口内设置有过滤膜片。
进一步，所述采样箱底部通过回流管II与环形回气腔上部连通。
本发明的有益效果：本发明的管路用气体采样装置，使取样管路中的样气能够先经采样头进入汽水分离件中进行汽水分离以及降温、冷凝，冷凝水靠重力回流入取样管路，经降温冷凝后的样气进入采样箱中并在采样箱内进行二次汽水分离，其中一部分样气经样气检测口进入传感器探头进行分析检测，其余部分样气进入环形回气腔中，通过环形回气腔底部的回气口回流至取样管路，完成检测，整个检测流程通过采样头上的进气斜口和环形回气腔底部的回气口之间产生的微差压形成闭环检测，检测流程无任何动力元件，本质安全，特别适合煤矿瓦斯输送管路等有爆炸性气体环境要求使用。因此，本发明能够集微差压取样、汽水分离、膜式滤水、除尘水于一体，一体化程度高，而且结构简单、无转动部件、无粉尘沉积端，使用过程简单，维护量小，使用周期长，成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明使用状态示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明使用状态示意图，图中箭头所示方向为气体流向，如图所示：本实施例的管路用气体采样装置，包括用于与取样管路1连接的采样杆2、用于对样气进行汽水分离的汽水分离件、用于样气分析和回流的采样箱3，所述采样杆2下端设置有与取样管路1连通的采样头4，上端与汽水分离件连接，所述采样杆2中心沿轴向设有进气通孔5，采样杆2的杆壁上沿轴向设有密闭的环形回气腔6，所述进气通孔5下端与采样头4连通，进气通孔5上端与汽水分离件的进口端连通，汽水分离件的出口端与采样箱3连通，所述采样箱3顶部设有样气检测口7，样气检测口7上方设置有用于对样气进行分析检测的传感器探头8，采样箱3底部与环形回气腔6连通，所述环形回气腔6下部侧壁上设有与取样管路1连通的回气口6a，使取样管路1中的样气能够先经采样头4进入汽水分离件中进行汽水分离以及降温、冷凝，冷凝水靠重力回流入取样管路1，经降温冷凝后的样气进入采样箱3中并在采样箱3内进行二次汽水分离，其中一部分样气经样气检测口7进入传感器探头8进行分析检测，其余部分样气进入环形回气腔6中，通过环形回气腔6底部的回气口6a回流至取样管路1，实现样气闭环检测，一体化程度高，基本上免维护。
本实施例中，所述采样头4面向气流流向的一侧设有进气斜口4a，所述回气口6a位于环形回气腔6背向气流流向的一侧侧壁上，通过进气斜口4a和回气口6a的设置位置产生微差压。
本实施例中，所述进气斜口4a处压强大于回气口6a处压强形成微差压，进气斜口4a正对气流方向形成相对高压P1，回气口6a背向气流方向形成相对低压P2，前后形成微差压ΔP，ΔP＝P1－P2，基于微差压在封闭装置内形成检测样气流动，通过微差压形成闭环检测零排放。
本实施例中，所述汽水分离件为盘管9，该盘管9的进口端与进气通孔5连通，出口端通过回流管I10与采样箱3连通，使样气能够在微差压ΔP的作用下沿盘管9流动，进入盘管9内的样气中的水汽在碰壁过程中凝结成水滴，在重力作用下沿盘管9进入进气通孔5中，通过采样头4回流至取样管路，实现汽水分离。
本实施例中，所述回流管I10的两端分别与盘管9和采样箱3可拆卸连接，方便取下回流管I10，根据需要对回流管I10进行反吹清理杂质，便于维护和更换。
本实施例中，所述样气检测口7内设置有过滤膜片11，过滤膜片11采用PTFE膜片，用于对进入传感器探头8内的样气进行膜式滤水和除尘水，提高了分析检测的精准度。
本实施例中，所述采样箱3底部通过回流管II12与环形回气腔6上部连通，便于样气回流。
本发明使用时，取样管路中的样气经采样头进入盘管中进行汽水分离以及降温、冷凝，冷凝水靠重力回流入取样管路，经降温冷凝后的样气通过回流管I进入采样箱中并在采样箱内进行二次汽水分离，其中一部分样气扩散进入样气检测口中，通过过滤膜片过滤后进入传感器探头进行分析检测，其余部分样气通过回流管II进入环形回气腔中，通过环形回气腔的回气口回流至取样管路，实现样气检测和排放。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种管路用气体采样装置，其特征在于：包括用于与取样管路连接的采样杆、用于对样气进行汽水分离的汽水分离件、用于样气分析和回流的采样箱，所述采样杆下端设置有与取样管路连通的采样头，上端与汽水分离件连接，所述采样杆中心沿轴向设有进气通孔，采样杆的杆壁上沿轴向设有密闭的环形回气腔，所述进气通孔下端与采样头连通，进气通孔上端与汽水分离件的进口端连通，汽水分离件的出口端与采样箱连通，所述采样箱顶部设有样气检测口，样气检测口上方设置有用于对样气进行分析检测的传感器探头，采样箱底部与环形回气腔连通，所述环形回气腔下部侧壁上设有与取样管路连通的回气口。
2.根据权利要求1所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述采样头面向气流流向的一侧设有进气斜口，所述回气口位于环形回气腔背向气流流向的一侧侧壁上。
3.根据权利要求2所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述进气斜口处压强大于回气口处压强形成微差压。
4.根据权利要求1所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述汽水分离件为盘管，该盘管的进口端与进气通孔连通，出口端通过回流管I与采样箱连通。
5.根据权利要求4所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述回流管I的两端分别与盘管和采样箱可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述样气检测口内设置有过滤膜片。
7.根据权利要求1所述的管路用气体采样装置，其特征在于：所述采样箱底部通过回流管II与环形回气腔上部连通。
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