CN105865854A - 一种滴管炉水冷取样枪 - Google Patents

一种滴管炉水冷取样枪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及滴管炉煤粉燃烧测试技术领域，具体涉及一种滴管炉水冷取样枪，包括取样管，取样管伸入滴管炉的端部入口设置有过滤部件，以便滤除粒径大于1毫米的烟尘，如此，通过过滤部件将粒径较大的烟气过滤，粒径较小的烟气容易随着气流而流动，难以附着在取样管内的烟气管道内，不会造成烟气管道的堵塞。

Description

一种滴管炉水冷取样枪
技术领域
本发明涉及滴管炉煤粉燃烧测试技术领域，具体涉及一种滴管炉水冷取样枪。
背景技术
煤粉锅炉燃烧过程中生成大量破坏生态环境的污染物，如气体污染物（NOx、SOX、CO等）和重金属微量元素（Hg、As、Se等），对煤粉燃烧过程中污染物生成及迁移转化机理的研究是研发污染物控制技术的基础。
滴管炉内污染物的生成规律的研究是解决污染物控制的基础，而滴管炉内烟气样品的准确取样是研究污染物生成规律的前提。水冷取样枪是一种对特定燃烧设备燃烧产物进行采集的常用装置，通过将水冷取样枪伸入燃烧设备中吸取燃烧设备产生的烟气，从而对采取的烟气进行研究分析。
目前，煤粉燃烧后形成大量的灰分容易被吸入或落入取样枪的管道内，造成烟气管道堵塞，取样枪无法使用。
因此，目前亟需一种不易堵塞的取样枪。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前滴管炉烟气取样枪容易堵塞的问题，提供一种不易堵塞取样枪烟气管道的取样枪。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种滴管炉水冷取样枪，所述取样枪的进气口设置有过滤部件，以便滤除粒径大于1毫米的烟尘。
作为优选，所述取样枪包括取样管和遮挡件，所述遮挡件设置在所述取样管伸入滴管炉的端部，所述取样枪的进气口设置在所述遮挡件之下，以便竖直落下的大颗粒烟尘不会直接进入取样枪的进气口。
作为优选，所述遮挡件下端设置有凹槽，所述凹槽覆盖所述取样管的开口，使所述取样枪的进气通道呈U型，如此，能够更有效的避免竖直落下的大颗粒烟尘进入取样枪。
作为优选，所述遮挡件外形为半球形，如此，掉落至遮挡件半球形的外表面的烟尘难以堆积，会顺着半球形的表面滑落。
作为优选，所述遮挡件为外形为半椭球形，如此，掉落至遮挡件半球形的外表面的烟尘难以堆积，会顺着半球形的表面滑落。
作为优选，所述过滤部件为两层或多层隔开设置的过滤网，所述过滤网的最大间隙为1毫米，如此，能够通过过滤网的粒径最大的烟尘为1毫米，能够减小取样枪内粗粒烟尘堆积的可能性。
作为优选，所述取样枪还包括振动部件，用于控制所述过滤部件的震动频率和幅度，如此，能够保证过滤部件不堵塞，保证取样枪正常工作。
作为优选，所述取样枪还包括冷却部件，用于冷却取样枪外表面，以便取样枪外表面不会因高温损坏。
作为优选，所述冷却部件包括套设在取样管外表面的冷却管，所述冷却管包括内冷却管和外冷却管，所述内冷却管和所述外冷却管在所述取样管伸入滴管炉的端部相连通，所述内冷却管设置有循环冷却水的入口/出口，如此，能够增大换热面积，能够更有效的冷却取样枪，并且装置结构更加简单，成本低廉，方便使用，且牢固性更好。
作为优选，所述取样枪还包括套设在取样管外表面的加热部件，用于加热取样管内的烟气，如此，能够更好地防止因温度突变引起烟气物理化学变化和凝结水的形成，不会改变取样枪获取的烟气物理性质，能够更加真实的反映滴管炉内的燃烧过程。
作为优选，所述取样枪还包括套设在所述加热部件外表的保温部件，所述加热部件为加热层，所述保温部件为一保温层，所述保温层包括保温棉。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：取样管内的烟气管道不会堵塞：通过过滤部件将粒径较大的烟气过滤，粒径较小的烟气容易随着气流而流动，难以附着在取样管内的烟气管道内，不会造成烟气管道的堵塞。
附图说明
图1为本申请的结构示意图；
图2为区别于图1的本申请的另一种结构示意图；
图3为本申请的部分结构示意图，示意了取样管、加热层和保温层的相互关系；
图中标记：1-冷却管，2-外冷却管端口，3-内冷却管端口，4-外冷却管，5-内冷却管， 6-加热部件，6A-加热部件节段，6B-加热部件节段，6C-加热部件节段，6D-加热部件节段，7-保温部件，8-遮挡件，10-过滤部件，10A-过滤网，10B-过滤网，11-取样管烟气进口，12-烟气出口，13-取样枪烟气进口， 14-取样管， 9-管内温度监测部件，15-炉内温度监测部件，16-法兰。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2和图3所示，一种滴管炉水冷取样枪，包括取样管14，取样枪的进气口设置有过滤部件10，以便滤除粒径大于1毫米的烟尘，优选地，滤除粒径大于0.5毫米的烟尘，更进一步的，滤除粒径大于0.1毫米的烟尘。
还包括遮挡件8，遮挡件8设置在取样管伸入滴管炉的端部，取样枪的进气口设置在所述遮挡件8之下，这里的之下是指：取样枪竖直放置并且遮挡件8处于取样枪顶部的时候，在竖直方向上进气口被遮挡件8遮挡。一般情况，煤粉是在取样枪顶端的上方燃烧，因此会有大颗粒烟尘及未燃尽碳掉落下来，由于其质量较重，一般多为在竖直方向的自由下落，在竖直方向上进气口被遮挡件8遮挡，如此竖直落下的大颗粒烟尘不会直接进入取样枪的进气口，能够避免过多的大颗粒烟尘附着在过滤部件上造成堵塞，能够保证取样枪的气流通道畅通。
遮挡件8下端设置有凹槽，凹槽覆盖取样管的开口，使取样枪的进气通道呈U型，如此，能够更有效的避免竖直落下的大颗粒烟尘进入取样枪。
如图1和图2，遮挡件8为半球形或半椭球形的壳体结构，取样枪的烟气井口13设置在遮挡件8的下方，掉落至遮挡件8半球形的外表面的烟尘难以堆积，会顺着半球形的表面滑落。
过滤部件10包括两层或多层隔开设置的过滤网，过滤网的最大间隙为1毫米，设置多层过滤网能够更有效的滤除不需要的粗烟尘，并在靠近取样管14的那层过滤网铺设有石英棉，优选地，过滤网的最大间隙为0.5毫米或0.1毫米。
特别的，过滤部件10包括两层过滤网，过滤网的网格尺寸均匀设置，外层过滤网的网格尺寸大于内侧过滤网的网格尺寸，如此，外层过滤网滤除粒径大的烟尘，内层过滤网滤除粒径稍小的烟尘，分开滤除粒径不同的烟尘，能够进一步增大过滤面积。
过滤部件10外形为半球形，也就是最外层的过滤网形状为半球形，优选的，每一层过滤网的形状均为半球形，如此，相比于平板型的过滤网，半球形的过滤网过滤面积更大，在使用时间相同，过滤网附着的烟尘量差不多的情况下，半球形的过滤网能够保证更大的气流流量，取样管14抽气更轻松便捷。
或者，区别于半球形的过滤网，过滤网的形状为半椭球形，也就是最外层的过滤网形状为半椭球形，优选地，每一层过滤网的形状均为半椭球形，能够进一步增加过滤面积，进一步增强气流流量。
取样枪还包括振动部件，用于控制过滤部件10的震动频率和幅度，振动部件能够在需要时使过滤部件10振动，使附着在过滤部件10上的烟尘脱落，避免过多的烟尘附着而堵塞过滤部件10，能够保证过滤部件10的气流畅通。
取样枪还包括冷却部件，用于冷却取样枪外表面，以便取样枪外表面不会因滴管炉内的高温而损坏，冷却部件包括套设在取样管14外表面的冷却管1，冷却管1通循环冷却水，如此，能够保证取样枪外表面。
取样枪还包括套设在取样管14外表面的加热部件6，加热部件6设置在取样管14和冷却管1之间，用于加热取样管14内的烟气，保证烟气流经取样枪时温度稳定，防止因温度突变引起烟气物理化学变化和凝结水的形成，不会改变取样枪获取的烟气物理性质，能够真实的反映滴管炉内的燃烧过程。
如图3所示，加热部件6为依次对接的加热部件节段（图示中的6A、6B、6C和6D均为加热部件节段），以便对取样管14进行分段加热，取样管14外设置有四段加热部件节段，每一个加热部件节段均为套设在取样管14外表面的加热层，以便通过加热取样管14保持取样管14内部的温度恒定，取样枪还包括套设在加热部件6外表面的保温部件7，如图3所示，保温部件7为一套设在加热层外的保温层，以便尽量减少冷却管1吸收加热层的热量，使加热层产生的热量更多的传输至取样管14，节约能源，节约成本，特别的，保温层包括保温棉，在能够保温的同时降低制造成本。
取样枪还包括用于监测取样管14内烟气温度的管内温度监测部件9和用于控制加热部件节段加热温度的控温部件，每个加热部件节段均设置有一个管内温度监测部件9，如图3所示，共四个管内温度监测部件9，以便使取样管14每段内部的烟气温度保持与滴管炉内温度相同，特别的，如图1和图2所示，取样枪还包括用于监测滴管炉内温度的炉内温度监测部件15，通过对比管内温度监测部件9和炉内温度监测部件15的温度数据，控制加热部件节段的加热温度，使取样管14内的温度与滴管炉内的温度相同，如此，能够更好地防止因温度突变引起烟气物理化学变化和凝结水的形成，不会改变取样枪获取的烟气物理性质，能够更加真实的反映滴管炉内的燃烧过程。管内温度监测部件9和炉内温度监测部件15均可采用温度传感器，或其他监测温度的装置。
优选的，冷却管1包括内冷却管5和外冷却管4，外能冷却管1套设在内冷却管5外表面，并且，内冷却管5和外冷却管4在取样管14伸入滴管炉的端部处相连通，使内外冷却管4流通的是同样的循环冷却水，并且，内冷却管5和外冷却管4的进水或出水的端口均设置在取样枪远离滴管炉的端部，设置内外两层冷却管1，能够增大冷却面积，提高热交换效率，能够更好的控制取样枪外表面的温度，更好的保护取样枪使其免受高温损坏。
内冷却管5的进水或出水的端口为冷却管1循环冷却水的入口，如图2所示，此时，循环冷却水先进入内冷却管5，并在取样管14伸入滴管炉的端部处流入外冷却管4，从外冷却管4的端口流出。
或者，区别于上述内冷却管5的端口作为冷却管1循环冷却水的入口，也可以将外冷却管4的端口作为冷却管1循环冷却水的入口，如图1所示，此时，循环冷却水先进入外冷却管4，并在取样管14伸入滴管炉的端部处流入内冷却管5，从内冷却管5的端口流出，相比于上述方案，循环冷却水由外冷却管4流向内冷却管5，循环冷却水在外冷却管4吸收一部分来自滴管炉的热量而温度稍有升高，当温度稍微升高后的循环冷却水流至内冷却管5时，吸收加热部件6的热量就会减少，能够使加热层产生的热量更多的传输至取样管14，节约能源，节约成本。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种滴管炉水冷取样枪，其特征在于，所述取样枪的的进气口设置有过滤部件，以便滤除粒径大于1毫米的烟尘。
2. 根据权利要求1所述的取样枪，其特征在于，包括取样管和遮挡件，所述遮挡件设置在所述取样管伸入滴管炉的端部，所述取样枪的进气口设置在所述遮挡件之下。
3. 根据权利要求2所述的取样枪，其特征在于，所述遮挡件下端设置有凹槽，所述凹槽覆盖所述取样管的开口，使所述取样枪的进气通道呈U型。
4. 根据权利要求1-3任意一项所述的取样枪，其特征在于，所述遮挡件外形为半球形。
5. 根据权利要求1-3任意一项所述的取样枪，其特征在于，所述遮挡件为外形为半椭球形。
6. 根据权利要求1所述的取样枪，其特征在于，所述过滤部件为两层或多层隔开设置的过滤网，所述过滤网的最大间隙为1毫米。
7. 根据权利要求1所述的取样枪，其特征在于，还包括振动部件，用于控制所述过滤部件的震动频率和幅度。
8. 根据权利要求1所述的取样枪，其特征在于，还包括冷却部件，用于冷却取样枪外表面。
9. 根据权利要求2所述的取样枪，其特征在于，还包括套设在所述取样管外表面的加热部件，用于加热取样管内的烟气。
10. 根据权利要求8所述的取样枪，其特征在于，还包括套设在所述加热部件外表的保温部件。
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