CN109443861A - 一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪 - Google Patents
一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，烟气采样枪包括：采样枪身(6)、颗粒物采样枪头(1)、湿度枪头(2)、烟气成分采样枪头(3)、烟气温度采样枪头(4)、烟气流速采样枪头(5)、弹匣式更换槽(8)和采样装置。所述采样枪适用于干湿烟气全参数的采样，操作简单，可实现颗粒物超低排放采样点的双通道颗粒物平行采样，以及烟气温度、烟气流速、烟气湿度、烟气成分的测定，弹匣式更换槽与不锈钢托网可分别适用于各材质滤膜和滤筒，采样枪可长期固定于烟道中，仅需定期更换弹匣式更换槽中的滤膜/滤筒，方便进行颗粒物质量浓度的测定。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，适用于超低排放烟道内干湿烟气全参数，即烟气温度、烟气流速、颗粒物质量浓度、烟气湿度、烟气成分的采样。
背景技术
烟气采样是污染物排放、设备性能试验和环境保护监督的重要环节。对烟气采样主要包括对烟气温度、烟气流速、颗粒物质量浓度、烟气湿度、烟气成分的采样，现有的采样装置，基本只针对一种或几种烟气参数进行采样，采样过程中需要插入其装置相对应的采样枪。完成一次烟气全参数采样，需要更换多个采样枪，操作难度高，耗费时间长。同时，每次颗粒物质量浓度采样都需要将采样枪取出，才能更换其中的滤膜/滤筒，操作复杂，而且还可能在更换过程中造成采样样品的损失和污染，亟需开发一种简便的在线更换滤膜/滤筒的采样枪结构。
对于烟气中颗粒物采样，根据《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》
(HJ836-2017)要求，在测量过程中，需使用同一测量系列(使用同一采样孔采样时)或在同一时间使用两个对称的测量系列(使用不同的采样孔时)得到两个样品，以确保采集数据的准确度。以现有颗粒物采样设备，只能在同一采样孔多次测量，采样时间加倍，或者购买2套设备，在两个采样孔同时采样，不管哪种方式，均耗时耗力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，适用于烟气温度、烟气流速、颗粒物质量浓度、烟气湿度、烟气成分的采样。
本发明涉及一种烟气采样枪，优选为一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，烟气采样枪包括：采样枪身、颗粒物采样枪头、湿度枪头、烟气成分采样枪头、烟气温度采样枪头、烟气流速采样枪头、弹匣式更换槽和采样装置；采样枪身中设置有2个所述的颗粒物采样枪头、1个所述的湿度枪头、1个所述的烟气成分采样枪头、1个所述的烟气温度采样枪头、2个所述的烟气流速采样枪头；2个所述的颗粒物采样枪头、1个所述的湿度枪头、1个所述的烟气成分采样枪头、1个所述的烟气温度采样枪头和2个所述的烟气流速采样枪头均从采样枪身头部延伸到采样枪身尾部；所述2个颗粒物采样枪头在采样枪身内延伸形成平行双通道采样管；采样枪身的后半部分设置有凹槽，弹匣式更换槽设置在凹槽内，采样装置设置在弹匣式更换槽中，弹匣式更换槽和凹槽的连接处设置有耐高温橡胶，以起到密封作用；凹槽的上部覆盖有顶盖，用于封闭弹匣式更换槽和采样装置；采样装置与所述的双通道采样管连接，用于采集烟气中颗粒物。
其中，所述采样枪身上设置有固定盘，所述固定盘用于与烟气管道采样孔的法兰相连接,采样枪身的前半部分插入烟道采样孔，并且通过固定盘与所述法兰可拆卸固定烟气采样枪。
其中，所述烟气采样枪还包括智能加热保温防湿套管，其套在烟气采样枪的采样枪身外。
其中，所述的智能加热保温防湿套管内部有电加热带和温度探头，并带有数字调温控制显示屏，防止烟气中水分在烟气采样枪内凝结，所述的套管外层设置有防水材料。
其中，采样枪身的前半部分为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，采样枪身的前半部分为上有盖板的椭圆形，方便弹匣式更换槽安装。优选，采样枪身的前半部分内的平行双通道采样管为半圆形，半圆形的截面小，从而使得采样枪的前半部分的截面为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，枪身的后半部分中的平行双通道采样管扩展为圆形，方便与采样装置连接。优选，所述烟气流速采样枪头构造为测速管的形式，一个测速管面对气流构成为全压端，另一个测速管背对气流构成为静压端，以通过压差计算烟气流速。
其中，采样装置包括采样滤膜/滤筒和托网，优选为不锈钢拖网，滤膜/滤筒放入托网中。
其中，弹匣式更换槽为是中空圆筒型，圆筒型的弹匣式更换槽的顶部开口端设置有卡槽，托网为中空圆筒型，圆筒型的托网的顶部开口端设置有卡扣，其用于与卡槽卡接连接。
其中，凹槽开设在枪身的后半部分上部，弹匣式更换槽从枪身上部装入凹槽内；圆筒型的弹匣式更换槽的底部封闭端设置有支撑凸缘，支撑凸缘支撑在凹槽上，圆筒型的弹匣式更换槽的侧部设置有卡合凹部，在凹槽的开口部的外侧设置有枪身卡扣，枪身卡扣从外向内伸入到凹槽内部，并且与所述卡合凹部可拆卸卡接；凹槽的开口部的外侧还铰接设置有顶盖，顶盖合上后覆盖在所述凹槽的开口部上。
其中，耐高温橡胶包括第一耐高温橡胶和第二耐高温橡胶，第一耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽的顶部开口端与凹槽的连接部，第二耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽的底部封闭端与凹槽的连接部。
本发明还涉及一种使用上述的采样枪进行采样的方法，包括以下步骤：
(1)使用时先将采样装置的采样滤膜/滤筒放入不锈钢托网中，装入弹匣式更换槽，整体装入所述采样枪的所述凹槽内，由耐高温橡胶与双通道采样管密封，合上顶盖锁紧；
(2)将智能加热保温防湿套管在所述采样枪外，以避免湿烟气中水分对采样滤膜/滤筒的影响；
(3)最后将采样枪身的固定盘与烟道采样孔的法兰固定；以实现颗粒物超低排放采样点的双通道颗粒物平行采样，以及烟气温度、烟气流速、烟气湿度、烟气成分的测定；弹匣式更换槽与不锈钢托网可分别适用于各材质滤膜和滤筒，采样枪可长期固定于烟道中，仅需定期更换弹匣式更换槽中的滤膜/滤筒，以进行颗粒物质量浓度的测定。
按照本发明提供的技术方案，所述采样枪包括：采样枪头部分有2个颗粒物采样枪头、1个湿度枪头、1个烟气成分采样枪头、1个烟气温度采样枪头、1个含有正压管和负压管的烟气流速采样枪头，采样枪身有固定盘可与烟道采样孔的法兰相连，弹匣式更换槽通过采样枪身的卡扣与枪身相连，连接处的耐高温橡胶起到密封作用，最后合上顶盖锁紧。智能加热保温防湿套管在采样枪外。
所述的采样枪身，其特征是枪身前半部分为圆形，枪管内有半圆形平行双通道采样管，如截面A-A所示，2个颗粒物采样通道(1)平行，枪身后半部的半圆形平行双通道扩展为圆形平行双通道采样管，采样枪身中部有固定盘，可与烟道采样孔的法兰固定相连。采样枪身尾部存在凹槽，可将弹匣式更换槽通过采样枪身的卡扣与枪身相连，连接处的耐高温橡胶起到密封作用，最后合上顶盖锁紧。
所述的弹匣式更换槽，其特征是圆筒型中空，左端卡槽，用于与不锈钢托网的卡扣相连。使用时将采样滤膜/滤筒放入不锈钢托网中，整体称量，再通过卡扣与卡槽相连，装入弹匣式更换槽。弹匣式更换槽通过采样枪身的卡扣与枪身相连，连接处的耐高温橡胶起到密封作用，最后合上顶盖锁紧来进行烟气中烟尘的采集。
所述的智能加热保温防湿套管，其特征是内部有电加热带和温度探头，并带有数字调温控制显示屏，防止烟气中水分在烟枪内凝结，保温材质套管外层有防水材料。
本发明的主要优点是：1.适用各种材质的采样滤膜/滤筒，放入不锈钢托网中，通过卡槽装入弹匣式更换槽，可在实验室装配多个弹匣式更换槽。在采样现场，弹匣式更换槽置于烟道外，因此仅需更换弹匣式更换槽，而不用拆卸采样枪，方便连续多次颗粒物采样。2.放入不锈钢托网的滤膜/滤筒可以整体称量和密封装运，避免了采样样品的损失和污染。3.采用双通道颗粒物采样，可进行同步采样，符合国家标准规定，确保采集数据的准确度。4.烟气采样枪枪身有固定盘，可以与采样孔的法兰固定相连，保证采样时气密性。对于采样相对频繁的测点，可将烟气采样枪长期置于烟道内，仅需搬运测试设备，大大减少操作工作量5.烟气采样枪枪体外部的智能加热保温防湿套管内部有电加热带和温度探头，可以对采样枪进行加热，防止水分凝结，保证采样精度。同时，智能加热保温防湿套管与烟尘采样枪枪体分离，可以独立加热操作。
附图说明
图1是本发明所述弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪的结构示意图。
图2是本发明所述弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪A-A截面示意图。
图3是本发明所述弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪B-B截面示意图。
图4是本发明所述弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪的不锈钢拖网结构示意图。
图5是本发明所述弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪的不锈钢拖网与弹匣式更换槽连接、弹匣式更换槽与采样枪连接的结构示意图。
具体实施方式
以下为本专利的具体实施方式的举例说明。如图1-5所示，一种烟气采样枪，优选为一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，烟气采样枪包括：采样枪身6、颗粒物采样枪头1、湿度枪头2、烟气成分采样枪头3、烟气温度采样枪头4、烟气流速采样枪头5、弹匣式更换槽8和采样装置；采样枪身6中设置有2个所述的颗粒物采样枪头1、1个所述的湿度枪头2、1个所述的烟气成分采样枪头3、1个所述的烟气温度采样枪头4、2个所述的烟气流速采样枪头5；2个所述的颗粒物采样枪头1、1个所述的湿度枪头2、1个所述的烟气成分采样枪头3、1个所述的烟气温度采样枪头4和2个所述的烟气流速采样枪头5均从采样枪身头部延伸到采样枪身尾部；所述2个颗粒物采样枪头1在采样枪身6内延伸形成平行双通道采样管；采样枪身的后半部分设置有凹槽，弹匣式更换槽8设置在凹槽内，采样装置设置在弹匣式更换槽8中，弹匣式更换槽8和凹槽的连接处设置有耐高温橡胶10，以起到密封作用；凹槽的上部覆盖有顶盖11，用于封闭弹匣式更换槽8和采样装置；采样装置与所述的双通道采样管连接，用于采集烟气中颗粒物。如图4所示，采样装置包括采样滤膜/滤筒16和托网14，优选为不锈钢拖网，滤膜/滤筒16放入托网14中。
其中，所述采样枪身6上设置有固定盘7，所述固定盘用于与烟气管道采样孔的法兰相连接,采样枪身6的前半部分插入烟道采样孔，并且通过固定盘7与所述法兰可拆卸固定烟气采样枪。所述烟气采样枪还包括智能加热保温防湿套管12，其套在烟气采样枪的采样枪身外。所述的智能加热保温防湿套管12内部有电加热带和温度探头，并带有数字调温控制显示屏，防止烟气中水分在烟气采样枪内凝结，所述的套管外层设置有防水材料。
其中，采样枪身的前半部分为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，采样枪身的前半部分为上有盖板的椭圆形，方便弹匣式更换槽安装。优选，采样枪身的前半部分内的平行双通道采样管为半圆形，半圆形的截面小，从而使得采样枪的前半部分的截面为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，枪身的后半部分中的平行双通道采样管扩展为圆形，方便与采样装置连接。优选，所述烟气流速采样枪头5构造为测速管的形式，一个测速管面对气流构成为全压端，另一个测速管背对气流构成为静压端，以通过压差计算烟气流速。
如图4-5所示，弹匣式更换槽8为是中空圆筒型，圆筒型的弹匣式更换槽8的顶部开口端设置有卡槽13，托网14为中空圆筒型，圆筒型的托网14的顶部开口端设置有卡扣15，其用于与卡槽13卡接连接。凹槽开设在枪身的后半部分上部，弹匣式更换槽8从枪身上部装入凹槽内；圆筒型的弹匣式更换槽8的底部封闭端设置有支撑凸缘，支撑凸缘支撑在凹槽上，圆筒型的弹匣式更换槽8的侧部设置有卡合凹部，在凹槽的开口部的外侧设置有枪身卡扣9，枪身卡扣9从外向内伸入到凹槽内部，并且与所述卡合凹部可拆卸卡接；凹槽的开口部的外侧还铰接设置有顶盖11，顶盖合上后覆盖在所述凹槽的开口部上。耐高温橡胶10包括第一耐高温橡胶和第二耐高温橡胶，第一耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽8的顶部开口端与凹槽的连接部，第二耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽8的底部封闭端与凹槽的连接部。
如图1-5所示，使用一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪的具体步骤为：
1.清洗烟尘采样枪系统的采样管路，将采样滤膜/滤筒放入不锈钢托网中整体称重后，通过卡槽装入弹匣式更换槽，弹匣式更换槽通过采样枪身的卡扣与枪身相连，合上顶盖锁紧。
2.将智能加热保温防湿套管套在烟尘采样枪枪体外。
3.根据烟道内烟尘采样的标准规定，计算采样点的位置，打开烟道的采样孔封堵盖，将采样枪插入到采样孔中，直至采样枪口移动到规定的烟尘采样的位置，保持烟尘采样枪口所在平面正对烟道气流方向。
4.将固定盘与采样孔的法兰固定相连，保证烟气无泄漏，将测量设备与采样枪相连，开始采样。
5.颗粒物采样结束后，可直接将弹匣式更换槽取出，更换新的含有滤膜/滤筒的弹匣式更换槽进行下次采样，采样完成的弹匣式更换槽密封送至实验室，将带有不锈钢托网的滤膜/滤筒烘干后进行整体称重测量，避免了样品的损失和污染。
Claims (10)
1.一种烟气采样枪，优选为一种弹匣式可更换滤膜/滤筒的双通道全参数烟气采样枪，其特征在于，烟气采样枪包括：采样枪身(6)、颗粒物采样枪头(1)、湿度枪头(2)、烟气成分采样枪头(3)、烟气温度采样枪头(4)、烟气流速采样枪头(5)、弹匣式更换槽(8)和采样装置；采样枪身(6)中设置有2个所述的颗粒物采样枪头(1)、1个所述的湿度枪头(2)、1个所述的烟气成分采样枪头(3)、1个所述的烟气温度采样枪头(4)、2个所述的烟气流速采样枪头(5)；2个所述的颗粒物采样枪头(1)、1个所述的湿度枪头(2)、1个所述的烟气成分采样枪头(3)、1个所述的烟气温度采样枪头(4)和2个所述的烟气流速采样枪头(5)均从采样枪身头部延伸到采样枪身尾部；所述2个颗粒物采样枪头(1)在采样枪身(6)内延伸形成平行双通道采样管；采样枪身的后半部分设置有凹槽，弹匣式更换槽(8)设置在凹槽内，采样装置设置在弹匣式更换槽(8)中，弹匣式更换槽(8)和凹槽的连接处设置有耐高温橡胶(10)，以起到密封作用；凹槽的上部覆盖有顶盖(11)，用于封闭弹匣式更换槽(8)和采样装置；采样装置与所述的双通道采样管连接，用于采集烟气中颗粒物。
2.如权利要求1所述的一种烟气采样枪，其特征在于，所述采样枪身(6)上设置有固定盘(7)，所述固定盘用于与烟气管道采样孔的法兰相连接,采样枪身(6)的前半部分插入烟道采样孔，并且通过固定盘与所述法兰可拆卸固定烟气采样枪。
3.如权利要求1或2所述的一种烟气采样枪，其特征在于，所述烟气采样枪还包括智能加热保温防湿套管(12)，其套在烟气采样枪的采样枪身外。
4.如权利要求3所述的一种烟气采样枪，其特征在于，所述的智能加热保温防湿套管(12)内部有电加热带和温度探头，并带有数字调温控制显示屏，防止烟气中水分在烟气采样枪内凝结，所述的套管外层设置有防水材料。
5.如权利要求1-4之一所述的一种烟气采样枪，其特征在于，采样枪身的前半部分为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，采样枪身的前半部分为上有盖板的椭圆形，方便弹匣式更换槽安装。优选，采样枪身的前半部分内的平行双通道采样管为半圆形，半圆形的截面小，从而使得采样枪的前半部分的截面为圆形，方便与烟气管道采样孔对接，枪身的后半部分中的平行双通道采样管扩展为圆形，方便与采样装置连接。优选，所述烟气流速采样枪头(5)构造为测速管的形式，一个测速管面对气流构成为全压端，另一个测速管背对气流构成为静压端，以通过压差计算烟气流速。
6.如权利要求1-5之一所述的一种烟气采样枪，其特征在于，采样装置包括采样滤膜/滤筒(16)和托网(14)，优选为不锈钢拖网，滤膜/滤筒(16)放入托网(14)中。
7.如权利6要求所述的一种烟气采样枪，其特征在于，弹匣式更换槽(8)为是中空圆筒型，圆筒型的弹匣式更换槽(8)的顶部开口端设置有卡槽(13)，托网(14)为中空圆筒型，圆筒型的托网(14)的顶部开口端设置有卡扣(15)，其用于与卡槽(13)卡接连接。
8.如权利要求7所述的一种烟气采样枪，其特征在于，凹槽开设在枪身的后半部分上部，弹匣式更换槽(8)从枪身上部装入凹槽内；圆筒型的弹匣式更换槽(8)的底部封闭端设置有支撑凸缘，支撑凸缘支撑在凹槽上，圆筒型的弹匣式更换槽(8)的侧部设置有卡合凹部，在凹槽的开口部的外侧设置有枪身卡扣(9)，枪身卡扣(9)从外向内伸入到凹槽内部，并且与所述卡合凹部可拆卸卡接；凹槽的开口部的外侧还铰接设置有顶盖(11)，顶盖合上后覆盖在所述凹槽的开口部上。
9.如权利要求8所述的一种烟气采样枪，其特征在于，耐高温橡胶(10)包括第一耐高温橡胶和第二耐高温橡胶，第一耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽(8)的顶部开口端与凹槽的连接部，第二耐高温橡胶设置在弹匣式更换槽(8)的底部封闭端与凹槽的连接部。
10.一种使用权利要求1-9之一所述的采样枪进行采样的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使用时先将采样装置的采样滤膜/滤筒放入不锈钢托网中，装入弹匣式更换槽，整体装入所述采样枪的所述凹槽内，由耐高温橡胶与双通道采样管密封，合上顶盖(11)锁紧；
(2)将智能加热保温防湿套管在所述采样枪外，以避免湿烟气中水分对采样滤膜/滤筒的影响；
(3)最后将采样枪身的固定盘与烟道采样孔的法兰固定；以实现颗粒物超低排放采样点的双通道颗粒物平行采样，以及烟气温度、烟气流速、烟气湿度、烟气成分的测定；弹匣式更换槽与不锈钢托网可分别适用于各材质滤膜和滤筒，采样枪可长期固定于烟道中，仅需定期更换弹匣式更换槽中的滤膜/滤筒，以进行颗粒物质量浓度的测定。
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