CN112964520A - 一种用于高负压工况的烟尘采样枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于高负压工况的烟尘采样枪,该采样枪通过抽气系统对高负压烟道内烟气中的烟尘进行抽气采样,采样泵抽气使采样头产生负压将烟尘吸入;通过压力测试系统的压力计和皮托管实时监测烟道内的正负压、全压数值;采样枪上的滑动密封组件用于密封或露出采样头,密封套和推拉套筒之间的连接杆处形成采样空隙,通过推拉套筒向外推出密封套后,采样头暴露在连接杆处的采样空隙处进行采样,停止采样的同时,通过推拉套筒向内拉回密封套后,采样头被密封,此时将烟枪拔出烟道,采样完成;因此,使用该采样枪在烟道内采样完成后可快速密封采样头,避免了滤膜或滤筒上采集的烟尘被重新吸入到烟道内,极大提升了烟气含尘浓度测量值的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及烟尘采样枪技术领域,尤其涉及一种用于高负压工况的烟尘采样枪。
背景技术
除尘器是火电厂重要的烟气净化环保设施,目前火电厂应用最广泛的除尘器型式一般包括电除尘器、布袋除尘器和电袋复合式除尘器。除尘器的除尘效率是除尘器性能试验的重要组成部分,是确保除尘系统安全、环保运行的重要数据支撑,因此,除尘效率测试的准确性对于除尘器性能的评估具有重要意义。
烟尘采样通常在除尘器的进出口烟道位置进行,通过将烟尘采样枪插入除尘器进出口烟道进行烟尘抽气采样,除尘器布置于引风机前,烟道内负压大,现有的烟尘采样枪仅设置滤膜或者滤筒提供支撑作用进行采样,不具备高负压工况下烟尘采样条件。采样时附着于采样滤膜或者滤筒上的烟尘在高负压工况下很容易被吸回烟道内,导致烟气含尘浓度测量值偏低;此外,烟尘采样结束,抽气泵停止工作的瞬间,滤膜或者滤筒上的烟尘失去吸力,非常容易被抽回烟道内,造成烟气含尘浓度测量值严重偏低。为了解决现有烟尘采样枪在高负压工况采样时存在的相关问题,有必要设计一种采样精度更高的新型烟尘采样枪。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种用于高负压工况的烟尘采样枪。
本发明的技术方案是:一种用于高负压工况的烟尘采样枪,包括采样枪的圆柱形支撑杆前端设置的采样头,设置在支撑杆后端壳体内的压力测试系统和抽气系统,其特征是:
所述的支撑杆的前端部沿轴向设有圆形转接台,支撑杆内的抽气通道和压力测试通道均连通到圆形转接台内,采样头通过尾端的支撑管连接在圆形转接台的前端面并和其内部的抽气通道连通;所述的压力测试系统和压力测试通道连接,抽气系统和抽气通道连接;
所述的支撑杆上设有滑动密封组件,该组件包括套在采样头外的圆筒状密封套、滑动连接在支撑杆上的推拉套筒,密封套的外端密封,内端滑动连接在圆形转接台上,圆形转接台的后端部设有凸出其圆周面的环形限位台,推拉套筒的前端口和密封套的前端口之间设有连接杆将推拉套筒和密封套成为一体,该连接杆的长度大于采样头的最外端到圆形转接台内端之间的距离,支撑杆的侧面沿轴向设有导向滑槽,推拉套筒的内侧面沿轴向设有限位凸条匹配的套入在导向滑槽内。
优选的,所述的采样头包括安装在滤筒壳内的滤膜或滤筒、进气弯管,滤筒壳的端口设有用于固定滤膜或滤筒的压紧帽,进气弯管设在滤筒壳的前端并通入到滤筒壳内。
优选的,所述滤筒壳的前端设有滤头加热器。
优选的,所述的压力测试系统包括皮托管和压力计,皮托管设在圆形转接台的前端面并和压力测试通道连通,压力计通过压力测量管路和压力测试通道连接。
优选的,所述的抽气系统包括抽气泵、流量计、烟气干燥器,烟气干燥器通过管道和抽气通道连接,烟气干燥器的出口设有管道和流量计连接,抽气泵的抽气口和流量计的出口之间设有管道连接。
优选的,所述的推拉套筒后端部设有推拉柄。
优选的,所述推拉套筒的后端部侧面上沿径向设有螺纹孔,该螺纹孔内插入有紧定螺钉。
本发明的有益技术效果是:
本发明的采样枪通过抽气系统对高负压烟道内烟气中的烟尘进行抽气采样,采样泵抽气使采样头产生负压将烟尘吸入,采样头内的滤头加热器用于对内部的滤膜或滤筒加热,用于去除烟气中的水分,保证了样品质量;通过压力测试系统的压力计和皮托管实时监测烟道内的正负压、全压数值;采样枪上的滑动密封组件用于密封或露出采样头,密封套和推拉套筒之间的连接杆处形成采样空隙,通过推拉套筒向外推出密封套后,采样头暴露在连接杆处的采样空隙处进行采样,停止采样的同时,通过推拉套筒向内拉回密封套后,采样头被密封,此时将烟枪拔出烟道,采样完成;因此,使用该采样枪在烟道内采样完成后可快速密封采样头,避免了滤膜或滤筒上采集的烟尘被重新吸入到烟道内,极大提升了烟气含尘浓度测量值的精确度。
本发明的支撑杆和推拉套筒之间设有导向滑槽和限位凸条对推拉套筒轴向限位,避免了采样过程中推拉套筒和支撑杆之间相对转动而影响采用效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构的俯视图;
图2是图1的A-A向局部剖视图;
图3是图2的B-B向剖视图;
图4图2中的密封套打开后的结构示意图;
图5图是图1的C-C向剖视图;
图6是本发明壳体内的抽气系统和压力测试系统的结构示意图。
图中,11支撑杆、111圆形转接台、112压力测试通道、113抽气通道、114环形限位台、12壳体、13采样头、131滤筒壳、132进气弯管、133压紧帽、134滤头加热器、141密封套、142推拉套筒、143导向滑槽、144限位凸条、145连接杆、146推拉柄、147紧定螺钉、15皮托管、16压力计、17抽气泵、18流量计、19烟气干燥器、20.握持柄。
具体实施方式
实施例一,参见说明书附图 1- 6,一种用于高负压工况的烟尘采样枪,包括采样枪的圆柱形支撑杆前端设置的采样头,设置在支撑杆后端壳体内的压力测试系统和抽气系统,所述的支撑杆的前端部沿轴向设有圆形转接台,支撑杆内的抽气通道和压力测试通道均连通到圆形转接台内,采样头通过尾端的支撑管连接在圆形转接台的前端面并和其内部的抽气通道连通;所述的压力测试系统和压力测试通道连接,抽气系统和抽气通道连接,所述的壳体侧面中间设有握持柄;
所述的支撑杆上设有滑动密封组件,该组件包括套在采样头外的圆筒状密封套、滑动连接在支撑杆上的推拉套筒,密封套的外端密封,内端滑动连接在圆形转接台上,圆形转接台的后端部设有凸出其圆周面的环形限位台,该限位台用于对密封罩轴向限位,避免密封罩和采样头之间发生磕碰,推拉套筒的前端口和密封套的前端口之间设有连接杆将推拉套筒和密封套成为一体,该连接杆的长度大于采样头的最外端到圆形转接台内端之间的距离,支撑杆的侧面沿轴向设有导向滑槽,推拉套筒的内侧面沿轴向设有限位凸条匹配的套入在导向滑槽内。
所述的采样头包括安装在滤筒壳内的滤膜或滤筒、进气弯管,滤筒壳的端口设有用于固定滤膜或滤筒的压紧帽,进气弯管设在滤筒壳的前端并通入到滤筒壳内,进气弯管将烟道内的烟气吸入到过滤壳体内的滤膜或滤筒上。
所述滤筒壳的前端设有滤头加热器,采样枪启动该加热器将滤膜或滤筒加热到150℃以上;压力测试系统包括皮托管和压力计,皮托管设在圆形转接台的前端面并和压力测试通道连通,压力计通过压力测量管路和压力测试通道连接,压力计通过皮托管实时显示处烟道内的正负压、全压等数值,对烟道内压力进行监测。
所述的抽气系统包括抽气泵、流量计、烟气干燥器,烟气干燥器通过管道和抽气通道连接,烟气干燥器的出口设有管道和流量计连接,抽气泵的抽气口和流量计的出口之间设有管道连接。
所述的推拉套筒后端部设有推拉柄;所述推拉套筒的后端部侧面上沿径向设有螺纹孔,该螺纹孔内插入有紧定螺钉,通过紧定螺钉可将推拉套筒和支撑杆之间相对固定。
本发明的使用方法和原理是:
采样前,先将滤膜或滤筒放入到滤筒壳内并通过压紧帽进行固定,然后握持推拉柄向外推,密封套向外滑动露出采样头,启动滤头加热器将滤膜或滤筒加热到150℃以上,确保流经滤膜或者滤筒的烟气温度大于100℃,然后将采样头伸入到烟道内并打开抽气泵进行采样,采样过程中,流量计实时监测采样的流速,通过控制抽气泵使采样流速和烟道流速相同,实现等速采样;
采样完成后通过推拉柄拉回密封套,采样头被密封的同时,停止抽气泵,拔出采样枪。
应用例:下面以具体实例说明本发明,并和常规方法进行对比
以某电厂除尘器入口烟气含尘浓度测试为例,在同一烟道用常规采样枪和本发明的用于高负压工况的烟尘采样枪进行相同操作后采样对比:
采用的烟气含尘浓度计算公式:
C-标准状态下干燥烟气的含尘浓度,单位mg/m3;
m-所采得的烟尘量,单位mg;
Vsnd-标准状态下的干燥烟气采样体积,单位为L;
m2-采样后滤筒质量,单位为mg;
m1-采样前滤筒质量,单位为mg;
m=m2-m1。
方法1:用常规采样枪进行采样时,如果在抽气泵停止后,再将常规采样枪拔出烟道,根据实验室分析结果,m2=2454.36mg, m1=935.41mg,m=1518.95mg,Vsnd=100L,经计算,该试验方法测得的除尘器入口烟道烟气含尘浓度C1=15189.5 mg/m3。
方法2:用常规采样枪进行采样时,如果采样结束后先将烟枪拔出烟道,再停止抽气泵,根据实验室分析结果,m2=3646.88mg,m1=937.26mg,m=2709.62mg,Vsnd=105L,经计算,该试验方法测得的除尘器入口烟道烟气含尘浓度C2=25805.9mg/m3。
方法3:用本发明的用于高负压工况的烟尘采样枪进行采样时,选择在抽气泵停止后,再将采样枪拔出烟道,根据实验室分析结果,m2=3681.95mg,m1=933.85mg,m=2748.10mg,Vsnd=100L,经计算,该试验方法测得的除尘器入口烟道烟气含尘浓度C2=27481.0mg/m3。
对以上试验结果进行分析:
方法1 会造成除尘器入口烟气含尘浓度测量值严重偏低,因为当抽气泵停止后拔出采样枪的过程中,大量吸附在滤膜或者滤筒上的烟尘会被烟道内的负压吸走,因此测得的除尘器入口烟气含尘浓度测量值严重偏低。
方法2 会造成除尘器入口烟气含尘浓度测量值相对偏低,该方法然能减少在烟枪拔出烟道的过程中烟尘的被吸走量,但是这种方法会造成烟气采样体积偏大,因此测得的除尘器入口烟气含尘浓度也会偏低。
方法3 本发明的采样枪,可以完全避免在采样结束后,滤膜或者滤筒上的烟尘被抽回烟道内,极大提升了高负压工况下烟气含尘浓度测量的准确性,从根本上避免了采样误差。
Claims (7)
1.一种用于高负压工况的烟尘采样枪,包括采样枪的圆柱形支撑杆前端设置的采样头,设置在支撑杆后端壳体内的压力测试系统和抽气系统,其特征是:
所述的支撑杆的前端部沿轴向设有圆形转接台,支撑杆内的抽气通道和压力测试通道均连通到圆形转接台内,采样头通过尾端的支撑管连接在圆形转接台的前端面并和其内部的抽气通道连通;所述的压力测试系统和压力测试通道连接,抽气系统和抽气通道连接;
所述的支撑杆上设有滑动密封组件,该组件包括套在采样头外的圆筒状密封套、滑动连接在支撑杆上的推拉套筒,密封套的外端密封,内端滑动连接在圆形转接台上,圆形转接台的后端部设有凸出其圆周面的环形限位台,推拉套筒的前端口和密封套的前端口之间设有连接杆将推拉套筒和密封套成为一体,该连接杆的长度大于采样头的最外端到圆形转接台内端之间的距离,支撑杆的侧面沿轴向设有导向滑槽,推拉套筒的内侧面沿轴向设有限位凸条匹配的套入在导向滑槽内。
2.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述的采样头包括安装在滤筒壳内的滤膜或滤筒、进气弯管,滤筒壳的端口设有用于固定滤膜或滤筒的压紧帽,进气弯管设在滤筒壳的前端并通入到滤筒壳内。
3.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述滤筒壳的前端设有滤头加热器。
4.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述的压力测试系统包括皮托管和压力计,皮托管设在圆形转接台的前端面并和压力测试通道连通,压力计通过压力测量管路和压力测试通道连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述的抽气系统包括抽气泵、流量计、烟气干燥器,烟气干燥器通过管道和抽气通道连接,烟气干燥器的出口设有管道和流量计连接,抽气泵的抽气口和流量计的出口之间设有管道连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述的推拉套筒后端部设有推拉柄。
7.根据权利要求1所述的一种用于高负压工况的烟尘采样枪,其特征是:所述推拉套筒的后端部侧面上沿径向设有螺纹孔,该螺纹孔内插入有紧定螺钉。
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