CN1514220A - 烟道气稀释混合多通道分级采样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟尘类采样器，特别是一种采集固定源有组织排放的烟气与环境空气混合气体中的颗粒物样品的烟道气稀释混合多通道分级采样器，属于环境监测技术领域。现有的采样器多采用玻璃纤维滤桶收集尘样，无粒径分割装置，单一通道且不能按粒径分级，给不同粒径的烟尘颗粒物的源强定量化及建立化学成分谱造成困难。为了克服现有烟道采样器的缺陷，本发明由进气部分、烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分和排气部分三部分构成，烟气空气混合稀释颗粒物双通道分级采样部分由稀释通道内桶、外桶、双通道、切割头、过滤器构成，能够采集各种固定源有组织排放的不同粒径范围的颗粒物，该采样器完全能够满足监测工作的要求。

Description

烟道气稀释混合多通道分级采样器

技术领域

本发明涉及一种烟尘类采样器，特别是一种采集固定源排放的烟气与环境空气混合气体中颗粒物样品的采样器，属于环境监测技术领域。

背景技术

固定污染源有组织排放的颗粒物以气溶胶形态存在，是环境空气中颗粒物的主要来源之一。利用烟道采样器获取固定污染源排放的颗粒物样品，研究其粒度分布以及不同粒径的颗粒物的化学组成，对于监控：环境空气的污染程度、对人体健康的影响程度和采取的污染控制措施是否恰当等均有重要的实用价值。

目前我国生产烟道采样器产品的厂家很多，如青岛崂山应用技术研究所，武汉天虹环保仪器厂等。这些厂家生产的烟道采样器大多是旋风式采样器，此类仪器结构示意如图1，在实际应用中有以下缺陷：

1)没有烟尘粒径分割装置，主要采集的是烟尘全颗粒物样品。在实际应用中经常需要确定烟囱中排出的的颗粒物的粒径分布，如大颗粒物(100微米以下)和小颗粒物(10微米以下)的重量百分比，并以此来确定不同粒径颗粒物的源强。但是上述仪器不能达到这个要求。

2)上述装置大多采用滤筒集尘装置，如玻璃纤维滤筒。这种集尘装置会使相当部分的烟尘聚集在纤维孔内造成收集困难。另一方面现有的玻璃纤维滤筒含有的有机物和无机物较多，不适合元素、离子和有机物的分析，对建立不同粒径的烟尘成分谱产生困难。

3)目前我国市场上还有一种“冲击式颗粒物分级仪”。这种仪器采用“冲击式”原理对尘粒进行切割、称重来确定不同粒径范围内的颗粒物所占的重量百分比。但是这种采样器也只是对设计粒径范围内的尘粒进行切割，而另一些粒径成分的比例则只能通过回归等数理统计方法进行估算。由于这种仪器往往不能得到所需要的粒径范围内的颗粒物质，所以同样也无法建立所需要的源成分谱。

发明内容

本发明是为了克服现有各种固定源烟尘采样器的缺陷，在满足空气动力学采样要求的条件下进行的专门设计。

本发明的技术方案：本发明由进气部分、烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分、排气部分等三部分组成。环境空气(12)经空气压缩机(11)依次通过气流调节器1(15)、压缩空气净化器(16)、喷气咀(17)进入稀释通道内桶(5)；烟道气流(8)经采样枪(9)和烟道气流入口管(27)也进入稀释通道内桶(5)，在内桶中下降折流进入稀释通道外桶(26)，混合气体在外桶中向上流动，进入PM₁₀切割头(7)及PM_2.5切割头(23)，同时烟气中的特定粒径范围内的颗粒物样品被切割头采集下来，气体继续通过气流调节器2(19)自采样泵(25)排出；另有部分气体由气体出口管通过气流调节器3(24)，经采样泵(25)排出。

本发明的有益效果：

能够实现了烟尘等速采样，能够实现烟气进入环境空气中接近真实的物理、化学的演化条件，在满足上述采样条件下，能够同时采集到PM₁₀和PM_2.5粒径范围内的固定源有组织排放的颗粒物样品，满足检测和科研工作的要求。

附图说明

图1普通大气颗粒物分级采样器结构示意图

图2：烟道气稀释混合多通道分级采样器结构示意图

图中：

1、采样泵            2、流量调节阀     3、流量计         4、滤桶集尘装置

5、稀释通道内桶      6、水银压力计     7、PM₁₀切割头    8、烟道气流

9、采样枪            10、烟道          11、空气压缩机    12、环境空气

13、水银压力计连接管 14、特富龙过滤器  15、压缩空气净化器

16、气流调节器1      17、喷气咀        18、气体出口管

19、气流调节器2      20、石英过滤器    21、温度计         22、顶盖

23、PM_2.5切割头     24、气流调节器3   25、采样泵         26、稀释通道外桶

27、烟气进口管

具体实施方式

下面结合附图详细说明该仪器结构。

烟道气稀释混合多通道分级采样器，由进气部分、烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分和排气部分三部分构成，环境空气(12)经空气压缩机(11)依次通过气流调节器1(15)、压缩空气净化器(16)、喷气咀(17)进入稀释通道内桶(5)；烟道气流(8)经采样枪(9)和烟道气流入口管(27)也进入稀释通道内桶(5)，在内桶中下降折流进入稀释通道外桶(26)，混合气体在外桶中向上流动，进入PM₁₀切割头通道(7)及PM_2.5切割头通道(23)，同时烟气中的特定粒径范围内的颗粒物样品被切割头采集下来，气体继续通过气流调节器2(19)自采样泵(25)排出；另有部分气体由气体出口管通过气流调节器3(24)，经采样泵(25)排出。

进气部分依次由空气压缩机(11)、气流调节器1(15)、压缩空气净化器(16)、喷气咀(17)、采样枪(9)、烟道气流入口管(27)和进气管路组成。

烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分由稀释通道内桶(5)、稀释通道外桶(26)、PM₁₀切割头(7)、特富龙过滤器(14)、PM_2.5切割头(23)、石英过滤器(20)构成，外桶分顶盖(22)和桶体(26)，顶盖能开启闭合，顶盖上依次固定有水银压力计连接管(13)、PM₁₀切割头(7)、烟气进气管(27)、喷气咀(17)、气体出口管(18)、PM_2.5切割头(23)和温度计(21)，稀释通道设置两组进气管路通过烟气进气管(27)、喷气咀(17)分别与采样枪(9)和空气压缩机(11)相连，顶盖上的切割头通过抽气管路与真空泵(21)相连，内桶(5)直径约为外桶直径的1/5，焊接在顶盖(22)内侧；与进气管路相连的喷气咀(17)在内桶里面，外桶上部还设有一个气体出口管(18)，通过管路与采样泵(25)相连，通过气流控制器(24)，由采样泵(25)将多余气体排出。特富龙过滤器(14)安装在PM₁₀切割头(7)的上端；石英过滤器(20)安装在PM_2.5切割头(23)的上端。

排气部分依次由气流调节器2(19)、气流调节器3(24)、采样泵(25)构成。

Claims (5)

1.一种烟道气稀释混合多通道分级采样器，包括烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分，其特征在于：它由进气部分、烟气空气混合稀释颗粒物双通道分级采样部分和排气部分三部分构成，环境空气(12)经空气压缩机(11)依次通过气流调节器1(15)、压缩空气净化器(16)、喷气咀(17)进入稀释通道内桶(5)；烟道气流(8)经采样枪(9)和烟道气流入口管(27)也进入稀释通道内桶(5)，在内桶中下降折流进入稀释通道外桶(26)，混合气体在外桶中向上流动，进入PM₁₀切割头(7)及PM_2.5切割头(23)，同时烟气中的特定粒径范围内的颗粒物样品被切割头采集下来，气体继续通过气流调节器2(19)自采样泵(25)排出；另有部分气体由气体出口管通过气流调节器3(24)，经采样泵(25)排出。

2.根据权利要求1所述的烟道气稀释混合多通道分级采样器，其特征在于：所述的进气部分依次由空气压缩机(11)、气流调节器1(15)、压缩空气净化器(16)、喷气咀(17)、采样枪(9)、烟道气流入口管(27)和进气管路组成。

3.根据权利要求1所述的烟道气稀释混合多通道分级采样器，其特征在于：烟气空气混合稀释颗粒物分级采样部分由稀释通道内桶(5)、稀释通道外桶(26)、PM₁₀切割头(7)、特富龙过滤器(14)、PM_2.5切割头(23)、石英过滤器(20)构成，外桶分顶盖(22)和桶体(26)，顶盖能开启闭合，顶盖上依次固定有水银压力计连接管(13)、PM₁₀切割头(7)、烟气进气管(27)、喷气咀(17)、气体出口管(18)、PM_2.5切割头(23)和温度计(21)，稀释通道设置两组进气管路通过烟气进气管(27)、喷气咀(17)分别与采样枪(9)和空气压缩机(11)相连，顶盖上的切割头通过抽气管路与真空泵(21)相连，内桶(5)直径约为外桶直径的1/5，焊接在顶盖(22)内侧；与进气管路相连的喷气咀(17)在内桶里面，外桶上部还设有一个气体出口管(18)，通过管路与采样泵(25)相连，通过气流控制器(24)，由采样泵(25)将多余气体排出。

4.根据权利要求3所述的烟道气稀释混合多通道分级采样器，其特征在于：所述的特富龙过滤器(14)安装在PM₁₀切割头(7)的上端；石英过滤器(20)安装在PM_2.5切割头(23)的上端。

5.根据权利要求1所述的烟道气稀释混合多通道分级采样器，其特征在于：所述的排气部分依次由气流调节器2(19)、气流调节器3(24)、采样泵(25)构成。

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