CN201653859U - 一种高浓度卷烟侧流烟气气溶胶检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓度卷烟侧流烟气气溶胶检测系统，在烟气发生装置的上方设有鱼尾罩，鱼尾罩连接气体二分管道进行第一级分流，其中一分支连接可调整流量的辅助吸力源1，另一分支连接前稀释器进行第二级气体混合稀释，再连接后稀释器进行第三级气体混合稀释，进而连接气溶胶检测器；前稀释器和后稀释器均连接有进气口及排气口。本实用新型可专用于焦油浓度高的卷烟侧流烟气气溶胶的检测，利用现有的检测器，即可达到准确而可靠的检测结果，同时有效地保持检测器的寿命。

Description

一种高浓度卷烟侧流烟气气溶胶检测系统 

技术领域

本实用新型属于卷烟烟气检测技术领域，具体涉及一种检测高浓度卷烟侧流烟气中气溶胶粒度分布情况的系统。 

背景技术

由于不同粒度气溶胶颗粒上化学组分含量和沉积律有差异，因此通过卷烟材料应用或产品设计技术，调控烟气气溶胶粒度分布情况，是实现卷烟的降焦减害的基础。因此，烟气气溶胶粒度分布检测对研究卷烟的降焦减害尤为重要。 

近年，欧美国家掀起了雪茄消费热潮，据业内人士估计，国内雪茄消费量在10亿支左右，雪茄烟和雪茄型卷烟的焦油含量高，通常为20mg/支以上，其燃烧时产生的有害物质含量高，存在于烟气高浓度的气溶胶中，而卷烟燃烧时释放的大量侧流烟气，即是目前备受关注的“二手烟”。 

目前现有的气溶胶检测器要求稳定流量为10L/min～40L/min，而高浓度卷烟上述流量范围内的烟气气溶胶浓度远远高于检测器负载水平，因此，开发一套可用于检测高浓度卷烟侧流烟气气溶胶的装置，以适应雪茄型卷烟日益流行的市场要求及科研需要已经十分必要。 

专利200720179009.9公开了一种检测卷烟主流烟气气溶胶的设备，但侧流烟气的化学成分与主流烟气的比较，虽然在定性上看基本相同，但定量上存在差异；同时，主流烟气与侧流烟气气溶胶的粒度分布情况更是存在明显差异，测定侧流烟气总粒相物环境气流必须符合170～230mm/s的 标准要求。所以主流烟气气溶胶和侧流烟气气溶胶必须分别进行检测，其所需要的设备装置也各有所差异。除此，其简单的稀释系统也并无法满足如此高浓度气溶胶的稀释要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种可用于检测高浓度卷烟侧流烟气气溶胶的系统。 

本实用新型目的通过以下技术方案实现： 

提供一种高浓度卷烟侧流烟气气溶胶检测装置，包括烟气捕集装置、流量调整装置、前稀释装置、后稀释装置和气溶胶检测装置，所述烟气捕集装置为鱼尾罩，安装于烟气发生装置的上方，通过气体管道分别与前稀释装置和流量调整装置相连接进行第一级分流，前稀释装置连接有洁净压缩空气将烟气进行第二级稀释分流，分流后气体经气体管道进入后稀释器进行第三级气体混合稀释后连接气溶胶检测器；前稀释器和后稀释器均设有进气口和排气口。 

所述鱼尾罩采用吸附小、内壁光滑的玻璃制成，长度8~15cm宽度1.5~3cm，优选长×宽＝10cm×2cm规格的鱼尾罩。 

所述流量调整装置采用辅助吸力源1，具体可采用蠕动泵或负压抽吸装置，其最大抽吸功率应大于“鱼尾罩的罩子截面积×25cm/s”，可在“鱼尾罩的罩子截面积×25cm/s”～“鱼尾罩的罩子截面积×15cm/s-167mL/s”范围内调整流量，优选条件为在“尾罩的罩子截面积×23cm/s”～“鱼尾罩的罩子截面积×20cm/s-100mL/s”的范围内。 

所述前稀释器是Dekati Duiluter，后稀释器是轴向稀释器或Dekati Duiluter或气体混合稀释器中的一种。 

所述稀释器的进气口，连接带有调压阀的洁净压缩空气源。 

所述的排气口可直接排气，当后稀释器是气体混合稀释器时，排气口连接带有流速调整装置的辅助吸力源2，其辅助吸力源2是抽吸功率100L/min的真空泵或负压抽吸装置。 

使用本系统时，经鱼尾罩汇集成的样品流1，连接辅助吸力源的一支形成样品流2，另一分支形成样品流3，经过前稀释器后形成样品流4，再经过后稀释器后形成样品流5。 

辅助吸力源1抽吸效能的调整，是根据仪器检测对样品流3的流量要求，通过辅助吸力源调节样品流2的流量从而调节样品流1的流量(＝样品流2的流量+样品流3的流量)，从而保证卷烟样品检测的环境气流速为200±30mm/s，并调节分流比(＝样品流2的流量/样品流3的流量)。 

采用Dekati Diluter稀释器，通过调节稀释气的压力，对样品流3进行第二级气体混合稀释。样品流3的稀释比例为5∶1～60∶1，且样品流3的流量受稀释气压力调整的影响，随稀释比变化而变化，范围为3～7L/min。 

样品流4气流量小于样品流3与稀释气气流量之和，最小可达到15L/min以上。多余气体可由排废气出口自由排出。由于第三级稀释入口气流量要求不可能大于10L/min，所以采用Dekati Diluter稀释器，在进行稀释比和样品流3气流量调整时，不需要考虑样品流4气流量的需求。 

采用辅助气稀释的方式进行第三级气体混合稀释，并调节样品流5的气流量，使之符合气溶胶检测器的工作要求(通常为10L/min或40L/min)。所述稀释器可以采用轴向稀释器(见图1)、气体混合稀释器(见图2)、 或Dekati Diluter稀释器。 

采用轴向稀释器时，在气溶胶检测器工作要求为10L/min条件下，稀释比例的可调范围为5∶1～30∶1；采用气体混合稀释器，则为1∶1～100∶1；采用Dekati Diluter稀释器时，为5∶1～60∶1。 

三种稀释器的稀释比例不同，其中气体混合稀释器的稀释比例最大，但需要额外配置一台抽吸功率50L/min的真空泵或负压抽吸装置。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 

1.本实用新型通过前后稀释器的串联，大大增加了稀释倍数，可专用于高焦油浓度的卷烟侧流烟气的检测，使其流量最终符合现有检测器的检测要求，检测结果精准。 

2.本实用新型通过独立的流速调整装置，使得环境气流能同时符合标准的要求，使得检测结果可靠。 

3.本实用新型通过使用现有的气溶胶检测器，即可对高浓度卷烟侧流烟气进行检测，满足对雪茄型卷烟的研究要求，有效地保持了检测器的寿命，节约了开发成本。 

附图说明

图1本发明检测气路连接示意图1； 

图2本发明检测气路连接示意图2； 

图3本发明检测气路连接示意图3； 

具体实施方式

以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。 

实施例1 

对焦油浓度为18mg/支(高浓度)的卷烟样品在烟气发生装置进行抽吸期间所产生侧流烟气样品，用截面积为“长×宽＝10cm×2cm＝20cm²”的鱼尾罩进行汇集，形成样品气流1。样品流1经过二分管道，一分支连接辅助吸力源1形成样品流2；一分支连接气体混合稀释器形成样品流3，经过Dekati Diluter，稀释气进气口连接装有调压阀的洁净空气源，同时稀释器上也设有废气排气口，调节进出气量使稀释比例为50∶1，形成样品流4，再经过轴向稀释器，稀释比例为20∶1，形成样品流5，此时流量为10L/min，进入气溶胶检测器，同时环境气流速为209mm/s，符合标准要求。 

实施例2 

对焦油浓度为15mg/支(高浓度)的卷烟样品在烟气发生装置进行抽吸期间所产生侧流烟气样品，用截面积为“长×宽＝10cm×2cm＝20cm²”的鱼尾罩进行汇集，形成样品气流1。样品流1经过二分管道，一分支连接辅助吸力源1形成样品流2；一分支连接气体混合稀释器形成样品流3，经过Dekati Duiluter，稀释气进气口连接装有调压阀的洁净空气源，同时稀释器上也设有废气排气口，调节进出气量使稀释比例为50∶1，形成样品流4，再经过另一型号规格Dekati Duiluter，稀释比例为16∶1，形成样品流5，此时流量为10L/min，进入气溶胶检测器，同时环境气流速为205mm/s，符合标准要求。 

实施例3 

对焦油浓度为24mg/支(高浓度)的卷烟样品在烟气发生装置进行抽吸期间所产生侧流烟气样品，用截面积为“长×宽＝10cm×2cm＝20cm²”的鱼 尾罩进行汇集，形成样品气流1。样品流1经过二分管道，一分支连接辅助吸力源1形成样品流2；一分支连接气体混合稀释器形成样品流3，经过Dekati Duiluter，稀释气进气口连接装有调压阀的洁净空气源，同时稀释器上也设有废气排气口，调节进出气量使稀释比例为50∶1，形成样品流4，再经过气体混合稀释器，气体混合稀释器的进气口连接带有调压阀的洁净压缩空气源，排气口连接带有流速调整装置的抽吸功率为100L/min的真空泵，稀释比例为60∶1，形成样品流5，此时流量为10L/min，进入气溶胶检测器，同时环境气流速为189mm/s，符合标准要求。 

Claims (9)

1.一种高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，包括烟气捕集装置、流量调整装置、前稀释装置、后稀释装置和气溶胶检测装置，其特征在于所述烟气捕集装置为鱼尾罩，安装于烟气发生装置的上方，通过气体管道分别与前稀释装置和流量调整装置相连接进行第一级分流，前稀释装置连接有洁净压缩空气将烟气进行第二级稀释分流，分流后气体经气体管道进入后稀释器进行第三级气体混合稀释后连接气溶胶检测器；前稀释器和后稀释器均设有进气口和排气口。

2.根据权利要求1所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述鱼尾罩长度8~15cm，宽度1.5~3cm。

3.根据权利要求2所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述鱼尾罩长10cm，宽2cm。

4.根据权利要求1所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述流量调整装置为辅助吸力源1，辅助吸力源1最大抽吸功率大于“鱼尾罩的罩子截面积×25cm/s”，可调整流量范围为“鱼尾罩的罩子截面积×25cm/s”～“鱼尾罩的罩子截面积×15cm/s-167mL/s”。

5.根据权利要求4所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述辅助吸力源1为蠕动泵或负压抽吸装置。

6.根据权利要求1所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述前稀释器为Dekati Duiluter稀释器；后稀释器为轴向稀释器或Dekati Duiluter稀释器或气体混合稀释器中的一种。

7.根据权利要求6所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于气体混合稀释器的废气排气口连接辅助吸力源2，所述辅助吸力源2设有流速调整装置。

8.根据权利要求7所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述辅助吸力源2是抽吸功率100L/min的真空泵或负压抽吸装置。

9.根据权利要求1所述的高浓度卷烟测流烟气气溶胶检测系统，其特征在于所述稀释器的稀释气进气口连接带有调压阀的洁净压缩空气源。

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