CN205580823U - 一种稀释采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稀释采样器，包括采样管、与采样管连通的采样室以及与采样室连通的真空发生器，采样管采集烟道内的烟气并输送至采样室以及真空发生器进行稀释反应，采样管包括导流腔以及设于导流腔内的隔板，隔板将导流腔划分为第一导流通道以及第二导流通道，第一导流通道和第二导流通道均与同一烟道连通，烟道内的烟气进入第一导流通道后，部分烟气流向采样室，部分烟气流向第二导流通道并回到烟道，该稀释采样器的采样管采集的烟气的流速与烟道内烟气的流速相同，使测量值更接近真实值，提高检测结果的准确性。

Description

一种稀释采样器

技术领域

本实用新型涉及检测领域，尤其涉及一种稀释采样器。

背景技术

稀释采样器主要应用于CEMS系统，用于采集烟气并稀释生成样气用于检测，而CEMS系统是指对大气污染排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续检测的装置，现有的稀释采样器抽取烟气时，所采集的烟气的流速大小与烟气在烟道的流速大小差异较大，导致检测结果误差较大。

实用新型内容

有鉴于此，实有必要提供一种稀释采样器，可降低检测结果的误差，提高精准度。

一种稀释采样器包括采样管、与采样管连通的采样室以及与采样室连通的真空发生器，采样管采集烟道内的烟气并输送至采样室以及真空发生器进行稀释反应，采样管包括导流腔以及设于导流腔内的隔板，隔板将导流腔划分为第一导流通道以及第二导流通道，第一导流通道和第二导流通道均与同一烟道连通，烟道内的烟气进入第一导流通道后，部分烟气流向采样室，部分烟气流向第二导流通道并回到烟道。

优选地，导流腔还包括第三导流通道，第三导流通道分别与第一导流通道和第二导流通道连通，且第三导流通道还与采样室连通，烟道内的烟气进入第一导流通道并流向第三导流通道后，部分烟气流向采样室，部分烟气流向第二导流通道并回到烟道。

优选地，隔板的宽度与采样管的直径相同，隔板的长度小于采样管的长度。

优选地，隔板平行于采样管的长度方向放置。

优选地，隔板放置于采样管中央，第一导流通道的尺寸与第三导流通道的尺寸相同。

优选地，采样管还包括包围导流腔的第一侧壁，第一侧壁上设有与采样室连通的第一烟气出口，隔板上设有开孔，开孔连通第一导流通道和第二导流通道，烟气进入第一导流通道后，部分烟气通过第一烟气出口流向采样室，部分烟气通过开孔流向第二导流通道并回到烟道。

优选地，采样室包括容纳腔、包围容纳腔的第二侧壁、设于第二侧壁上贴近容纳腔一侧的稀释气通道、以及设于第二侧壁上的加热部件，容纳腔与采样管连通，加热部件加热稀释气通道内的稀释气以及从采样管流入容纳腔内的烟气。

优选地，稀释采样器还包括连接稀释气通道以及真空发生器的连接通道。

优选地，采样室还包括设于容纳腔内的过滤器以及与过滤器连通的音速装置，音速装置包括音速小孔，音速小孔的长度大于孔径。

优选地，真空发生器包括反应腔、设于反应腔内的文丘里喷管、包围反应腔的第三侧壁以及设于第三侧壁上的第二稀释气入口以及烟气入口，第二稀释气入口与文丘里喷管的入口相连，烟气入口设于文丘里喷管出口的侧端。

基于上述稀释采样器，采样管采集的烟气的流速与烟道内烟气的流速相同，使测量值更接近真实值，提高检测结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的稀释采样器的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的稀释采样器的剖面示意图。

图3为本实用新型另一实施例提供的稀释采样器的采样管的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的稀释采样器的采样室的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的稀释采样器的真空发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述。

请参看图1，本实用新型提供的稀释采样器的结构示意图，如图所示，稀释采样器1包括采样管2、与采样管2连通的采样室3以及与采样室3连通的真空发生器4，其中采样室3设于采样管2和真空发生器4之间，烟气从采样管2依次流向采样室3和真空发生器4，并在真空发生器4中进行稀释反应。

请参看图2，稀释采样器的剖面图，如图所示，采样管2与烟道5连通，用于采集烟道5内的烟气。采样管2包括导流腔21、包围导流腔21的第一侧壁22、设于导流腔21内的隔板23以及设置于第一侧壁22上的第一烟气出口24。其中，采样管2通过第一烟气出口24与采样室3连通；隔板23将导流腔21划分为第一导流通道25、第三导流通道26以及第二导流通道27，其中第一导流通道25与第三导流通道26连通，第三导流通道26与第二导流通道27连通且还通过第一烟气出口24与采样室3连通。还需说明的是，第一导流通道25和第二导流通道27均与烟道5连通，烟道5内的烟气在烟气的动压作用下从第一导流通道25进入采样管2后流入第三导流通道26，其中部分烟气通过第一烟气出口24进入到采样室3；部分烟气流向第一导流通道25最终回流至烟道5，使进入采样室3的烟气的流速与烟道5内的烟气的流速相同，可提高检测结果的准确性。本实施例中，隔板23的宽度与采样管2的直径相同，因此隔板23将第一导流通道25和第三导流通道26隔离；且隔板23的长度是小于采样管2的长度，因此存在第二导流通道27且第二导流通道27分别与第一导流通道25和第三导流通道26连通。进一步地，隔板23平行于采样管2的长度方向放置，且优选隔板23设置于采样管2中央，使第一导流通道25的尺寸和第三导流通道26的尺寸相同。

还需说明是，请参看图3其他实施例中采样管的结构示意图，隔板23可将导流腔仅划分为第一导流通道25和第二导流通道27，隔板23上设有连通第一导流通道25和第二导流通道27的开孔28，第一侧壁22上设有与采样室3连通的第一烟气出口24，烟气进入第一导流通道25后，部分烟气通过第一烟气出口24流向采样室3，部分烟气通过开孔28流向第二导流通27道并回到烟道5。

请参看图2和图4，采样室3包括第一筒体31、置于第一筒体31内的第二筒体32、设于第一筒体31和第二筒体32端面的挡板33以及设于挡板33上靠近采样管2一侧的隔热垫34。采样室3还包括位于第二筒体32内的容纳腔35、包围容纳腔35的第二侧壁36、设于第二侧壁36上的第二烟气出口40、设于容纳腔35内的过滤器37、缠绕于第二侧壁36设置的稀释气通道38以及设置于第一筒体31和第二筒体32之间的加热部件39。本实施例中优选稀释气通道38设置于第二侧壁36上背离容纳腔35的一侧，其他实施例中稀释气通道38还可以设置于第二侧壁36上贴近容纳腔35的一侧。具体的，容纳腔35通过第一烟气出口24与采样管2内的导流腔21连通；过滤器37包括过滤腔372以及包围过滤腔372的过滤壁371，采样管2采集的烟气通过第一烟气出口24进入容纳腔35，通过过滤器37的过滤壁371的过滤作用后，进入到过滤腔372内。进一步地，本实施例中，容纳腔35内设有与真空发生器4连通的音速装置30，音速装置30远离真空发生器4的一端还与过滤腔372连通，进一步地，音速装置30还包括与过滤腔372连通的音速小孔301，音速小孔301的长度大于孔径，当烟气在音速小孔301前后的压差大于临界压差时，烟气流经音速小孔301后流速恒定不变，并流向真空发生器4，烟气在音速小孔301前后的压差为真空发生器4产生的负压与烟气在过滤腔372时的正压的压力差。请参看图4，稀释气通道38为缠绕于第二侧壁36的螺旋状通道，稀释气通道38包括第一稀释气入口381和第一稀释气出口382，其中第一稀释气入口381连接外部的气路控制器(图未示)，用于从外部吸取稀释气；第一稀释气出口382通过连接通道6与真空发生器4的第二稀释气入口441连通，用于将稀释气导入真空发生器4中。应当理解，稀释气从第一稀释气入口381进入后，在稀释气通道38内沿着螺旋状的通道运动，稀释气通道38增大了稀释气的加热面积，因此稀释气被加热部件39多重加热，进一步降低了稀释气的露点，提高了稀释气的温度，降低在真空发生器4中稀释气与烟气混合时，因稀释气温度过低而生成硫酸等腐蚀性液滴的几率，其中采样室3的第二侧壁36的材质为导热性能高的材质。还应当理解，加热部件39发热时，烟气在容纳腔35或者过滤腔372内都被加热，可降低烟气中的湿气含量，降低烟气的露点，进一步地降低烟气生成硫酸等腐蚀性液滴的几率。需要说明的是，本实施例中加热部件39采用为与220V电源连接的加热片，加热片均匀的分布在采样室3的第二侧壁36外围，第二筒体32包围加热部件39防止热量损失。还需说明的是，第一稀释气入口381与气路控制器(图未示)连接，还用于利用气路控制器提供的气体来吹走稀释气通道38内进入的灰尘、颗粒。需要说明的是，稀释气是用于稀释烟气的零气，零气是经过水、油、灰尘以及过滤SO2、NOx后，达到一定露点等要求的空气，零气中的SO2、NOx不超过0.9ppm。烟气露点是烟气中酸性物开始凝结时的温度，例如烟气中的SO3与烟气中的水蒸气形成酸雾凝结时的温度。

进一步地，采样室3还包括设置于第二侧壁36上的温度检测口383，用于检测采样室3内的温度。

请参看图2和图5，如图所示，真空发生器4包括反应腔41、设于反应腔41内的拉瓦尔喷管42、设于拉瓦尔喷管42正下方的扩散管43、包围反应腔41的第三侧壁44以及设于第三侧壁44上的第二稀释气入口441、烟气入口442以及样气出口443。其中，第二稀释气入口441与拉瓦尔喷管42的入口相连，样气出口443正对扩散管43的出口，烟气入口442设于拉瓦尔喷管42出口和扩散管43入口的侧端，应当理解，第二稀释气入口441、拉瓦尔喷管42的通道、扩散管43的通道以及样气出口443位于同一直线上。稀释采样器1还包括连接第一稀释气出口382和第二稀释气入口441的连接通道6，因此通稀释气通道38内的稀释气通过第二稀释气入口441进入到真空发生器4中，经过拉瓦尔喷管42的高速喷射压缩稀释气后，在拉瓦尔喷管42的出口形成射流，产生卷吸流动，卷吸周围静止的流体一起向前流动，因此在射流的周围形成一个低压区，形成一定的真空度，烟气入口442位于低压区，因此烟气通过烟气入口442被吸入，并与稀释气的射流混合稀释后流向扩散管43，最终通过样气出口443排出。需要说明的是，真空发生器4包括收缩段和扩散段，真空发生器4的低压区的压力大小或者真空度与拉瓦尔喷管42的最小直径、收缩段和扩散段43的形状相关，烟气正压与真空度的压差与烟气通过音速小孔301的流速相关，且压力差超过临界值后，烟气的流速将恒定不变，因此可通过调节拉瓦尔喷管42的尺寸调节稀释采样器1吸取的烟气的量，实现吸取小流量的烟气进行稀释反应，避免了直接抽取大量烟气还需多次过滤以及处理工作，而且还有利延长稀释采样器1设备使用寿命，降低稀释采样器1设备的工作负载。

需要说明的是，其他实施方式中还可以采用文丘里喷管替换拉瓦尔喷管，将第二稀释气入口441与文丘里喷管的入口相连，烟气入口442设于文丘里喷管出口的侧端。

还需说明的是，真空发生器4还包括设于第三侧壁44上的标气入口444，标气入口444连接外部的气路控制器(图未示)，用于校正稀释采样器1的的稀释比，应当理解，标气入口444与烟气入口442相对于拉瓦尔喷管42对称。具体的，使用与烟气浓度相当或者浓度略大于烟气浓度的标气进行校准，标气通过标气入口444进入真空发生器4与稀释气混合稀释，而稀释后的样气通过样气出口443送到分析仪，进行校准稀释比。

还需说明的是，真空发生器4还包括设于第三侧壁44上的真空度测量孔445，真空度测量孔445连接外部的信号调节器(图未示)，信号调节器为检测真空度的仪器，真空度测量孔445用于供检测仪器检测真空发生器4中的真空度大小。

上述稀释采样器1利用采样管2采集到的烟气流速与烟道5内的烟气的流速相同，提高了检测结果的准确性；还利用采样室内螺旋状的稀释气通道38增大稀释气的加热面积，降低在真空发生器4中稀释气与烟气混合时，因稀释气温度过低而生成硫酸等腐蚀性液滴的几率，且采样室内的加热部件39还可降低烟气的露点；此外，利用真空发生器4实现吸取小流量的烟气进行稀释反应，降低稀释采样器1的工作负载，延长设备使用寿命。

对所公开实例的上述说明，使得本技术领域专业人员能够实现或者使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种稀释采样器，其特征在于，包括采样管、与所述采样管连通的采样室以及与所述采样室连通的真空发生器，所述采样管采集烟道内的烟气并输送至所述采样室以及真空发生器进行稀释反应，所述采样管包括导流腔以及设于导流腔内的隔板，所述隔板将所述导流腔划分为第一导流通道以及第二导流通道，所述第一导流通道和第二导流通道均与同一所述烟道连通，所述烟道内的烟气进入所述第一导流通道后，部分烟气流向所述采样室，部分烟气流向所述第二导流通道并回到所述烟道。

2.如权利要求1所述的稀释采样器，其特征在于，所述导流腔还包括第三导流通道，所述第三导流通道分别与所述第一导流通道和所述第二导流通道连通，且所述第三导流通道还与所述采样室连通，所述烟道内的烟气进入所述第一导流通道并流向所述第三导流通道后，部分烟气流向所述采样室，部分烟气流向所述第二导流通道并回到所述烟道。

3.如权利要求2所述的稀释采样器，其特征在于，所述隔板的宽度与所述采样管的直径相同，所述隔板的长度小于所述采样管的长度。

4.如权利要求3所述的稀释采样器，其特征在于，所述隔板平行于所述采样管的长度方向放置。

5.如权利要求4所述的稀释采样器，其特征在于，所述隔板放置于所述采样管中央，所述第一导流通道的尺寸与所述第三导流通道的尺寸相同。

6.如权利要求1所述的稀释采样器，其特征在于，所述采样管还包括包围所述导流腔的第一侧壁，所述第一侧壁上设有与所述采样室连通的第一烟气出口，所述隔板上设有开孔，所述开孔连通所述第一导流通道和所述第二导流通道，烟气进入所述第一导流通道后，部分烟气通过所述第一烟气出口流向所述采样室，部分烟气通过所述开孔流向所述第二导流通道并回到所述烟道。

7.如权利要求1所述的稀释采样器，其特征在于，所述采样室包括容纳腔、包围所述容纳腔的第二侧壁、设于所述第二侧壁上贴近所述容纳腔一侧的稀释气通道、以及设于所述第二侧壁上的加热部件，所述容纳腔与所述采样管连通，所述加热部件加热所述稀释气通道内的稀释气以及从所述采样管流入所述容纳腔内的烟气。

8.如权利要求7所述的稀释采样器，其特征在于，所述稀释采样器还包括连接所述稀释气通道以及所述真空发生器的连接通道。

9.如权利要求7所述的稀释采样器，其特征在于，所述采样室还包括设于容纳腔内的过滤器以及与所述过滤器连通的音速装置，所述音速装置包括音速小孔，所述音速小孔的长度大于孔径。

10.如权利要求1所述的稀释采样器，其特征在于，所述真空发生器包括反应腔、设于所述反应腔内的文丘里喷管、包围所述反应腔的第三侧壁以及设于所述第三侧壁上的第二稀释气入口以及烟气入口，所述第二稀释气入口与所述文丘里喷管的入口相连，所述烟气入口设于所述文丘里喷管出口的侧端。