CN207007803U - 一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，包括离心风机一、管道、气力输送器、水蒸气发生器、标气瓶放置架、粉尘发生器和控制柜，管道的一端与离心风机一连接，粉尘发生器通过气力输送器与管道连接，水蒸气发生器与管道连接，标气瓶放置架上放置有多个标气瓶，每个标气瓶均通过连接管与管道连接，且每个标气瓶的出口处均设有质量流量控制阀，管道上设有电动阀，管道上还设有安装平台，水蒸气发生器、粉尘发生器和标气瓶均与管道上靠近离心风机一的一端连接，安装平台设置在管道上远离离心风机的一端。本实用新型能够提供颗粒物检测需求环境，给监测设备提供一个可靠的研发过程和精准的标定条件。

Description

一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置

技术领域

本发明涉及一种给仪器进行标定的设备，具体涉及一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置。

背景技术

国内一些中小企业，不重视保护环境，甚至净化污染物的设备只是摆设，是为了应付检查而设置的,平时随意排污；加上发达国家的污染环境的企业，大量搬迁到发展中国家；地方政府有关部门只追求经济指标，不顾环境污染。造成环境污染越来越严重，我国也正在加强治理环境污染源，不少企业抓住机遇已向环境监测方向发展。

烟尘、烟气标准浓度发生及过程检定装置是一种模拟烟道中烟尘、烟气流场的设备，提供一个相对标准的浓度源，用来对目前市面上已有以及正在研发的仪器进行标定，验收，并能提供有效数据。目前企业中很难找到类似的定标装置，而环境检测仪器的开发和市面上鱼龙混杂的仪器的鉴定又迫在眉睫。对于智能烟尘、气测试装置的研究和产业化以及我司装备研究水平提升都有重要意义。

发明内容

为了克服现有仪器标定中存在的不足，本发明提供了一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，包括离心风机一、管道、气力输送器、水蒸气发生器、标气瓶放置架、粉尘发生器和控制柜，所述管道的一端与离心风机一连接，所述粉尘发生器通过气力输送器与所述管道连接，所述水蒸气发生器与所述管道连接，所述标气瓶放置架上放置有多个标气瓶，每个标气瓶均通过连接管与所述管道连接，且每个标气瓶的出口处均设有质量流量控制阀，所述管道上设有电动阀，所述管道上还设有安装平台，所述水蒸气发生器、粉尘发生器和标气瓶均与管道上靠近离心风机一的一端连接，所述安装平台设置在管道上远离离心风机的一端，所述离心风机一连接有变频器，所述水蒸气发生器、粉尘发生器、变频器、气力输送器、电动阀和质量流量控制阀均与所述控制柜连接。

作为优选，所述控制柜包括PLC控制器和数据处理显示单元。

作为优选，所述管道上设有加热装置，所述加热装置连接温控器，管道外侧还包裹有保温棉。

作为优选，所述管道上还设有防爆片和观察窗。

作为优选，所述管道包括两个相互平行的管道一和管道二，管道一和管道二的端部均与所述离心风机相连，所述水蒸气发生器、粉尘发生器和标气瓶均与管道一相连接，所述安装平台设置在管道一上。

作为优选，所述管道一和管道二的末端通过U型管连通，所述U型管上设有排气阀门，排气阀门通过排气管与废气处理池连接，所述排气管上设有离心风机二。

作为优选，所述管道一的末端设有粉尘过滤装置。

作为优选，所述粉尘过滤装置包括壳体，所述壳体的一侧设有进气口，所述进气口与管道一的末端相连接，所述壳体内设有滤芯，所述滤芯位于进气口的上方，所述壳体内还设有反吹喷头，所述反吹喷头位于所述滤芯上方且喷头朝向所述滤芯，所述壳体上方设有储气罐，所述储气罐通过反吹管道与所述反吹喷头连接，所述反吹管道上设有脉冲电磁阀。

作为优选，所述储气罐上还设有压力计和泄压阀，所述壳体内还设有用于检测滤芯两侧压力差的压差计。

作为优选，所述壳体的下方还设有集尘桶，所述壳体的底部为圆锥形，所述壳体底部最低处与所述集尘桶通过软连接相连。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，能够提供颗粒物检测需求环境，气态污染物检测环境，烟气排放检测环境，方便仪器通过采样和非采样方式测定烟气中颗粒物的浓度、气态污染物（一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、二氧化硫、氨气，氟化氢，氯化氢等）浓度，烟气温度、烟气压力、烟气流速或流量、烟气含湿量、烟气氧量以及浓度流场。本装置能够模拟现场环境，可长时间连续的进行定标，给监测设备提供一个可靠的研发过程和精准的标定条件，增强现场环境的适用性。为检测仪器配套设计，使产品符合环境监测行业要求，为国家标准及计量检定规程和校准规范的制定提供可以参考借鉴的实验装置。

附图说明

图1是本发明闭环式的主视图；

图2是本发明闭环式的俯视图；

图3是本发明开环式的主视图；

图4是本发明开环式的俯视图；

图5是本发明中粉尘过滤装置的主视图；

图6是本发明中粉尘过滤装置的俯视图；

图7是本发明中粉尘过滤装置的左视图；

图8是预处理房间的结构示意图。

附图标记列表：

图中；1-离心风机一；2-气力输送器；3-电动阀；4-保温棉；5加热装置；6-管道；601-管道一；602-管道二；7-旋转式吊装机构；8-排气阀门；9-离心风机二；10-废气处理池；11-管道支架；12-控制柜；13-水蒸气发生器；14-粉尘发生器；15-标气瓶放置架；16-气体质量流量控制器；17-观察窗；18-安装平台；19-大型仪器安装法兰；20-防爆片；21-小型仪器安装法兰；22-粉尘过滤装置；2201-滤芯；2202-反吹喷头；2203-储气罐；2204-脉冲电磁阀；2205-集尘桶软连接；2206-集尘桶；2207-压差计；2208-压力计；2209-泄压阀；23-电子天平；24-大理石平台；25-真空干燥箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1到图4所示，一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，包括离心风机一1、管道6、气力输送器2、水蒸气发生器13、标气瓶放置架15、粉尘发生器14和控制柜12，管道6的一端与离心风机一1连接，粉尘发生器14通过气力输送器2与管道6连接，水蒸气发生器13与管道6连接，标气瓶放置架15上放置有多个标气瓶，每个标气瓶均通过连接管与管道6连接，且每个标气瓶的出口处均设有质量流量控制阀16，管道6上设有电动阀3，管道6上还设有安装平台18，水蒸气发生器13、粉尘发生器14和标气瓶均与管道6上靠近离心风机一1的一端连接，安装平台18设置在管道6上远离离心风机的一端，离心风机一1连接有变频器，水蒸气发生器13、粉尘发生器14、变频器、气力输送器2、电动阀3和质量流量控制阀16均与控制柜12连接。

变频器可以控制离心风机转速，从而控制流场流速，通过质量流量控制阀16、粉尘发生器14、水蒸气发生器13定量控制投入气体、粉尘量和湿气浓度，还可以通过通入压缩气体控制设备内部压力。整个装置全密封，法兰连接处采用柔性四氟密封条，离心风机处采用石墨密封，并有调节锁紧装置，确保石墨密封条磨损后仍然达到密封效果，使设备能够在压力条件下运行。安装平台18上设有大型仪器安装法兰19，用于安装大型定标仪器，安装平台18上安装有可360度全方位旋转的旋转式吊装机构7，可方便吊装500kg以下的仪器进行定标，管道6上设有小型仪器安装法兰21，用于安装小型定标仪器。可安装插入式、抽取式、对穿式的仪器进行定标。在管道6下方还设有管道支架11，管道支架11将整体装置架高，便于人员通行。

控制柜12包括PLC控制器和数据处理显示单元，实现高自动化的控制和精确的监控。

管道6上设有加热装置5，加热装置5连接温控器，管道6外侧还包裹有保温棉4。管道6顶部安装防爆片20，预防特殊情况管道6内压力过大造成意外。管道6上还设有观察窗17，观察窗17可查看内部情况，也可打开观察窗17在管道6内部支架上安装小型设备，比如风速风向仪。

管道6包括两个相互平行的管道一601和管道二602，管道一601和管道二602的端部均与离心风机相连，水蒸气发生器13、粉尘发生器14和标气瓶均与管道一601相连接，安装平台18设置在管道一601上。

本装置可使流场闭环循环，也可使流场开环，通过互换U型管道6和粉尘过滤装置22实现闭环与开环的切换。根据要求流场粉尘浓度可选择合适的测量方式，即开环或者闭环。粉尘浓度小于1g/m³时，用闭环方式，流场循环运行；粉尘浓度大于1g/m³时，用开环方式。浓度过高时，若采用闭环方式，流场循环运行，一方面粉尘浓度过高达爆炸极限有发生爆炸隐患，另一方面粉尘浓度过高对离心风机叶轮造成磨损，降低寿命。

闭环时，管道一601和管道二602的末端通过U型管连通，U型管上设有排气阀门8，排气阀门8通过排气管与废气处理池10连接，排气管上设有离心风机二9。实验完成后，废气处理池10可过滤设备管道6内部的实验气体，不污染环境。

开环时，管道一601的末端设有粉尘过滤装置22，粉尘过滤装置22可过滤粉尘标定后粉尘。

如图3所示，粉尘过滤装置22包括壳体，壳体的一侧设有进气口，进气口与管道一601的末端相连接，壳体内设有滤芯2201，滤芯2201位于进气口的上方，壳体内还设有反吹喷头2202，反吹喷头2202位于滤芯2201上方且喷头朝向滤芯2201，壳体上方设有储气罐2203，储气罐2203通过反吹管道6与反吹喷头2202连接，反吹管道6上设有脉冲电磁阀2204。储气罐2203上还设有压力计2208和泄压阀2209，壳体内还设有用于检测滤芯2201两侧压力差的压差计2207。壳体的下方还设有集尘桶2206，壳体的底部为圆锥形，壳体底部最低处与集尘桶2206通过软连接2205相连。

在粉尘投入管道6之前需要进行预处理，预处理在预处理房间内进行，预处理房间如图4所示，设有电子天平23、大理石平台24和真空干燥箱25，电子天平23放置在大理石平台24上，电子天平23可精确称量粉尘重量，精度可达0.01mg，用于称量粉尘后手动投入到粉尘发生器14。大理石平台24保证电子天平23稳定使用。真空干燥箱25用来干燥粉尘，防止粉尘潮湿，给称重带来误差。

本发明通过标气瓶提供一个标准的浓度源，模拟烟道内实际环境，准确控制循环管道6内气体的风速、温度、湿度、压力、浓度以及粉尘浓度。给仪器的定标创造一个相似的环境和准确的数据。而且可以实现多台仪器同时定标。如为在线式粉尘监测仪、气体监测仪等环境监测设备以及风速风向仪等设备提供一个定标平台。

下面通过两个具体的实施例进行说明：

实施例1

闭环方式：

如图1所示，管道一601和管道二602的一端分别与离心风机一1相连，管道一601和管道二602的末端通过U型管相连，形成闭环，流场走循环。通过气力输送器2和粉尘发生器14定量投入粉尘，并用电动阀3控制通断。标气瓶放置架15上的各种标气瓶，通过质量流量控制阀16定量投入标气至管道一601内，并通过标气瓶放置架15上的多个电动阀3控制其多种标气管路通断，并通过电动阀3控制流经管道一601的通断。通过水蒸气发生器13定量投入湿气，可在管道6内安装湿度传感器，并通过湿度传感器反馈湿度值。在管道6设有加热装置5和保温棉4对管道6进行加热和保温，本例中加热装置5采用缠绕在管道6上的加热带。使流场达到所需温度。旋转式吊装机构7可将重型定标设备吊装至安装平台18任意位置。通过排气阀门8和离心风机二9将标定完的废气排入废气处理池10。离心风机一1和离心风机二9均采用防爆离心风机。管道支架11将整体装置架高，便于通行。控制柜12对管道6内气体的风速、温度、湿度、压力、浓度以及粉尘浓度参数进行设置，并自动控制相关设备和阀门通断，使得模拟环境达到设置参数值。观察窗17可查看内部情况，也可打开观察窗17在管道6内部支架上安装小型设备，比如风速风向仪。定标设备安装在大型仪器安装法兰19和小型仪器安装法兰21上进行标定。防爆片20可在内部压力增加至设定值时破裂泄压。

实施例2

开环方式：

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，将U型管和废气处理池10拆除，并在管道一601末端安装粉尘过滤装置22，形成开环流场，粉尘过滤装置22通滤芯2201过滤标定完的粉尘，防止污染环境。通过脉冲电磁阀2204和反吹喷头2202将滤芯2201上聚集的粉尘反吹，防止滤芯2201堵塞。储气罐2203保证反吹压力，通过压力计2208检查压力状况，泄压阀2209保证储气罐2203安全。压差计2207可查看滤芯2201两端的压差值，判断滤芯2201是否需要更换。集尘桶2206软连接2205连接集尘桶2206，收集粉尘。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，包括离心风机一、管道、气力输送器、水蒸气发生器、标气瓶放置架、粉尘发生器和控制柜，所述管道的一端与离心风机一连接，所述粉尘发生器通过气力输送器与所述管道连接，所述水蒸气发生器与所述管道连接，所述标气瓶放置架上放置有多个标气瓶，每个标气瓶均通过连接管与所述管道连接，且每个标气瓶的出口处均设有质量流量控制阀，所述管道上设有电动阀，所述管道上还设有安装平台，所述水蒸气发生器、粉尘发生器和标气瓶均与管道上靠近离心风机一的一端连接，所述安装平台设置在管道上远离离心风机的一端，所述离心风机一连接有变频器，所述水蒸气发生器、粉尘发生器、变频器、气力输送器、电动阀和质量流量控制阀均与所述控制柜连接。

2.如权利要求1所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述控制柜包括PLC控制器和数据处理显示单元。

3.如权利要求1所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述管道上设有加热装置，所述加热装置连接温控器，管道外侧还包裹有保温棉。

4.如权利要求1所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述管道上还设有防爆片和观察窗。

5.如权利要求1到4任意一项所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述管道包括两个相互平行的管道一和管道二，管道一和管道二的端部均与所述离心风机相连，所述水蒸气发生器、粉尘发生器和标气瓶均与管道一相连接，所述安装平台设置在管道一上。

6.如权利要求5所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述管道一和管道二的末端通过U型管连通，所述U型管上设有排气阀门，排气阀门通过排气管与废气处理池连接，所述排气管上设有离心风机二。

7.如权利要求5所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述管道一的末端设有粉尘过滤装置。

8.如权利要求7所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述粉尘过滤装置包括壳体，所述壳体的一侧设有进气口，所述进气口与管道一的末端相连接，所述壳体内设有滤芯，所述滤芯位于进气口的上方，所述壳体内还设有反吹喷头，所述反吹喷头位于所述滤芯上方且喷头朝向所述滤芯，所述壳体上方设有储气罐，所述储气罐通过反吹管道与所述反吹喷头连接，所述反吹管道上设有脉冲电磁阀。

9.如权利要求8所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述储气罐上还设有压力计和泄压阀，所述壳体内还设有用于检测滤芯两侧压力差的压差计。

10.如权利要求8所述的烟道中烟尘、烟气流场模拟装置，其特征在于，所述壳体的下方还设有集尘桶，所述壳体的底部为圆锥形，所述壳体底部最低处与所述集尘桶通过软连接相连。