CN208333989U - 一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置，包括密封圆盘Ⅰ、取样管和开口固定环；密封圆盘Ⅰ的中部设有多个供取样管贯穿的取样管孔，该取样管孔内设有用于提高取样管和取样管孔连接密封性的密封圈；用于实现对多根取样管定位和锁紧的开口固定环由两个设有螺栓孔的半圆环和螺栓组成，取样管贯穿在密封圆盘Ⅰ上，多个开口固定环分别锁紧在密封圆盘Ⅰ两侧的取样管上；还包括设于连接在烟道壁面上的密封圆盘Ⅱ，密封圆盘Ⅰ和密封圆盘Ⅱ相适配且分别设有多个螺栓孔。该装置通用性强，便于存放和运输；制作方便、密封效果好，结构坚固、易于实现；成本低廉，结实耐用；组装和拆卸方便，节省时间和精力，安全性高。

Description

一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置。

背景技术

在电力、化工等行业的锅炉进行性能测试、排放测试等工作中，通常需要对烟道内的烟气进行取样分析。目前烟气分析仪的精度已完全可满足工程试验的要求，因此，获取有代表性的烟气样品就成为影响测试结果的主要问题。

为了使所取烟气样品具有代表性，国际和国内标准中均推荐采用全截面网格法，即把烟道的横截面分成许多相等的单元面积，并从这些单元面积的中心取烟气样品。为了将烟气从烟道相应位置抽出，试验人员主要采用以下三种方法：

(1)通过单根不锈钢管逐点抽拔的方式将烟气抽出；

(2)通过笛形管型烟气取样枪将烟气抽出；

(3)通过多管组合型烟气取样枪净烟气抽出。

采用通过单根不锈钢管逐点插拔的方式，该方法抽取的烟气样品在时效性上存在不足，在测量期间烟气流场会不断的变化，导致取样分析结果误差较大；此外在测试过程中还会耗费大量的时间和人力，并在反复的插拔过程中会带来诸多的不安全因素。

笛形管型烟气取样枪是一根开有若干等直径或者渐变直径小孔的不锈钢管，其开孔位置与等截面网格中心对齐。该方法存在的主要问题有：(1)在高温高含尘的烟气环境中取样，容易造成取样枪上的取样孔发生堵塞，而且孔径越小，堵塞法身的越快。一旦发生堵塞，不仅不能及时发现，更无法保证各取样点的烟气量均匀一致，影响抽取烟气样品的代表性。(2)许多已有的专利中，发明人采用取样孔直径渐变的笛形管型取样枪将烟气抽出，在该方案的实施中，需根据现场相关几何尺寸计算各取样孔的直径，并要在有限的管径上开出精确尺寸的取样小孔，不仅现场实现较为困难，而且会造成误差叠加，影响测量准确性。(3)在圆管上开孔将严重降低取样管的强度，在高温烟气中水平布置的取样管极有可能因为自身重力发生变形甚至折断，影响电厂设备的安全运行。

多管组合型烟气取样枪是由多根直径相同或变直径(目的是保证等流量取样)、长度不等的不锈钢管组合而成，其不锈钢管深入烟道的长度与等截面网格中心一一对应。通过专利检索，发现目前该方法已有的相关专利，存在的共性问题有：(1)随着机组容量的不断提高，烟道尺寸的相应增加，烟气取样枪最长的部分甚至到达6米以上；为保证精度，根据全截面网格法的要求，取样管的数量也要相应的增加，这就导致现有的多管组合型烟气取样枪的体积，重量越来越大，插入和拔出烟道时，试验人员的工作量也越来越大。(2)烟气取样枪长期工作在高温的环境中，尤其是当烟气取样枪竖直安装时，整个取样装置除了露在烟道外面的部分，表面温度都很高。试验人员，在将该装置拔出烟道时，不仅困难重重，而且特别吃力，无形中给试验工作带来的很大的危险因素。(3)现有专利中的多管组合型烟气取样枪，各不锈钢管间捆绑在一起或着在同一个平面通过焊接形成一个整体，通过塞布条等，进行密封和定位。该种结构的取样枪在高温烟气中水平布置时，极有可能因为自身重力影响，向下整体变形，并且随着烟道内烟气流场的变化，来回晃动，影响取样的精度和代表性。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术的缺陷，旨在提供一种制作方便、密封效果好、结构坚固、易于实现，成本低廉、结实耐用、便于存放和运输、适用性强的多管组合型烟气取样装置。该装置提高了传统烟气取样装置的通用型，通过组装便可适用于所有类型电厂的所有尺寸烟道中使用，并且组装和拆卸尤为方便，大大提高了现场试验人员的工作效率。

本实用新型通过如下技术方案得以实现：

一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置，包括密封圆盘Ⅰ、取样管和开口固定环；所述密封圆盘Ⅰ的中部设有多个供取样管贯穿的取样管孔，该取样管孔内设有用于提高取样管和取样管孔连接密封性的密封圈；用于实现对多根取样管定位和锁紧的开口固定环由两个设有螺栓孔的半圆环和螺栓组成，取样管贯穿在密封圆盘Ⅰ上，多个开口固定环分别锁紧在密封圆盘Ⅰ两侧的取样管上；还包括设于连接在烟道壁面上的密封圆盘Ⅱ，密封圆盘Ⅰ和密封圆盘Ⅱ相适配且分别设有多个用于通过螺栓相互连接的螺栓孔。

进一步地，还包括安装于密封圆盘Ⅰ、Ⅱ间的石棉垫圈。

进一步地，所述开口固定环为带聚氨酯的开口固定环。

进一步地，带聚氨酯的开口固定环的表面材质为铝合金，内层为聚氨酯。

进一步地，所述取样管的长度不一，分为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m五种长度规格。

进一步地，取样管为Φ10*1.5的钢管。

进一步地，取样管材质为不锈钢304。

进一步地，最长的取样管居中、居上布置，其余长度的取样管依次两侧布置。

进一步地，所述密封圈为硅胶密封圈。

本实用新型的优点：

(1)通用性强，且便于存放和运输。

(2)制作方便、密封效果好，结构坚固、易于实现。

(3)材料成本低廉，结实耐用。

(4)组装和拆卸尤为方便，节省试验人员大量时间和精力，提高了现场试验人员的安全。

附图说明

图1为设有取样管孔、螺栓孔、密封圈的密封圆盘Ⅰ结构示意图；

图2为密封圆盘Ⅱ的结构示意图；

图3为开口固定环的结构示意图；

图4为多管组合型烟气取样装置的结构示意图；

其中，1为密封圆盘Ⅰ，2为螺栓孔，3为取样管孔，4为密封圈，5为密封圆盘Ⅱ，6为带聚氨酯的开口固定环，7为取样管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体介绍本实用新型实质性内容。

如图1-4所示的多管组合型烟气取样装置，包括密封圆盘Ⅰ(1)、螺栓孔(2)、取样管孔(3)、密封圈(4)、密封圆盘Ⅱ(5)、带聚氨酯的开口固定环(6)、取样管(7)。

上述的的取样管(7)分为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m五种长度规格。首先根据烟道截面尺寸，通过全截面网格法以及密封圆盘Ⅱ外表面的高度计算出取样管(7)所要深入烟道的长度，再根据此长度从上述五种长度规格的取样管(7)中，选择合适长度的取样管(7)；各取样管(7)从取样管孔(3)贯穿相应的密封圆盘Ⅰ(1)，并通过在密封圆盘Ⅰ(1)的前后表面加装带聚氨酯的开口固定环(6)，实现对取样管(7)的定位和锁紧功能；此外，所述密封圈(4)可以实现取样管(7)与密封圆盘Ⅰ(1)之间的密封。密封圆盘Ⅰ(1)与焊接在烟道壁面上的密封圆盘Ⅱ(5)之间安装有石棉垫圈，通过从螺栓孔(2)插入螺栓连接，从而实现整个取样系统的密封和固定。

烟气取样装置的烟气取样管(7)与对应每个烟气均流单元连接，对烟气进行均流并混合，用以实现各取样点的烟气量均匀一致；烟气通过烟气取样管(7)从烟道中抽出，然后通过烟气均流装置，将烟气送入混合缓冲罐，再通过烟气预处理和大流量抽气装置，将烟气送入烟气分析装置进行烟气分析。

其中，本实用新型中的连接管均采用硅胶制成，耐高温。

其中，本实用新型中的取样管取样管穿出密封圆盘Ⅰ的部分长度根据全截面网格法以及密封圆盘Ⅱ外表面的高度综合确定；另一侧的长度由所选择的固定规格取样管的剩余长度决定。

其中，本实用新型中的取样管的数量根据烟道横截面尺寸确定，建议300MW等级及其以下装机负荷的机组，选用3根取样管；600MW等级装机负荷的机组，选用4根取样管；1000MW等级装机负荷的机组，选用5根取样管；也可根据现场实际情况增设取样管。

其中，本实用新型中的多管组合型烟气取样装置的取样管(7)的定位和锁紧功能，通过在密封圆盘Ⅰ(1)的前后表面加装带聚氨酯的开口固定环(6)来实现。当该取样装置竖直布置时，为确保取样管(7)的定位和锁紧功能，可在取样管(7)漏出烟道的部分，累计叠加安装多个带聚氨酯的开口固定环(6)。

其中，本实用新型中的取样管为Φ10*1.5的钢管，材质为不锈钢304。

其中，本实用新型中的带聚氨酯的开口固定环(6)表面材质为铝合金，内层为聚氨酯，该结构精准定位，锁紧能力强，便于安装拆卸，且不会伤害取样管(7)；内置的带聚氨酯可避免金属零件之间接触，起到很好的缓冲和防震效果。

其中，本实用新型中的取样装置，在组装时建议按照图1和图4中所示的方式，即将最长的取样管(7)优先居中布置，居上布置，其余长度的取样管(7)依次两侧布置。这样的布置方式，整个取样装置最稳定。

其中，本实用新型中的密封圈为硅胶密封圈，结实耐用，耐高温，耐腐蚀，密封效果好。

其中，试验开始前，整个取样装置的组装过程：将取样管依次从密封圆盘Ⅰ(1)的取样管孔(3)，慢慢插入密封圆盘Ⅱ(5)的测孔中；根据事先确定好的取样管(7)插入长度的位置，在密封圆盘Ⅰ(1)前后表面加装带聚氨酯的开口固定环(6)。等所有的取样管(7)都定位安装好后，只需将螺栓穿过密封圆盘Ⅰ(1)和密封圆盘Ⅱ(5)的螺丝孔(2)，和将整个取样装置固定即可。

其中，试验结束后，拆除取样装置时：只需将密封圆盘Ⅰ(1)表面的螺栓拆除，将整个取样装置慢慢抽出一小部分，漏出密封圆盘Ⅰ(1)后表面的带聚氨酯的开口固定环(6)即可。然后将带聚氨酯的开口固定环(6)依次拆除，剩下的就可以将取样管依次从密封圆盘Ⅰ(1)的取样管孔(3)慢慢抽出即可。

其中，建议在每次测试结束后，对每根取样管都通入压缩空气，进行内部吹扫和清灰。

上述实施例的作用在于具体介绍本实用新型的实质性内容，但本领域技术人员应当知道，不应将本实用新型的保护范围局限于该具体实施例。

Claims (9)

1.一种通用型自适应的多管组合型烟气取样装置，其特征在于：包括密封圆盘Ⅰ、取样管和开口固定环；所述密封圆盘Ⅰ的中部设有多个供取样管贯穿的取样管孔，该取样管孔内设有用于提高取样管和取样管孔连接密封性的密封圈；用于实现对多根取样管定位和锁紧的开口固定环由两个设有螺栓孔的半圆环和螺栓组成，取样管贯穿在密封圆盘Ⅰ上，多个开口固定环分别锁紧在密封圆盘Ⅰ两侧的取样管上；还包括设于连接在烟道壁面上的密封圆盘Ⅱ，密封圆盘Ⅰ和密封圆盘Ⅱ相适配且分别设有多个用于通过螺栓相互连接的螺栓孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括安装于密封圆盘Ⅰ、Ⅱ间的石棉垫圈。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述开口固定环为带聚氨酯的开口固定环。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：带聚氨酯的开口固定环的表面材质为铝合金，内层为聚氨酯。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述取样管的长度不一，分为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m五种长度规格。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：取样管为Φ10*1.5的钢管。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：取样管材质为不锈钢304。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：最长的取样管居中、居上布置，其余长度的取样管依次两侧布置。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述密封圈为硅胶密封圈。