CN209102475U - 一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其结构包括预处理系统、稀释系统、采样系统和数据控制系统，预处理系统右端设置有稀释系统，稀释系统右端设置有采样系统，采样系统下端设置有数据控制系统，本实用新型的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，通过设置了加热导管和保温管，从而防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，以减少颗粒物损失，通过设置了停留室，从而可以模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程，按照大气环境颗粒物的采样方法进行颗粒物样品的采样，通过设置了后置切割头的方式，从而解决了PM2.5、PM10颗粒物无法分级采样的问题。

Description

一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统

技术领域

本实用新型是一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，属于可吸入固体颗粒物稀释采样系统领域。

背景技术

本实用新型涉及一种PM2.5、PM10颗粒物分级采样系统，用于固定燃烧源排放出的温度高、湿度大、浓度高等特点的工业烟气颗粒污染物采集，整个系统包括烟气引入系统、烟气稀释系统、采样系统及数据采集与控制系统，加热导管内壁采用特氟龙涂层，外壁包裹保温套，可防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，以减少颗粒物损失，停留室可以模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程，按照大气环境颗粒物的采样方法进行颗粒物样品的采样即可，该装置采用一级稀释即可满足对管道烟气颗粒物采集要求，该系统结构简单，采用后置切割头的方式，可以进行PM2.5、PM10颗粒物的分级采样，随着科学技术的飞速发展，可吸入固体颗粒物稀释采样系统也得到了技术改进，但是现有技术无法对PM2.5、PM10颗粒物进行分级采样，导致采样不方便。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，以解决现有技术无法对PM2.5、PM10颗粒物进行分级采样，导致采样不方便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，包括预处理系统、稀释系统、采样系统和数据控制系统，所述预处理系统右端设置有稀释系统，所述稀释系统右端设置有采样系统，所述采样系统下端设置有数据控制系统，所述预处理系统由采样喷嘴、皮托管、热电偶温度计、加热导管、保温管和温度计组成，所述采样喷嘴上端与加热导管左端进行插接，所述皮托管右端设置在数据控制系统上端左侧，所述热电偶温度计设置在皮托管下端，并且热电偶温度计右端与数据控制系统上端最左侧电连接，所述加热导管外部与保温管内部进行插接，所述温度计设置在保温管右端下侧，并且温度计与数据控制系统上端中部左侧电连接，所述稀释系统由压力表、流量调节阀、文丘里流量计、过滤装置、空气压缩机、稀释混合室和停留室组成，所述压力表上端与流量调节阀下端进行插接，所述流量调节阀上端通过管道与文丘里流量计进行插接，所述文丘里流量计右端通过管道与过滤装置进行插接，所述过滤装置右端通过管道与空气压缩机左端进行插接，所述稀释混合室上端与压力表下端进行插接，并且稀释混合室左端与所加热导管右端进行插接，所述停留室设置在稀释混合室右端，所述采样系统由切割头、采样膜、质量流量控制器和气泵组成，所述切割头与质量流量控制器电连接，所述采样膜设置在气泵左端，所述质量流量控制器与数据控制系统电连接，所述气泵与数据控制系统电连接。

进一步地，所述采样喷嘴为等速采样,其优点是使得采样嘴的气流速度与测定点的排气流速相等，便于采样。

进一步地，所述加热导管温度设定值略高于烟道中烟气温度5度,其优点是防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，减少颗粒物损失。

进一步地，所述过滤装置由粗过滤器、活性炭层、硅胶层和高效过滤器组成,其优点是去除空气中的粗颗粒物、极细颗粒物及有机物得到洁净的稀释气体。

进一步地，所述流量调节阀控制稀释比在10-80范围内,其优点是调节稀释空气引入流量。

进一步地，所述停留室停留时间为60-70s，并且停留室底部设置有平衡孔,其优点是用于缓解压入混合气体产生的微正压，排出多余气体，保证系统采样的稳定性。

本实用新型的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，通过设置了加热导管和保温管，从而防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，以减少颗粒物损失，通过设置了停留室，从而可以模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程，按照大气环境颗粒物的采样方法进行颗粒物样品的采样，通过设置了后置切割头的方式，从而解决了PM2.5、PM10颗粒物无法分级采样的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的PM2.5、PM10颗粒物分级采样系统流程图；

图2为本实用新型的PM2.5、PM10颗粒物分级采样系统结构示意图；

图3为本实用新型的稀释系统中空气引入部分结构示意图；

图中：预处理系统-1、稀释系统-2、采样系统-3、数据控制系统-4、采样喷嘴-101、皮托管-102、热电偶温度计-103、加热导管-104、保温管-105、温度计-106、压力表-201、流量调节阀-202、文丘里流量计-203、过滤装置-204、空气压缩机-205、稀释混合室-206、停留室-207、切割头-301、采样膜-302、质量流量控制器-303、气泵-304。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1、图2与图3，本实用新型提供一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统：包括预处理系统1、稀释系统2、采样系统3和数据控制系统4，预处理系统1右端设置有稀释系统2，稀释系统2右端设置有采样系统3，采样系统3下端设置有数据控制系统4，预处理系统1由采样喷嘴101、皮托管102、热电偶温度计103、加热导管104、保温管105和温度计106组成，采样喷嘴101上端与加热导管104左端进行插接，皮托管102右端设置在数据控制系统4上端左侧，热电偶温度计103设置在皮托管102下端，并且热电偶温度计103右端与数据控制系统4上端最左侧电连接，加热导管104外部与保温管105内部进行插接，温度计106设置在保温管105右端下侧，并且温度计106与数据控制系统4上端中部左侧电连接，稀释系统2由压力表201、流量调节阀202、文丘里流量计203、过滤装置204、空气压缩机205、稀释混合室206和停留室207组成，压力表201上端与流量调节阀202下端进行插接，流量调节阀202上端通过管道与文丘里流量计203进行插接，文丘里流量计203右端通过管道与过滤装置204进行插接，过滤装置204右端通过管道与空气压缩机205左端进行插接，稀释混合室206上端与压力表201下端进行插接，并且稀释混合室206左端与所加热导管104右端进行插接，停留室207设置在稀释混合室206右端，采样系统3由切割头301、采样膜302、质量流量控制器303和气泵304组成，切割头301与质量流量控制器303电连接，采样膜302设置在气泵304左端，质量流量控制器303与数据控制系统4电连接，气泵304与数据控制系统4电连接，采样喷嘴101为等速采样,其优点是使得采样嘴的气流速度与测定点的排气流速相等，便于采样，加热导管104温度设定值略高于烟道中烟气温度5度,其优点是防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，减少颗粒物损失，过滤装置204由粗过滤器、活性炭层、硅胶层和高效过滤器组成,其优点是去除空气中的粗颗粒物、极细颗粒物及有机物得到洁净的稀释气体，流量调节阀202控制稀释比在10-80范围内,其优点是调节稀释空气引入流量，停留室207停留时间为60-70s，并且停留室207底部设置有平衡孔,其优点是用于缓解压入混合气体产生的微正压，排出多余气体，保证系统采样的稳定性。

当使用者想使用本专利的时候，使用者在采样前，用皮托管102和热电偶温度剂103测量烟道内的烟气流速和烟气温度，根据测得的气流速度选取合适的采样喷嘴101实现等速采样，采样时，将采样喷嘴101伸入烟道中，使采样喷嘴101至于监测点上，正对气流方向，开启加热导管104进行加热，以加热导管温度计106显示数据为准，调节加热温度至略高于烟道中烟气温度，保温管105对加热导管104进行保温，接着进入稀释系统2，然后开启空气压缩机205，空气压缩机205用于提供稀释空气，环境空气通过空气压缩机205压缩进入过滤装置204，通过过滤装置204中的粗过滤器、活性炭层、硅胶层、高效过滤器去除空气中的粗颗粒物、极细颗粒物及有机物得到洁净的稀释气体，过滤装置204一端连接空气压缩机205，一端与文丘里流量计203相连，由文丘里流量计203和压力表201测量的引入稀释空气压差，结合稀释空气的温度和压力数据，可以确定引入稀释空气的流量Q2，通过流量调节阀202进行稀释空气引入流量的调节，并控制稀释比在10-80范围内，压力表201与稀释混合室206相连，采集的烟气与稀释空气在稀释混合室206充分均匀混合，进入停留室207停留为60-70s，大大降低了装置体积和开发成本，停留室207底部装有压力表208、温度计209来测定停留室中的压力与温度值。压力表208、温度计209与数据采集与控制系统相连，显示具体参数值。停留室底部设置平衡孔用于缓解压入混合气体产生的微正压，排出多余气体，保证系统采样的稳定性，最后打开气泵304调节至等速引流，待系统稳定后开始采样，气泵304抽取采样气体，气体通过采样膜302时颗粒物被其捕集，质量流量控制器303用于控制采样时管路中气体的流量，当采样一段时间后，关闭气泵304，将采样膜302取下，对颗粒物进行后续的化学分析，其中，数据控制系统4对对整个颗粒物采样装置进行数据监控，用于采集记录预处理系统1中的热电偶温度值、加热导管温度值，稀释系统2中停留室207的压力值、温度值等，通过设置了加热导管104和保温管105，从而防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，以减少颗粒物损失，通过设置了停留室207，从而可以模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程，按照大气环境颗粒物的采样方法进行颗粒物样品的采样，通过设置了后置切割头301的方式，从而解决了PM2.5、PM10颗粒物无法分级采样的问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征包括预处理系统(1)、稀释系统(2)、采样系统(3)和数据控制系统(4)，所述预处理系统(1)右端设置有稀释系统(2)，所述稀释系统(2)右端设置有采样系统(3)，所述采样系统(3)下端设置有数据控制系统(4)，所述预处理系统(1)由采样喷嘴(101)、皮托管(102)、热电偶温度计(103)、加热导管(104)、保温管(105)和温度计(106)组成，所述采样喷嘴(101)上端与加热导管(104)左端进行插接，所述皮托管(102)右端设置在数据控制系统(4)上端左侧，所述热电偶温度计(103)设置在皮托管(102)下端，并且热电偶温度计(103)右端与数据控制系统(4)上端最左侧电连接，所述加热导管(104)外部与保温管(105)内部进行插接，所述温度计(106)设置在保温管(105)右端下侧，并且温度计(106)与数据控制系统(4)上端中部左侧电连接，所述稀释系统(2)由压力表(201)、流量调节阀(202)、文丘里流量计(203)、过滤装置(204)、空气压缩机(205)、稀释混合室(206)和停留室(207)组成，所述压力表(201)上端与流量调节阀(202)下端进行插接，所述流量调节阀(202)上端通过管道与文丘里流量计(203)进行插接，所述文丘里流量计(203)右端通过管道与过滤装置(204)进行插接，所述过滤装置(204)右端通过管道与空气压缩机(205)左端进行插接，所述稀释混合室(206)上端与压力表(201)下端进行插接，并且稀释混合室(206)左端与所加热导管(104)右端进行插接，所述停留室(207)设置在稀释混合室(206)右端，所述采样系统(3)由切割头(301)、采样膜(302)、质量流量控制器(303)和气泵(304)组成，所述切割头(301)与质量流量控制器(303)电连接，所述采样膜(302)设置在气泵(304)左端，所述质量流量控制器(303)与数据控制系统(4)电连接，所述气泵(304)与数据控制系统(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征在于：所述采样喷嘴(101)为等速采样。

3.根据权利要求1所述的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征在于：所述加热导管(104)温度设定值略高于烟道中烟气温度5度。

4.根据权利要求1所述的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征在于：所述过滤装置(204)由粗过滤器、活性炭层、硅胶层和高效过滤器组成。

5.根据权利要求1所述的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征在于：所述流量调节阀(202)控制稀释比在10-80范围内。

6.根据权利要求1所述的一种可吸入固体颗粒物稀释采样系统，其特征在于：所述停留室(207)停留时间为60-70s，并且停留室(207)底部设置有平衡孔。