CN217424884U - 一种高效除水除焦油的采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高效除水除焦油的采样装置，包括高压静电场组件以及过滤组件，高压静电场组件的样气进口处通过取样杆连接外设目标烟道壁，用于依据其内部形成的高压静电场，对来自目标烟道壁内的混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行分离；取样杆与高压静电场组件连接处固定安装有用于保证取样杆与高压静电场组件密封连接的焊接法兰；高压静电场组件的样气出口处固定安装有过滤组件，过滤组件包括加热块、滤芯以及样气出口通道。本实用新型通过增设过滤组件，高效可靠的输出洁净样气，延长过滤元件使用寿命，达到，双重净化的方式，从而使得本实用新型具备净化能力强、效率高、对烟气中微小的水、焦油和颗粒物去除能力强的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业尾气排放技术领域，具体为一种高效除水除焦油的采样装置。
背景技术
在常规的CEMS脱硫、脱硝工艺，还是一些化工工业生产的尾气排放中，水、焦油、粉尘等混合杂质总是无法避免的存在，这对在线监测系统及仪表的预处理能力要求严格。
而传统的采样装置都是在过滤腔外壁安装加热器安装，通过加热采样装置的腔体，使采样管路中的水保持气态，并用过滤器，物理性的过滤掉烟气中的粉尘和焦油。
这种传统的采样装置普遍在高温高湿环境极易在采样流路的冷点处发生堵塞，且需要经常更换滤芯和密封元件等耗材；存在过滤效率低的问题，只能过滤较大粒径的焦油雾滴或粉尘，但对水分几乎没有过滤效果，这就导致后端系统内预处理设备负担沉重，气态水在冷凝后流入仪表导致系统损坏的风险；
目前现有技术中的采样装置如本实用新型说明书附图图2所示，存在：
1)加热器对腔体局部加热，流路中无法避免的存在冷点，容易堵塞；
2)维护成本高，需要经常清理或更换过滤器；
3)过滤效率低，无法去除液态水、焦油、粉尘或混合杂质；
4)仅一级过滤，一旦过滤器受到腐蚀穿孔，失去过滤作用，后端仪表极易收到污染等问题。
有鉴于此，急需发明设计一种高效除水除焦油的采样装置。
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高效除水除焦油的采样装置，一方面，通过利用高压电源与电场结构的高效配合，产生高压静电场，对目标混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行有效分离，从而具备被分离组份没有损失的优点；另一方面，通过增设过滤组件，高效可靠的输出洁净样气，延长过滤元件使用寿命，达到，双重净化的方式，从而使得本实用新型具备净化能力强、效率高、对烟气中微小的水、焦油和颗粒物去除能力强的优点，以解决上述背景技术中提出的问题，解决了现有技术中的问题。
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：一种高效除水除焦油的采样装置，包括：高压静电场组件以及过滤组件，
所述高压静电场组件的样气进口处通过取样杆连接外设目标烟道壁，用于依据其内部形成的高压静电场，对来自目标烟道壁内的混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行分离；
所述取样杆与所述高压静电场组件连接处固定安装有用于保证取样杆与高压静电场组件密封连接的焊接法兰；
所述高压静电场组件的样气出口处固定安装有过滤组件，所述过滤组件包括加热块、滤芯以及样气出口通道，其中，
所述样气出口通道与高压静电场组件的样气出口相通，且在其内壁配合安装有滤芯，用于对高压静电场将混合样品分离后所产生的焦油杂质进行二次过滤，输出洁净样气；
所述加热块以与滤芯呈轴对称的方式固定安装在所述样气出口通道外壁，用于对滤芯加热，以确保混合样品经高压静电场分离后得到的一次样气在经过滤芯时，其自身携带的气态水不会在样气出口通道处发生冷凝。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述过滤组件还包括反吹口，其中，所述反吹口固定开设在所述样气出口通道外壁，用于将外部的洁净压缩气体通过反吹口反向输入至过滤组件以及高压静电场组件内部，以清除过滤组件以及高压静电场组件内部残留杂质。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述高压静电场组件以及过滤组件均固定安装在同一保温箱内，用于在高压静电场组件以及过滤组件外围形成一温场区域，以防止加热块及高压静电场的热量流失。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述保温箱一端部接地，用于保证设备运行安全。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述高压静电场组件包括沉淀极以及电晕极，其中，
所述沉淀极呈中空结构；
所述电晕极贯穿沉淀极并与所述沉淀极结合而密闭形成一对目标烟道壁内的混合样品进行分离的高压静电场；
沿所述沉淀极重力方向的下端，设有用于收集目标烟道壁内的混合样品经所述高压静电场预处理后所产生凝结废液的废液收集腔，所述废液收集腔外缘面固设有排液口；
所述沉淀极远离与排液口连接的一端部，分别设有样气进口和样气出口，以输入目标烟道壁内的混合样品或输出目标烟道壁内的混合样品经预处理后产生的洁净气体。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述电晕极一端部通过电极绝缘子与外接导线连接，用于向呈中空结构的沉淀极引入高压电源，所述电极绝缘子固定安装于所述沉淀极外缘面；
所述电晕极另一端部通过定位板固定安装于沉淀极内，用于保证形成的所述高压静电场稳定运行。
作为对本实用新型中所述一种高效除水除焦油的采样装置的改进，所述电极绝缘子与导线连接处固设有密封垫片，用于保证高压静电场的安全运行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型一方面，通过利用高压电源与电场结构的高效配合，产生高压静电场，对目标混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行有效分离，从而具备被分离组份没有损失的优点；另一方面，通过增设过滤组件，高效可靠的输出洁净样气，延长过滤元件使用寿命，达到双重净化的方式，从而使得本实用新型具备净化能力强、效率高、对烟气中微小的水、焦油和颗粒物去除能力强的优点；
同时，通过增设定位板固定安装于沉淀极内的方式，从而使得本实用新型具备电晕极可靠定位，以形成的高压静电场稳定运行的优点，进一步保证目标混合样品中的固态、液态及其混合污染物的有效分离。
附图说明
参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制，在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本实用新型一实施例中所提出的高效除水除焦油的采样装置的整体结构示意图；
图2为现有技术中采样装置整体结构示意图。
图中标记说明：
1-样气出口通道、2-洁净样气、3-反吹口、4-洁净压缩气体、5-保温箱、6-加热块、7-滤芯、8-NOx气体、9-焦油、10-液态水、11-SO2气体、12-定位板、13-凝结废液、14-排液口、15-导线、16-密封垫片、17-电极绝缘子、18-电极板、19-O2气体、20-其他样气、21-电晕极、22-沉淀极、23-粉尘、24-非洁净气体、25-废液收集腔、26-目标烟道壁、27-焊接法兰、28-取样杆、29-加热器、30-腔体、31-过滤器件、A-烟道外、B-烟道内。
具体实施方式
容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
如图1所示，作为本实用新型的一个实施例，本实用新型提供技术方案：一种高效除水除焦油的采样装置，包括：高压静电场组件以及过滤组件，需要说明的是，高压静电场组件以及过滤组件均固定安装在同一保温箱5内，用于在高压静电场组件以及过滤组件外围形成一温场区域，以防止加热块6及高压静电场的热量流失，且，保温箱5一端部接地，用于保证设备运行安全，其中，
高压静电场组件的样气进口处通过取样杆28连接外设目标烟道壁26，用于依据其内部形成的高压静电场，对来自目标烟道壁26内的混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行分离；取样杆28与高压静电场组件连接处固定安装有用于保证取样杆28与高压静电场组件密封连接的焊接法兰27；高压静电场组件的样气出口处固定安装有过滤组件，过滤组件包括加热块6、滤芯7以及样气出口通道1，其中，
样气出口通道1与高压静电场组件的样气出口相通，且在其内壁配合安装有滤芯7，用于对高压静电场将混合样品分离后所产生的焦油9杂质进行二次过滤，输出洁净样气2；
加热块6以与滤芯7呈轴对称的方式固定安装在样气出口通道1外壁，用于对滤芯7加热，以确保混合样品经高压静电场分离后得到的一次样气在经过滤芯7时，其自身携带的气态水不会在样气出口通道1处发生冷凝，延长了过滤器的使用寿命。
需要说明的是，过滤组件还包括反吹口3，其中，反吹口3固定开设在样气出口通道1外壁，用于将外部的洁净压缩气体4通过反吹口3反向输入至过滤组件以及高压静电场组件内部，以清除过滤组件以及高压静电场组件内部残留杂质。
作为本实用新型的一实施例，高压静电场组件包括沉淀极22以及电晕极21，其中，沉淀极22呈中空结构；电晕极21贯穿沉淀极22并与沉淀22极结合而密闭形成一对目标烟道壁26内的混合样品进行分离的高压静电场；需要说明的是，本实用新型通过将电晕极21贯穿沉淀极22后与沉淀极22结合而密闭形成一对目标混合样品进行分离的高压静电场，使得对目标混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行有效分离时，区别于现有技术保证被分离组份没有损失，解决了易溶于水的气体(S02、NH3、NO2、HCL等)吸附大的缺陷；
沿沉淀极22重力方向的下端，设有用于收集目标烟道壁26内的混合样品经高压静电场预处理后所产生凝结废液13的废液收集腔25，废液收集腔25外缘面固设有排液口14；沉淀极22远离与排液口14连接的一端部，分别设有样气进口和样气出口，以输入目标烟道壁1内的混合样品或输出目标烟道壁1内的混合样品经预处理后产生的一次洁净气体。
基于上述技术构思，在具体实施时，电晕极21一端部通过电极绝缘子17与外接导线15连接，用于向呈中空结构的沉淀极22引入高压电源，电极绝缘子17固定安装于沉淀极22外缘面；电晕极21另一端部通过定位板12固定安装于沉淀极22内，用于保证形成的高压静电场稳定运行，电极绝缘子17与导线5连接处固设有密封垫片16，用于保证高压静电场的安全运行。
可以理解的是，本实用新型在具体实施时：首先利用导线15将高压电引入电极板18，并将电晕极21与电极板18连通，电极板18固定安装在沉淀极22端部，在电晕极21与沉淀极22形成高压电场后，利用定位板12对电晕极21进行可靠定位，可以理解的是，通过增设的定位板12固定安装于沉淀极22内的方式，从而具备电晕极21可靠定位，以形成的高压静电场稳定运行的优点，进一步保证目标混合样品中的固态、液态及其混合污染物的有效分离。
此时，未净化的样气(即，非洁净气体24)从样气进口，经过取样杆28流入采样装置，进入电场，样气中含有的焦油9、液态水10、粉尘23等粒子在良好的电场力角度下向两极移动，到达在沉淀极22内的中和，然后根据残留的静电重力和分子间的内聚力，首先吸附在沉淀极22上，然后沿沉淀极22内壁靠自身的重力下落，由焦油9、液态水10等混合形成凝结废液13通过排液口14排出，从而达到对样品气的净化效果；需要说明的是，由于NOx气体8、SO2气体11、O2气体19、其他样气20等气态物质不受电场影响，即互不干扰，因此，流经电场的样品气被分离出来，向上流动，而大部分被吸附的固态或液态杂质则因重力向下流入废液收集腔25，最终从排液口14排出。
向上流动的样品气经高压静电场组件的样气出口流入样气出口通道1，此时，在样气出口通道1的内部装有滤芯7，滤芯7所在位置腔体外部装有加热块6对其加热，确保在初级过滤后的样气在经过滤芯7时内部存在的微量气态水也不会在此处发生冷凝，延长了过滤器的寿命，同时也达到滤芯7能对焦油9杂质进行持续的二次过滤，得到洁净样气2。
当过滤器(过滤组件)使用到设定时间时，关闭过滤器，此时开启反吹口3，将外部的洁净压缩气体4通过反吹口3反向输入至过滤组件以及高压静电场组件内部，以清除过滤组件以及高压静电场组件内部残留杂质。
如图2所示，作为对本实用新型技术构思的进一步理解，提出现有技术中，国内常见采样装置的技术方案，其原理是：是在过滤腔外壁安装加热器29安装，通过加热采样装置的腔体30，使采样管路中的水保持气态，并通过滤器件31，物理性的过滤掉烟气中的粉尘和焦油。可以理解的是，这种结构导致加热器29对腔体30局部加热，流路中无法避免的存在冷点，容易堵塞，同时，由于仅设置了一级过滤，因此，一旦过滤器件31受到腐蚀穿孔，失去过滤作用，后端仪表极易收到污染。
本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：包括：高压静电场组件以及过滤组件，
所述高压静电场组件的样气进口处通过取样杆连接外设目标烟道壁，用于依据其内部形成的高压静电场，对来自目标烟道壁内的混合样品中的固态、液态及其混合污染物进行分离；
所述取样杆与所述高压静电场组件连接处固定安装有用于保证取样杆与高压静电场组件密封连接的焊接法兰；
所述高压静电场组件的样气出口处固定安装有过滤组件，所述过滤组件包括加热块、滤芯以及样气出口通道，其中，
所述样气出口通道与高压静电场组件的样气出口相通，且在其内壁配合安装有滤芯，用于对高压静电场将混合样品分离后所产生的焦油杂质进行二次过滤，输出洁净样气；
所述加热块以与滤芯呈轴对称的方式固定安装在所述样气出口通道外壁，用于对滤芯加热，以确保混合样品经高压静电场分离后得到的一次样气在经过滤芯时，其自身携带的气态水不会在样气出口通道处发生冷凝。
2.根据权利要求1所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述过滤组件还包括反吹口，其中，
所述反吹口固定开设在所述样气出口通道外壁，用于将外部的洁净压缩气体通过反吹口反向输入至过滤组件以及高压静电场组件内部，以清除过滤组件以及高压静电场组件内部残留杂质。
3.根据权利要求1所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述高压静电场组件以及过滤组件均固定安装在同一保温箱内，用于在高压静电场组件以及过滤组件外围形成同一温场区域，以防止加热块及高压静电场的热量流失。
4.根据权利要求3所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述保温箱一端部接地，用于保证设备运行安全。
5.根据权利要求1所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述高压静电场组件包括沉淀极以及电晕极，其中，
所述沉淀极呈中空结构；
所述电晕极与所述沉淀极结合而密闭形成一对目标烟道壁内的混合样品进行分离的高压静电场；
沿所述沉淀极重力方向的下端，设有用于收集目标烟道壁内的混合样品经所述高压静电场预处理后所产生凝结废液的废液收集腔，所述废液收集腔外缘面固设有排液口；
所述沉淀极远离与排液口连接的一端部，分别设有样气进口和样气出口，以输入目标烟道壁内的混合样品或输出目标烟道壁内的混合样品经预处理后产生的洁净气体。
6.根据权利要求5所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述电晕极一端部通过电极绝缘子与外接导线连接，用于向呈中空结构的沉淀极引入高压电源，所述电极绝缘子固定安装于所述沉淀极外缘面；
所述电晕极另一端部通过定位板固定安装于沉淀极内，用于保证形成的所述高压静电场稳定运行。
7.根据权利要求6所述的一种高效除水除焦油的采样装置，其特征在于：所述电极绝缘子与导线连接处固设有密封垫片，用于保证高压静电场的安全运行。
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|---|---|---|---|---|
| CN116908337A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-10-20 | 南京磁域环境技术有限公司 | 一种色谱仪用样气分离保护装置 |
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| CN116908337A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-10-20 | 南京磁域环境技术有限公司 | 一种色谱仪用样气分离保护装置 |
| CN116908337B (zh) * | 2023-08-31 | 2024-03-08 | 南京磁域环境技术有限公司 | 一种色谱仪用样气分离保护装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A sampling device for efficient water and tar removal Granted publication date: 20220913 Pledgee: Chengdong Branch of Nanjing Bank Co.,Ltd. Pledgor: NANJING KANGCE AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980004799 |