CN217549334U - 气体粉尘物理分离滤芯及其抽吸式气体取样监测分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体粉尘物理分离滤芯，一气体流道内设置一气体粉尘物理分离滤芯，所述气体粉尘物理分离滤芯包括上端部和下端部；其中下端部为物理分离单元，且其下端部位于气体流道偏流区域中；上端部具有下端部物理分离过气体的导流通道；利用设在气体流道偏流区域中气体粉尘物理分离滤芯，在重力作用下将气体中比重大的固体微粒粉尘被层层分离下来，有效地对气体进行初过滤或粗过滤，从而达到防止气体流道堵塞，净化气体目的。

Description

气体粉尘物理分离滤芯及其抽吸式气体取样监测分析系统

技术领域

本实用新型属于气体粉尘分离技术领域，涉及一种气体粉尘物理分离滤芯及其抽吸式气体取样监测分析系统。

背景技术

气体测量包括非压流取样测量和压流取样测量，其中非压流取样测量系统，如图1，是一种广泛应用在微粒或者少风尘测量环境的最简单有清堵检查和初步过滤功能的非压气体取样监测分析系统，包括气体流道1、Y型取样装置2、陶瓷过滤芯3、取样管4、反吹管10、取样管阀门5和分析仪表6；其中Y型取样装置2左下端口与所监测气体流道1连通且固定在其外壁上，与左下端口直通的右上端口为封闭的清堵观察孔，陶瓷过滤芯3通过其上端帽固定在Y型取样装置2上端口将其设置在Y型取样装置上端口与其交叉处之间管路中，取样管4一端穿过陶瓷过滤芯3上端帽至其内部，取样管4的陶瓷过滤芯3内部管段侧管壁设通气孔及其该端端口封闭，取样管4另一端通过取样管阀门5与分析仪表6连通，反吹管10一端与取样管4通过三通件连通，反吹管10另一端接氮气气源；其工作原理是：取样气体先从所监测气体流道1内通过Y型取样装置左下端口抽吸出来，取样气体中固体微粒粉尘跟随压差向分析仪表6流动，随着固体微粒粉尘质量和流速不同就会分别沉积在Y型取样装置2左下端口及交叉口部位、陶瓷过滤芯3外表面上，大颗粒固体微粒粉尘沉积在Y型取样装置2左下端口部位，较小颗粒固体微粒粉尘沉积在Y型取样装置2交叉口部位，细小颗粒固体微粒粉尘被阻挡在陶瓷过滤芯3外表面。这样，上述部位粉尘沉积严重时会造成Y型取样装置2堵塞，需要通过人工/定时的反吹扫，即氮气依次通过反吹管10、取样管4、陶瓷过滤芯3进行反吹扫，将陶瓷过滤芯3外表面细小颗粒固体微粒粉尘反吹扫至Y型取样装置2的交叉口部位，造成在此处的二次堵塞，造成分析仪表6对监测气体无法实时监测和确保监测精度。

发明内容

为了解决上述堵塞或难以吹扫问题，本发明提供的一种具有防堵塞功能且气体监测精度高、实时监测准确的抽吸式气体取样监测分析系统的反吹扫方法，采用的取样监测分析系统包括一监测气体流道以及支接其上的Y型取样装置，安装所述Y型取样装置上端口内陶瓷过滤芯，取样管，反吹管，取样管阀门和分析仪表；其中Y型取样装置右下端口为封闭的清堵观察孔，取样管一端穿过陶瓷过滤芯上端帽至其内部，且取样管的陶瓷过滤芯内部管段侧管壁设通气孔及其该端端口封闭，取样管另一端通过取样管阀门与分析仪表连通，反吹管一端与取样管通过三通件连通，还包括第一吹扫管、连接反吹气源的进气管，和控制反吹管、第一吹扫管的通气的防堵吹扫装置，其中所述第一吹扫管一端穿过封闭的清堵观察孔且其反吹口设Y型取样装置左下端口部位，所述进气管一端连接反吹气源，所述进气管另一端、所述反吹管另一端和所述第一吹扫管另一端分别连接在防堵吹扫装置上；其反吹扫方法步骤如下：

步骤1：防堵吹扫装置控制关闭取样管阀门；

步骤2：防堵吹扫装置瞬间控制进气管内反吹扫气源通过第一吹扫管吹扫堆积在Y型取样装置左下端口部位的大颗粒固体微粒粉尘；

步骤3：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源依次通过反吹管、取样管吹扫陶瓷过滤芯过滤的细小颗粒固体微粒粉尘；

步骤4：防堵吹扫装置控制打开取样管阀门。

上述所述的反吹扫方法，在所述步骤3和4之间还包括步骤3′：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源通过第一吹扫管将步骤3反吹至Y型取样装置左下端口部位的固体微粒粉尘吹扫至气体流道内。

上述所述的反吹扫方法，所述取样监测分析系统还包括一端连接在防堵吹扫装置上且控制其通气的第二吹扫管，所述第二吹扫管另一端穿过封闭的清堵观察孔且其反吹口设Y型取样装置交叉口部位；在所述步骤2和3之间还包括步骤2′：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源通过第二吹扫管，吹扫堆积在Y型取样装置交叉口部位的较小颗粒固体微粒粉尘。

上述所述的反吹扫方法，在所述步骤3和4之间还包括步骤3"：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源通过第二吹扫管，将步骤3反吹至Y型取样装置交叉口部位的细小颗粒固体微粒粉尘吹扫至其左下端口部位。

上述所述的反吹扫方法，在所述步骤3"和4之间还包括步骤3"′：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源通过第一吹扫管将步骤3"反吹至Y型取样装置左下端口部位的固体微粒粉尘吹扫至气体流道内。

上述所述的反吹扫方法，所述取样监测分析系统还包括一设置在所述Y型取样装置上端口内陶瓷过滤芯下端且利用重力作用分离监测气体中比重大的固体微粒粉尘的气体粉尘物理分离滤芯，且其下端面位于监测气体在Y型取样装置上端口和交叉口之间管道内偏流区域中。

上述所述的反吹扫方法，所述气体粉尘物理分离滤芯包括上端部和下端部；其中下端部为物理分离单元，且其下端部位于气体流道偏流区域中；上端部具有下端部物理分离过气体的导流通道。

上述所述的的反吹扫方法，所述上端部为中心通孔的平板或圆柱体，所述下端部下端面由中心至外间隔固定至少二个套管，且由中心至外的套管高度逐个增高。

上述所述的反吹扫方法，所述中心套管高度高于相邻套管高3mm。

上述所述的反吹扫方法，所述中心通孔为漏斗状通孔。

上述所述的反吹扫方法，所述监测气体为腐蚀性气体，所述上端部和下端部采用不锈钢或塑料材质制成。

上述所述的反吹扫方法，所述反吹气源为0.4-0.6MPa压力的氮气或空气。

本发明利用设在Y型取样装置左下端口部位的第一吹扫管，先后或先后反复对Y型取样装置左下端口部位和陶瓷过滤芯外表面及其下端的固体微粒粉尘进行定期吹扫，有效解决了抽吸式气体取样监测分析系统监测气体中固体微粒粉尘造成地堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。其次，再在Y型取样装置交叉口部位增加第二吹扫管，先后或先后反复对Y型取样装置左下端口部位、交叉口和陶瓷过滤芯外表面的固体微粒粉尘进行定期吹扫，有效解决了抽吸式气体取样监测分析系统监测气体中固体微粒粉尘造成地堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。另外，在陶瓷过滤芯下端设一气体粉尘物理分离滤芯，不仅有利于减轻陶瓷过滤芯过滤负荷，而且更利于反吹扫解决了抽吸式气体取样监测分析系统监测气体中固体微粒粉尘造成地堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。

本发明提供另一种抽吸式气体取样监测分析系统的反吹扫方法，采用的取样监测分析系统包括一监测气体流道以及支接其上的Y型取样装置，安装所述Y型取样装置上端口内陶瓷过滤芯，取样管，反吹管，取样管阀门和分析仪表；其中Y型取样装置右下端口为封闭的清堵观察孔，取样管一端穿过陶瓷过滤芯上端帽至其内部，且取样管的陶瓷过滤芯内部管段侧管壁设通气孔及其该端端口封闭，取样管另一端通过取样管阀门与分析仪表连通，反吹管一端与取样管通过三通件连通；还包括第二吹扫管、进气管，和控制反吹管、第二吹扫管的通气的防堵吹扫装置，其中所述第二吹扫管一端穿过封闭的清堵观察孔且其反吹口设Y型取样装置交叉口部位，所述进气管一端连接反吹气源，所述进气管另一端、所述反吹管另一端和所述第二吹扫管另一端分别连接在防堵吹扫装置上；其反吹扫方法步骤如下：

步骤1：防堵吹扫装置控制关闭取样管阀门；

步骤2：防堵吹扫装置瞬间控制进气管内反吹扫气源通过第二吹扫管吹扫堆积在Y型取样装置交叉口部位的固体微粒粉尘；

步骤3：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源依次通过反吹管、取样管吹扫陶瓷过滤芯过滤的细小颗粒固体微粒粉尘；

步骤4：防堵吹扫装置控制打开取样管阀门。

上述所述的反吹扫方法，在所述步骤3和4之间还包括步骤3′：防堵吹扫装置瞬间控制反吹扫气源通过第二吹扫管将步骤3反吹至Y型取样装置交叉口部位的固体微粒粉尘吹扫至气体流道内。

上述所述的反吹扫方法，所述取样监测分析系统还包括一设置在所述Y型取样装置上端口内陶瓷过滤芯下端且利用重力作用分离监测气体中比重大的固体微粒粉尘的气体粉尘物理分离滤芯，且其下端面位于监测气体在Y型取样装置上端口和交叉口之间管道内偏流区域中。

上述所述的反吹扫方法，所述气体粉尘物理分离滤芯包括上端部和下端部；其中下端部为物理分离单元，且其下端部位于气体流道偏流区域中；上端部具有下端部物理分离过气体的导流通道。

上述所述的反吹扫方法，所述上端部为中心通孔的平板或圆柱体，所述下端部下端面由中心至外间隔固定至少二个套管，且由中心至外的套管高度逐个增高。

上述所述的反吹扫方法，所述中心套管高度高于相邻套管高3mm。

上述所述的反吹扫方法，所述中心通孔为漏斗状通孔。

上述所述的反吹扫方法，所述监测气体为腐蚀性气体，所述上端部和下端部采用不锈钢或塑料材质制成。

上述所述的反吹扫方法，所述反吹气源为0.4-0.6MPa压力的氮气或空气。

本发明利用设在Y型取样装置交叉口部位增加设第二吹扫管，先后或先后反复对Y型取样装置交叉口部位和陶瓷过滤芯外表面及其下端的固体微粒粉尘进行定期吹扫，有效解决了抽吸式气体取样监测分析系统监测气体中固体微粒粉尘造成地堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。其次，在陶瓷过滤芯下端设一气体粉尘物理分离滤芯，不仅有利于减轻陶瓷过滤芯过滤负荷，而且更利于反吹扫解决了抽吸式气体取样监测分析系统监测气体中固体微粒粉尘造成地堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。

为了解决抽吸式气体取样监测分析系统中陶瓷过滤芯过滤负荷大的问题，本发明还提供一种气体粉尘物理分离滤芯，一气体流道内设置一气体粉尘物理分离滤芯，所述气体粉尘物理分离滤芯包括上端部和下端部；其中下端部为物理分离单元，且其下端部位于气体流道偏流区域中；上端部具有下端部物理分离过气体的导流通道。

上述所述上端部为中心通孔的平板或圆柱体，所述下端部下端面由中心至外间隔固定至少二个套管，且由内至外的套管高度逐个增高。

上述所述中心套管高度高于相邻套管高3mm。

上述所述中心通孔为漏斗状通孔。

上述所述气体为腐蚀性气体，所述上端部和下端部采用不锈钢或塑料材质制成。

基于上述气体粉尘物理分离滤芯，本发明还提供一种抽吸式气体取样监测分析系统，包括上述所述的气体粉尘物理分离滤芯。

本发明利用设在气体流道偏流区域中气体粉尘物理分离滤芯，在重力作用下将气体中比重大的固体微粒粉尘被层层分离下来，有效地对气体进行初过滤或粗过滤，从而达到防止气体流道堵塞，净化气体目的。

附图说明

图1是现有非压气体取样监测分析系统图；

图2是本发明提供的具有反清扫功能的抽吸式气体取样监测分析系统图；

图3是图2所示抽吸式气体取样监测分析系统的Y型取样装置中监测气体流向放大示意图。

具体实施方式

下面具体实施为例结合其附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

如图2所示，为一种具有反清扫功能的抽吸式气体取样监测分析系统，主要包括气体流道1、Y型取样装置2、气体粉尘物理分离滤芯7(初过滤)、陶瓷过滤芯3(精细过滤)、取样管4、反吹管10、取样管阀门5、分析仪表6、第一吹扫管8、第二吹扫管9、连接氮气或压缩空气气源的进气管和控制吹扫的防堵吹扫装置11；其中防堵吹扫装置11分别与进气管一端、反吹管10一端、第一吹扫管8一端和第二吹扫管9一端连接，并控制反吹管10、第一吹扫管8和第二吹扫管9的通气；Y型取样装置2左下端口与所监测气体流道1连通且固定在其外壁上，与左下端口直通的右上端口为封闭的清堵观察孔，且第一吹扫管8另一端和第二吹扫管9另一端分别穿过封闭的清堵观察孔，第一吹扫管8另一端口伸入至Y型取样装置2左下端口部位，第二吹扫管9另一端口伸入至Y型取样装置2交叉口部位，陶瓷过滤芯3通过其上端帽固定在Y型取样装置2上端口内，气体粉尘物理分离滤芯7设置在陶瓷过滤芯3下部且其下端面位于监测气体在Y型取样装置2上端口和交叉口之间管道内偏流区域中，取样管4一端穿过陶瓷滤芯3上端帽至陶瓷过滤芯3内，且取样管4的陶瓷过滤芯内部管段侧管壁设通气孔及其该端端口封闭，取样管4另一端通过取样管阀门5与分析仪表6连通，反吹管10另一端支接在取样管4上。

为了减轻陶瓷过滤芯3(超细)的负荷，在陶瓷过滤芯3下端安装一气体粉尘物理分离滤芯7，且其下端面位于监测气体在Y型取样装置2上端口和交叉口之间管道内偏流区域中，如图3所示，包括上端部和下端部，上端部为一中心为漏斗状的圆柱体，下端部为由内至外分别固定在上端部圆柱体下端面的若干个套管，且由内至外的套管高度逐级增高，为了更好地进行有效分离比重大的固体微粒粉尘，中心套管高度比相邻套管高3mm。这样由Y型取样装置2交叉口进入的偏流气体先流至这些套管中最外侧套管与在Y型取样装置2上端口和交叉口之间管道内壁，然后气体由外及里一层层绕流直至上端部漏斗中，这样，在重力作用下气体中比重大的固体微粒粉尘被层层分离下落到Y型取样装置2交叉口部位，避免了比重大的固体微粒粉尘对陶瓷过滤芯3过滤增加负荷造成堵塞，从而达到防堵净化取样气体目的。

防堵吹扫装置11通过控制接0.4-0.6MPa氮气或压缩空气气源的进气管，对气体取样监测分析系统的反吹扫步骤如下：

步骤1：防堵吹扫装置11控制关闭取样管阀门5；

步骤2：防堵吹扫装置11瞬间控制0.4-0.6MPa氮气或压缩空气通过第一吹扫管8，并利用氮气或压缩空气在Y型取样装置2内产生膨胀压力，吹扫堆积在Y型取样装置2左下端口(取样口)部位的大颗粒固体微粒粉尘(解决Y型取样装置2取样口堵塞问题)；

步骤3：防堵吹扫装置11瞬间控制0.4-0.6MPa氮气或压缩空气通过第二吹扫管9，并利用氮气或压缩空气在Y型取样装置2内产生膨胀压力，吹扫堆积在气体粉尘物理分离滤芯7前端部位的较小颗粒固体微粒粉尘(解决气体粉尘物理分离滤芯7堵塞问题)；

步骤4：防堵吹扫装置11瞬间控制0.4-0.6MPa氮气或压缩空气依次通过反吹管10、取样管4吹扫陶瓷过滤芯3过滤的细小颗粒固体微粒粉尘(解决陶瓷过滤芯3堵塞问题)；

步骤5：防堵吹扫装置11瞬间控制0.4-0.6MPa氮气或压缩空气通过第二吹扫管9，并利用氮气或压缩空气在Y型取样装置2内产生膨胀压力，将步骤3反吹至Y型取样装置2交叉口部位的细小颗粒固体微粒粉尘吹扫至取样口部位(吹扫陶瓷过滤芯3反吹扫出来的细小颗粒固体微粒粉尘)；

步骤6：防堵吹扫装置11瞬间控制0.4-0.6MPa氮气或压缩空气通过第一吹扫管8，并利用氮气或压缩空气在Y型取样装置2内产生膨胀压力，将步骤4反吹至取样口部位的固体微粒粉尘(即陶瓷过滤芯3外表面和Y型取样装置2交叉口部位的固体微粒粉尘)吹扫至气体流道1内(彻底吹扫取样系统)；

步骤7：防堵吹扫装置11控制打开取样管阀门5。

本实施例中陶瓷过滤芯3根据取样气体温度高低和腐蚀性还可以采用不锈钢粉末烧结过滤芯、不锈钢烧结网过滤芯、钛粉末烧结过滤芯、铜粉末烧结过滤芯、玻纤烧结过滤芯、烧结活性炭过滤芯等。

上述技术方案是本发明最佳技术方案，该技术方案可以简化为只设第一吹扫管或第二吹扫管，对Y型取样装置2的相应位置进行循环吹扫，也可以基本解决抽吸式气体取样监测分析系统中固体微粒粉尘造成的堵塞问题，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。

上述最佳技术方案也可以简化为只设气体粉尘物理分离滤芯，可以有效缓解抽吸式气体取样监测分析系统中陶瓷过滤芯的过滤负荷；为了有效解决抽吸式气体取样监测分析系统中固体微粒粉尘造成的堵塞问题，进一步增设第一吹扫管或第二吹扫管，对Y型取样装置2的相应位置进行循环吹扫，这样，确保了监测分析系统对监测气体实时监测和监测精度。

以上仅结合目前考虑的最实用的优选实施例对本申请进行描述，需要理解的是，上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种气体粉尘物理分离滤芯，其特征在于，一气体流道内设置一气体粉尘物理分离滤芯，所述气体粉尘物理分离滤芯包括上端部和下端部；其中下端部为利用气体粉尘自身重力的物理分离单元，且其下端部位于气体流道偏流区域中；上端部具有下端部物理分离过气体的导流通道。

2.根据权利要求1所述的气体粉尘物理分离滤芯，其特征在于，所述上端部为中心通孔的平板或圆柱体，所述下端部下端面由中心至外间隔固定至少二个套管，且由内至外的套管高度逐个增高。

3.根据权利要求2所述的气体粉尘物理分离滤芯，其特征在于，所述中心套管高度高于相邻套管高3mm。

4.根据权利要求2或3所述的气体粉尘物理分离滤芯，其特征在于，所述中心通孔为漏斗状通孔。

5.根据权利要求4所述的气体粉尘物理分离滤芯，其特征在于，所述气体为腐蚀性气体，所述上端部和下端部采用不锈钢或塑料材质制成。

6.一种抽吸式气体取样监测分析系统，其特征包括权利要求1或2或3或5所述的气体粉尘物理分离滤芯。

7.一种抽吸式气体取样监测分析系统，其特征包括权利要求4所述的气体粉尘物理分离滤芯。

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