CN2731432Y - 热管自清灰式高温取样探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型讨论的是一种热管自清灰式高温取样探头。它包括取样探头、气缸、换热器，取样探头是一个带取样孔的壳体管子，在取样探头外端壳体上，开有蒸馏水出口，取样孔的外端开口作取样接头；蒸馏水进水管穿入探头的外腔壳体；一根清灰管，它一端与气缸的输出轴连接，一端插在取样孔内，清灰管外端在与取样接头的接触面开有进样孔；换热器内放置换热管、换热管内通冷却水循环，换热器内充满蒸馏水，蒸馏水通过泵用管道连接蒸馏水进水管，蒸馏水出口经管道连接换热器。

Description

热管自清灰式高温取样探头

技术领域

本实用新型讨论的是一种炉窑，特别是水泥、炼钢等炉窑高温端的在线分析系统的预处理装置，即热管自清灰式高温取样探头。

背景技术

大家知道，在新型干法水泥窑窑尾等高温、高粉尘条件下取样分析遇到的主要困难是取样探头不能耐受高温，和高粉尘会将探头堵塞的问题。高温场合下探头和烟气的温差往往要差100多度，这样，从炉内取样气时，在取样口周围就不可避免地会形成冷凝，长久以往，就会堵塞样气的提取，造成无法析分，影响产品质量和生产安全。国内有的公司用风冷方式对探头进行换热，但换热能力有限，虽有冷却介质探头和换热器之间循环流动，但实际并不能使探头各处的温度恒定，探头各点仍存在较大的温差，所以不能适应国内水泥、炼钢等行业炉窑高温工况下取样的需要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为高温(1400℃)、粉尘工况条件下，提供一种耐高温、取样口不堵塞的热管自清灰式高温取样探头。

本实用新型采用如下技术解决上述技术问题。

首先，采用“热管”技术。以蒸馏水为冷却介质，用水冷式换热器冷却蒸馏水，使探头实现热超导性，达到恒定的等温体状态。从而保证探头能在1400℃工况下，保持65℃恒温状态，从而使取样工作正常运行。其次，采用“反吹”气流和机械冲击相结合的方式将探头取样孔端口的粉尘进行自清。国内外同类产品仅采用“反吹”气流清扫探头，但在探头取样孔端口，由于有冷媒作用，会产生巨大温度差(～1000℃)。粉尘被“冷凝”在取样孔端口，而且愈积愈厚，以致堵塞。

具体技术方案；本实用新型包括取样探头、气缸、换热器，取样探头是一根带取样孔的有外壳体管子，在取样探头外端的壳体上，开有蒸馏水出口，取样孔外端开口连接取样接头，该取样接头穿出外壳体；一根蒸馏水进水管，从取样探头外端穿入的外壳体，与外壳体连接；一根清灰管，其外径与取样孔相配合，它一端与气缸的输出轴连接，另一端插在取样孔内，清灰管在与取样接头接触面的外端开有进样孔，气缸输出轴伸出时，清灰管超出取样孔端口10-20mm，气缸输出轴缩回时，进样孔与取样接头应对合。压缩空气通过电磁阀2或3控制气缸的动作。换热器内放置换热管，换热管内通循环冷却水，换热器内充满蒸馏水，蒸馏水通过泵用管道连接蒸馏水进水管，蒸馏水出口经管道连接换热器。换热器上设有温度控制器，它控制冷却水出口阀的开停来达到控制取样探头内的温度。

本实用新型热管自清灰式高温取样探头，采用“热管”技术和“反吹”气流和机械冲击相结合的方式将探头取样孔端口的粉尘进行自清，使高温、高粉尘条件下取样分析的精确度得到保障。本实用新型具有成本低，冷却能力大，效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图

1、压缩空气入口；2、气缸磁阀；3、气缸电磁阀；4、气缸；5、清灰管；6、取样接头；7、安装法兰；8、泵；9、取样探头；10、水温控制器；11、冷却水入口；12、冷却水出口电磁阀；13、换热器；14、蒸馏水进水管；15、换热管；16、冷却水出口；17、蒸馏水出口；18、蒸馏水入口；19、进样孔；20取样孔。

具体实施方式

结合图1对本实用新型热管自清灰式高温取样探头的具体实施作进一步说明；取样探头9是金属作成的带内腔有壳体的管子，内腔称作取样孔20，在取样探头9的外端壳体上开有一个蒸馏水出口17，取样孔20的外端开口连接取样接头6，该接头6穿出壳体外。一根蒸馏水进水管14，将它穿入取样探头9的外壳体内，固定在外壳体上；一根清灰管5，其外径与取样孔20的直径相仿，清灰管5一端固定在气缸4的输出轴上，该端在与取样接头6的接触面，有一个进样孔19，清灰管5放在取样孔20内，与其内壁滑动接触，气缸不动作时，进样孔19和取样接头6对合，气缸动作时(输出轴伸出)，清灰管5超过取样孔20的端口10mm。一个换热器13，它内部放置换热管15，换热器13上装有水温控制器10，并开口作蒸馏水入口18、开口作蒸馏水出口17，用管道连接蒸馏水出口17与蒸馏水入口18，用泵8连接换热器13内的蒸馏水与蒸馏水进水管14，循环水从冷却水入口11进入换热管15，从冷却水出口16接冷却水出口电磁阀12。压缩空气通过压缩空气入口1，经电磁阀2或电磁阀3带动气缸4的输出轴作往复运动，其轴带动清灰管5在取样孔20内往复运动。取样时将取样探头9插入炉窑内，用安装法兰7将取样探头9外端与炉窑外壁固定即可。

由于是工作在高温(1400℃)工况下，为保护取样探头避免高温损毁，换热器采用的冷却介质是蒸馏水，换热管内是冷却水，蒸馏水和换热管之间循环传递热量形成“热管技术”。换言之，换热器把蒸馏水温降至高于样气露点温度，约65℃，经冷却的蒸馏水通过泵8的抽吸作用从蒸馏水进水管14进入探头夹层腔体，有效地降低取样探头9的高温，保护了探头，冷却介质蒸馏水从蒸馏水出口17经管道到换热器13内，循环水通过冷却水入口11流入换热管，由冷却水出口16经冷却水出口电磁阀12循环，并由KT水温控制器10控制电动阀12调节冷却水流量，保持蒸馏水的恒温。

机械自清灰运动说明，在探头“反吹”清灰的同时，控制气缸4的阀2打开(阀3关)，推动清灰管5向前移动，同时由于清灰管移动，进样孔19与取样接头6偏移，停止取样，清灰管5一面“反吹”清灰，一面利用机械运动力把取样孔20的端口处积尘排出。清灰程序结束后，控制气缸4的阀3打开，清灰管停止“反吹”，并往回慢慢收缩，待清灰管5上的进样孔19运动到与取样接头6重合时，探头恢复取样。此过程可反复数次，每次约10秒，直至满意清灰为止。

Claims (2)

1、热管自清灰式高温取样探头，其特征是：包括取样探头、气缸、换热器，取样探头是一根带取样孔的有外壳体管子，在取样探头外端的壳体上，开有蒸馏水出口，取样孔外端开口连接取样接头，该取样接头穿出外壳体；一根蒸馏水进水管，从取样探头外端穿入的外壳体，与外壳体连接；一根清灰管，其外径与取样孔内径相配合，它一端与气缸的输出轴连接，一端插在取样孔内，清灰管在与取样接头接触面的外端开有进样孔；换热器内放置换热管，换热管内通循环冷却水，换热器内充满蒸馏水，蒸馏水通过泵用管道连接蒸馏水进水管，蒸馏水出口经管道连接换热器。

2、权利要求1所述的热管自清灰式高温取样探头，其特征是：气缸输出轴伸出时，清灰管超过取样孔的端口的长度是10-20mm；气缸输出轴缩回时，进样孔与取样接头对合。