JP2017090365A - Gas sampler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象ガスを採取するガス採取器に関する。 The present invention relates to a gas collector for collecting a measurement target gas.
ガス分析装置は、ダストを多く含む測定対象ガスを分析対象とすることがある。このダストを含む測定対象ガスとは、例えば、石炭などを燃焼させるボイラから排出されて煤塵を含む燃焼排ガス、車の排気ガスなどが多い道路周辺で採取されて塵埃を含む環境ガス、セメントプラントなどから排出されて粉塵を含むプロセスガス、が考えられる。そして、ガス分析装置は、これらのようなダストを多く含む測定対象ガスを採取して分析する。 In some cases, the gas analyzer uses a measurement target gas containing a large amount of dust as an analysis target. The measurement target gas containing dust is, for example, a combustion exhaust gas containing soot dust discharged from a boiler that burns coal or the like, an environmental gas containing dust collected around a road where there is a lot of vehicle exhaust gas, a cement plant, etc. A process gas that is exhausted from and contains dust can be considered. Then, the gas analyzer collects and analyzes the measurement target gas containing a large amount of dust such as these.
ダストを多く含む測定対象ガスを採取する場合、ガス分析装置の前段にはガス採取器が設けられる。このガス採取器は、ダストを多く含む測定対象ガスからダストを除去した上でガス分析装置に供給するというものであり、前処理機器の一つとして用いられる。 When collecting a gas to be measured that contains a lot of dust, a gas collector is provided in front of the gas analyzer. This gas sampling device removes dust from a measurement target gas containing a large amount of dust and then supplies the gas to a gas analyzer, and is used as one of pretreatment devices.
このガス採取器の従来技術について図6,図7を参照しつつ説明する。図6に示すように、ガス採取器100は、採取管110、蓋部120、採取器本体130、フィルタ140、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)150、フィルタ外吹パージ口160を備えている。
The prior art of this gas sampling device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the
採取管110は、例えば燃焼排ガス用の煙道の中など、測定対象ガスが実際に存在する採取点まで先端が挿入され、測定対象ガスを直接採取する。採取管110の他端には、蓋部120が固定されている。この蓋部120には、有底円筒状ケースである採取器本体130も固定されている。この蓋部120と採取器本体130とで、測定対象ガスで満たされる中空円柱状の内部空間130aを形成する。蓋部120には孔が設けられており、採取管110を流れる測定対象ガスは、蓋部120の孔を通過して採取器本体130の内部空間130aへ流れる。
The
この内部空間130aには、中空円柱状の内部空間130aと同軸上であって測定対象ガス中のダストを除去するための中空円柱状のフィルタ140が内蔵されている。フィルタ140の頂部には、円状の先端部140aが形成されている。このフィルタ140は、金属製、樹脂製、濾紙等様々な素材が使用されるが、耐食性を要する場合は、金属製のフィルタを酸露点以上に加熱して使用することが多い。
The
測定対象ガスを採取する場合には、図6の実線の矢印で示す流れのように、採取管110から測定対象ガスを導入し、フィルタ140の外側から内側へ取り込む。煙道側は圧力が高いため、採取管110から採取器本体130の内部空間130aへ流入した測定対象ガスが、先端部140aに到達してフィルタ140の外側から内側へと通過し、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)150へ向うガス流が形成される。測定対象ガスがフィルタ140(特に先端部140a)を通過するときに、フィルタ140は測定対象ガスに含まれるダストを捕集し、測定対象ガスからダストが除去される。除塵された測定対象ガスが採取器出口150から導出され、図示しないガス分析装置へ導かれる。
When the measurement target gas is collected, the measurement target gas is introduced from the
このようなガス採取器100を長期間にわたり使用していると、フィルタ140(特に先端部140a)にダストが堆積して目詰まりを起こし、新たな測定対象ガスをガス分析装置へ導くことができなくなる。そこで、一定間隔にてパージを行い、フィルタ140の表面に堆積したダストを強制的に吹き飛ばす。
When such a
パージの方法としては、図7の実線で示す矢印の流れのように、フィルタ内吹パージ口150を通じて、窒素ガスや計装空気によるパージガス(以下、単にパージガスという。)をフィルタ140の内側に導入し、フィルタ140の内側から外側へパージガスを流し、フィルタ140の表面に堆積するダストを吹き飛ばす方法が一般的である。
As a purge method, a purge gas (hereinafter simply referred to as a purge gas) by nitrogen gas or instrument air is introduced into the inside of the
また、内側からのパージに加え、図7の破線で示す矢印の流れのように、フィルタ外吹パージ口160からパージガスを流入させ、このパージガスをフィルタ140の外表面に吹き付けて、パージガス圧によって、フィルタ140の外表面に堆積するダストを吹き飛ばして除去する。フィルタ内外パージにより吹き飛ばされたダストは、採取管110を介して煙道内へ排出される。
Further, in addition to the purge from the inside, as indicated by the flow of the arrow shown by the broken line in FIG. 7, the purge gas is caused to flow from the filter outer blowing
また、同様の従来技術が特許文献1にも開示されている。この特許文献1の「ガス採取器用のフィルタの清浄装置」は、酸素吹込転炉に発生する排ガスに対する排ガス採取器用フィルタの洗浄装置である。特許文献1の第1図で示すように、排ガス採取器1は、転炉排ガスの煙道33の内側に突出するフィルタ2を介して煙道内の排ガスを吸入する。さらに、排ガス採取器1は、煙道の内側に突出し且つフィルタの外周を囲むように配設された筒状のケース1bを有する。
A similar conventional technique is also disclosed in Patent Document 1. The “cleaning device for the filter for the gas collector” in Patent Document 1 is a cleaning device for the filter for the exhaust gas collector for the exhaust gas generated in the oxygen blowing converter. As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the exhaust gas collector 1 sucks the exhaust gas in the flue through the
そして、パージを行う場合、パージガス源11に接続されたパージ配管12が分岐して、出口部1aを介してフィルタ2の内側と、ケース1bを介してフィルタ2の外表面と、へパージガスが導入される。パージガスによりフィルタ2に対して内吹や外吹きがなされ、フィルタ2に付着した排ガスのダストが除去される。
When purging, the purge pipe 12 connected to the
図6,図7を用いて説明した従来技術では、採取管110とフィルタ140とが直線的に配置され、採取管110の流出口とフィルタ140の先端部140aが対向している。したがって、先端部140aからの測定対象ガスの吸入量が多くなり、この先端部140aでは、捕集した多量のダストが強固に固着堆積して目詰まりが発生しやすい。そして、フィルタ140は、採取器本体130で囲まれている外側面からの測定対象ガスの吸入量が少なく、先端部140aと比較するとダストによる目詰まりは少ない。したがって、フィルタ140は、場所によってダストの堆積量が異なる。
In the prior art described with reference to FIGS. 6 and 7, the
このようなフィルタ140に対してパージを行う場合であって、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)150を介してフィルタ140の内側から外側へ放出するときは、先端部140aではなく、フィルタ140のうち目詰まりが少なく通過しやすい外側面からパージガスが放出されて外側面のダストが除去され、そして、さらに通過しやすくなった外側面からパージガスが流れるため、先端部140aのダストの洗浄効果が低くなるという事象が確認された。
In such a case of purging the
また、フィルタ外吹パージ口160を経てフィルタ140の外側面へ吹き付ける場合、目詰まりの少ない外側面のダストのみが除去され、やはり先端部140aのダストの洗浄効果が低いという事象も確認された。このように先端部140aのパージは容易ではなかった。
In addition, when spraying to the outer surface of the
以上説明したように従来技術のガス採取器100では、パージを行ったにもかかわらず、フィルタ140で通過できない箇所が残って測定対象ガスの採取能力の低下が解消されないことがあるという、従来では着目されていなかった新たな問題が知見された。このような問題は特許文献1の装置でも同様に起こりうる問題であった。
As described above, in the conventional
そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量のダストを含んだ測定対象ガスが直接フィルタに到達しないようにするとともに、測定対象ガス中のダストを捕集することで、フィルタの目詰まりを防ぎ、フィルタを長期間使用可能として保守の手間を低減するガス採取器を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to prevent measurement target gas containing a large amount of dust from directly reaching the filter and to collect dust in the measurement target gas. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gas sampling device that prevents clogging of the filter and that can be used for a long period of time to reduce maintenance work.
本発明の請求項1に係るガス採取器は、
測定対象ガスが流れる採取流路が形成された採取管と、
前記採取管と接続されて前記採取流路から測定対象ガスが流れ込むバッファ空間が形成された中間部本体、および、前記中間部本体と接続されて前記バッファ空間から測定対象ガスが流れ込む導入流路が形成されたガス導入管、を有する中間部と、
前記中間部の前記ガス導入管と接続され、前記導入流路から測定対象ガスが流れ込む内部空間を有する採取器本体と、
前記採取器本体の前記内部空間の中央に配置され、外側から内側へ通過する際に測定対象ガス中に含まれるダストを除去するフィルタと、
前記フィルタの内側へ通過した測定対象ガスを前記採取器本体の外側へ取り出す採取器出口と、
を備え、
前記中間部本体の前記バッファ空間は、前記採取管の前記採取流路と同軸方向に伸びる空間であり、また、前記ガス導入管の前記導入流路は、前記バッファ空間の途中で三叉状に交差するように連通することを特徴とするガス採取器とした。
A gas extractor according to claim 1 of the present invention comprises:
A sampling tube formed with a sampling channel through which the gas to be measured flows;
An intermediate body that is connected to the sampling pipe and has a buffer space into which the measurement target gas flows from the sampling flow path, and an introduction flow path that is connected to the intermediate section main body and into which the measurement target gas flows from the buffer space. An intermediate portion having a gas introduction pipe formed;
A collector main body having an internal space connected to the gas introduction pipe in the intermediate portion and into which the measurement target gas flows from the introduction flow path;
A filter that is disposed in the center of the internal space of the collector main body and removes dust contained in the measurement target gas when passing from the outside to the inside;
A collector outlet for taking out the gas to be measured that has passed to the inside of the filter to the outside of the collector main body;
With
The buffer space of the intermediate body is a space extending in the same direction as the sampling flow path of the sampling pipe, and the introduction flow path of the gas introduction pipe intersects in a trifurcated manner in the middle of the buffer space. Thus, the gas sampling device is characterized in that it communicates as described above.
また、本発明の請求項2に係るガス採取器は、
請求項1に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略T字形状であることを特徴とするガス採取器とした。
A gas collector according to
The gas collector according to claim 1, wherein
The gas collector is characterized in that the shape formed by the buffer space and the introduction flow path is substantially T-shaped.
また、本発明の請求項3に係るガス採取器は、
請求項1に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Y字形状であることを特徴とするガス採取器とした。
Further, a gas collector according to claim 3 of the present invention is
The gas collector according to claim 1, wherein
The gas collector is characterized in that the shape formed by the buffer space and the introduction flow path is substantially Y-shaped.
また、本発明の請求項4に係るガス採取器は、
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間に対してパージガスを導入する中間部パージ口を備え、前記バッファ空間および前記採取流路に堆積したダストを除去する中間部パージを行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
A gas collector according to claim 4 of the present invention is
In the gas extractor according to any one of claims 1 to 3,
The gas collector is provided with an intermediate purge port for introducing a purge gas into the buffer space, and is capable of performing an intermediate purge for removing dust accumulated in the buffer space and the sampling flow path. .
また、本発明の請求項5に係るガス採取器は、
請求項4に記載のガス採取器において、
前記フィルタの内側と連通し、前記フィルタの内側から外側へ通過するようにパージガスを導入するフィルタ内吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ内吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
A gas collector according to claim 5 of the present invention is
The gas collector according to claim 4, wherein
An in-filter blow purge port that communicates with the inside of the filter and introduces purge gas so as to pass from the inside to the outside of the filter, and removes dust accumulated on the outer surface of the filter. The gas sampling device was characterized in that partial purge could be performed alternately.
また、本発明の請求項6に係るガス採取器は、
請求項4または請求項5に記載のガス採取器において、
前記採取器本体と連通し、前記フィルタの外表面へ吹き付けるようにパージガスを導入するフィルタ外吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ外吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
A gas collector according to claim 6 of the present invention is
The gas collector according to claim 4 or 5,
A filter external blow purge port that communicates with the collector main body and that introduces a purge gas so as to be blown to the outer surface of the filter, and removes dust accumulated on the outer surface of the filter, and the intermediate portion purge. The gas sampling device is characterized in that it can be alternately performed.
本発明によれば、多量のダストを含んだ測定対象ガスが直接フィルタに到達しないようにするとともに、測定対象ガス中のダストを捕集することで、フィルタの目詰まりを防ぎ、フィルタを長期間使用可能として保守の手間を低減するガス採取器を提供することができる。 According to the present invention, the measurement target gas containing a large amount of dust is prevented from directly reaching the filter, and the dust in the measurement target gas is collected to prevent the filter from being clogged. It is possible to provide a gas sampling device that can be used and can reduce maintenance work.
続いて、本発明を実施するための第1の形態のガス採取器について以下に図1を参照しつつ説明する。図1の破線の枠内に示すように、ガス採取器1は、採取管10、中間部20、採取器本体30を備える。本形態では説明の具体化のため、ガス採取器1が、ボイラの燃焼排ガスが通流する煙道(図示せず)に取り付けられ、さらにガス流体回路が形成されているものとして説明する。
Subsequently, a gas collector according to a first embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in the dashed frame in FIG. 1, the gas sampling device 1 includes a
採取管10は、ステンレスやガラス等の耐腐食性および耐熱性を有する耐腐食性素材により形成された筒体である。採取管10内に採取流路11が形成されている。採取管10は、煙道などを構成する壁体(図示せず)に対して貫通された状態で取り付けられ、先端の開口部は、燃焼排ガスが存在する実際の採取点まで挿入されている。取り付け箇所では、振動を吸収する柔構造部、例えばフレキシブル管(図示せず)を介して接続されるようにしても良い。さらに、壁体への取り付けは着脱自在な構成としても良い。採取管10は、その先端から煙道内を流れるダストを含んだ燃焼排ガスを測定対象ガスとして取り込んで採取する。
The
中間部20は、さらに、中間部本体21、ガス導入管22、中間部パージ口23、バッファ空間24、導入流路25を備える。
The
中間部本体21は、さらに、筒体21a、蓋部21b、突き当たり部21cを備える。
筒体21aは、耐腐食性素材よりなる円筒体である。蓋部21bは筒体21aの一端(図1では下側)で固定され、採取管10と筒体21aを連結する。突き当たり部21cは筒体21aの他端(図1では上側)で固定される。筒体21a、蓋部21b、突き当たり部21cにより仕切られて中間部本体21内に中空円柱状で測定対象ガスの流れ方向に長く伸びるバッファ空間24が形成される。
The intermediate part
The
ガス導入管22は、耐腐食性素材よりなる円筒体である。内部に導入流路25が形成されている。このガス導入管22は、中間部本体21のほぼ中間位置に取り付けられている。
The
中間部パージ口23は、突き当たり部21cに形成されており、後述するが、バッファ空間24内にパージガスを導入するための入口である。
The
採取器本体30は、さらに、本体容器31、フィルタ32、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)33、フィルタ外吹パージ口34、内部空間35を備える。
The collector
本体容器31は、耐腐食性素材よりなる中空円柱状ケースであり、内部空間35を形成する。なお、図示しないがフィルタ32を入れるため開閉可能な蓋部も設けられている。本体容器31は、ガス導入管22と接続されている。これにより、採取流路11、バッファ空間24、導入流路25、内部空間35は連通している。
The
フィルタ32は、中空円柱状であり、ガス導入管22の開口部と対向する箇所に円状の先端部32aが形成されている。フィルタ32は、ダストを除去する金属製、樹脂製、濾紙等様々な素材が使用され、ダストを確実に除去する適宜の目合いの網状体を中空円柱状に形成してなる。なお、耐食性を要する場合は、金属製のフィルタを酸露点以上に加熱して使用することが多い。
The
フィルタ32は、中空円柱状の本体容器31内における円柱状の内部空間35の同軸上であって内部空間35の中央に配置されている。測定対象ガスの流速が大きい内部空間35の中央にフィルタ32を配置することによって、フィルタ32からの測定対象ガスの吸入量を増大させる。さらに、フィルタ32の先端部32aは、ガス導入管22の開口部と対向しており、この先端部32aを通過する測定対象ガスが多い。そこで、先端部32aの面積を大きくすることで、測定対象ガスの吸入量を多くしている。このような測定対象ガスは、フィルタ32の外側から内側へ通過する。このとき、測定対象ガス中に含まれるダストがフィルタ32に捕集され、測定対象ガスから除去される。
The
採取器出口(フィルタ内吹パージ口)33は、フィルタ32の内側空間と連通し、採取器出口とフィルタ内吹パージ口として兼用される。採取器出口として作用するときはダストを含む測定対象ガスがフィルタ32の外側から内側へ通過して、ダストが除去された測定対象ガスがフィルタ32の内側より導出される。また、フィルタ内吹パージ口として作用するときは、パージガスをフィルタ32の内側に導入し、フィルタ32の内側から外側へパージガスを噴射させてフィルタの外表面に堆積するダストを吹き飛ばす。
The collector outlet (in-filter blowing purge port) 33 communicates with the inner space of the
フィルタ外吹パージ口34は、本体容器31の内部空間35と連通し、パージガスを流入させる。このパージガスをフィルタ32の外表面に吹き付けて、パージガス圧によって、フィルタ32の外表面に堆積したダストを、フィルタ32から剥離するように吹き飛ばす。ガス採取器1はこのようなものである。
The filter outer
このガス採取器1では、従来技術と比較すると、採取管10と採取器本体30の間に中間部20を設けた点が新規である。また、中間部20において中間部本体21とガス導入管22による形状を略T字形状とし、バッファ空間24と導入流路25とによる流路形状を略T字形状とした点が新規である。この特徴による作用については後述する。
The gas collector 1 is novel in that an
このガス採取器1は、使用時にはガス流体回路を構成する。このガス流体回路には、測定対象ガス通過弁40、フィルタ内吹パージ弁50、フィルタ外吹パージ弁60、中間部パージ弁70および管路を備える。
The gas collector 1 constitutes a gas fluid circuit when in use. This gas fluid circuit includes a measurement target
測定対象ガス通過弁40は、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)33と管路を介して接続され、後段の図示しないガス分析装置への流路の開閉を行う。
The measurement target
フィルタ内吹パージ弁50は、採取器出口(フィルタ内吹パージ口)33と管路を介して接続される。フィルタ内吹パージ弁50へは、パージガスが供給されており、フィルタ内吹パージ弁50を開いたときに、パージガスをフィルタ32の内側へ流す流路を形成する。
The in-filter
フィルタ外吹パージ弁60は、フィルタ外吹パージ口34と管路を介して接続される。フィルタ外吹パージ弁60へは、パージガスが供給されており、フィルタ外吹パージ弁60を開いたときに、管路およびフィルタ外吹パージ口34を介してパージガスをフィルタ32の外表面へ吹き付ける流路を形成する。
The filter outer blowing
中間部パージ弁70は、中間部パージ口23と管路を介して接続される。中間部パージ弁70へは、パージガスが供給されており、中間部パージ弁70を開いたときに、管路および中間部パージ口23を介してパージガスをバッファ空間24および採取流路11へ導入する流路を形成する。
The intermediate
続いてガス採取器1の使用について説明する。まずガス採取について図1を参照しつつ説明する。フィルタ内吹パージ弁50、フィルタ外吹パージ弁60、中間部パージ弁70が閉じられてパージガスが流れない状態にするとともに、測定対象ガス通過弁40が開かれた状態とし、採取管10を通じて、図示しない上流側の煙道から燃焼排ガスの一部を採取して測定対象ガスとし、この測定対象ガスのダストを除去した上で下流にあるガス分析装置へ流れるようにする。
Next, the use of the gas collector 1 will be described. First, gas sampling will be described with reference to FIG. The internal
この燃焼排ガスは非常に高温で煙道側の圧力は高い。したがって、煙道から採取管10、中間部20、採取器本体30、測定対象ガス通過弁40を経てガス分析装置へと流れる測定対象ガスの流路が形成される。
This flue gas is very hot and the pressure on the flue side is high. Therefore, a flow path of the measurement target gas that flows from the flue to the gas analyzer through the
また、圧力が足りない場合でも、図示しないガス分析装置の吸引ポンプにより、採取管10、中間部20、採取器本体30、測定対象ガス通過弁40を経てガス分析装置へと測定対象ガスが流れる流路が形成される。
Even when the pressure is insufficient, the gas to be measured flows to the gas analyzer through the
測定対象ガスは採取管10を通じて中間部20に入る。中間部20の形状は略T字形状となっている。測定対象ガスは、直線上の採取流路11およびバッファ空間24へ流入して突き当たり部21cに衝突する。この衝突時に突き当たり部21cの表面に多くのダストが付着堆積する。この突き当たり部21cにダストが堆積しても何ら問題はない。突き当たり部21cにて衝突して比較的大きなダストが取除かれた後の測定対象ガスが下側へ逆流して導入流路25へ流れ込む。
The gas to be measured enters the
内部空間35では、フィルタ32の外側の圧力が高くなるとともに、フィルタ32の内側の圧力が低くなっており、測定対象ガスがフィルタ32を通って内側に吸入される。中間部20で捕集できなかった残りのダストがフィルタ32にて捕集される。中間部20を通過した測定対象ガスは、ダストが少ないため、フィルタ32の先端部32aで測定対象ガスが効率的に吸入され、また先端部32aでのダストの堆積も少ない。
In the
このように構成したガス採取器1では、特にフィルタ32の前段に設けられた中間部20において、測定対象ガスの流れが衝突する突き当たり部21cを、採取器本体30の上流側の中間部20内に形成したことで、突き当たり部21cで測定対象ガス中の多くのダストが堆積するため、従来技術のように全てのダストが採取器本体30へ流れ込んでフィルタ32の先端部32aに多量のダストが堆積してフィルタ32の目詰まりが発生するという事態を防止する。
In the gas sampling device 1 configured as described above, in particular, in the
続いて、ガス採取器1によるパージについて説明する。ガス採取器1では、ダストを含む測定対象ガスの吸入を行うことによってフィルタ32には次第にダストが堆積されていく。フィルタ32に堆積するダストの量が多くなると、測定対象ガスをガス分析装置に取り込めなくなるので、フィルタ32に付着したダストを取り除く必要がある。そこで、堆積したダストを除去するパージが定期的に実施される。
Subsequently, the purge by the gas collector 1 will be described. In the gas collector 1, dust is gradually accumulated on the
まず、図2で示すようにフィルタ32の内吹パージを行う。まず、測定対象ガス通過弁40が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ外吹パージ弁60、中間部パージ弁70が閉じられた状態で、フィルタ内吹パージ弁50を開いた状態としてパージガスがフィルタ32内へ流れ込む状態にする。
First, as shown in FIG. 2, the internal blow purge of the
この場合、フィルタ32の内側から外側へパージガスを流し、図2の矢印で示すように、フィルタ32の全面の孔からパージガスを噴出させる。孔から噴出するパージガスはかなりのガス圧を有し、フィルタ32の外表面の全面に堆積したダストを吹き飛ばす。先端部32aに付着するダストも従来技術と比較して少なくなっており、先端部32aからもダストが吹き飛ばされる。
In this case, the purge gas is caused to flow from the inside to the outside of the
パージガスおよびダストが内部空間35に充満するが、ダストを含んだパージガスは、内部空間35、導入流路25、バッファ空間24、採取流路11を介して煙道へと戻るように流れる。この戻る流路では、特に筒体21aの内側壁面に当たって流れが撹拌され、バッファ空間24内に堆積する一部のダストを吹き飛ばし、このダストも煙道へ戻る。これによりフィルタ32に加え、煙道までの流路内にある一部ダストも除くことができる。
The purge gas and dust fill the
続いて、図3で示すようにフィルタ32の外吹パージを行う。測定対象ガス通過弁40が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ内吹パージ弁50、中間部パージ弁70が閉じられた状態で、フィルタ外吹パージ弁60を開いた状態としてパージガスが内部空間35内へ流れ込んでフィルタ32の外表面へ吹き付ける状態にする。
Subsequently, as shown in FIG. The purge gas is prevented from flowing to the gas analyzer as the measurement target
この場合、図3の矢印で示すように、フィルタ32の外側面へパージガスを吹き付けるとパージガスが外側面に沿って旋回し、フィルタ32の外周面の全面に堆積したダストを吹き飛ばす。
In this case, as indicated by an arrow in FIG. 3, when purge gas is blown to the outer surface of the
パージガスおよびダストが内部空間に充満するが、ダストを含んだパージガスは、内部空間35、導入流路25、バッファ空間24,採取流路11を介して煙道へと戻るように流れる。この戻る流路では、特に筒体21aの内側壁面に当たって流れが撹拌され、バッファ空間24内に堆積する一部のダストを吹き飛ばすため、このダストも煙道へ戻る。これによりフィルタ32に加え、煙道までの流路内にある一部のダストも除くことができる。
The purge gas and dust fill the internal space, but the purge gas containing dust flows so as to return to the flue through the
なお、フィルタ内吹パージとフィルタ外吹パージを同時または交互に行ってダストを吹き飛ばすようにしても良い。 In addition, dust may be blown off by simultaneously or alternately performing the filter inner blow purge and the filter outer blow purge.
続いて、図4で示すように中間部20内のパージを行う。測定対象ガス通過弁40が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ内吹パージ弁50、フィルタ外吹パージ弁60が閉じられた状態で、中間部パージ弁70を開いた状態としてパージガスが中間部20のバッファ空間24内へ流れ込む状態にする。
Subsequently, as shown in FIG. 4, purging of the
この場合、パージガスが、図4の矢印で示すように流れ、特にバッファ空間24内の突き当たり部21cに堆積するダストを吹き飛ばす。また、蓋部21bの孔の周囲に当たって流れが撹拌され、バッファ空間24内のダストを吹き飛ばす。加えて一部がガス導入管22の導入流路25を通過してフィルタ32の先端部32aに堆積するダストを吹き飛ばす。
In this case, the purge gas flows as shown by the arrows in FIG. 4, and in particular, dust that accumulates on the abutting
中間部20におけるダストを含むパージガスの一部が、採取器本体30の内部空間35内まで流れるが、それ以外の殆どの、ダストを含んだパージガスは、バッファ空間24、採取流路11を介して煙道へと戻るように流れる。これにより煙道までのバッファ空間24および採取流路11のダストも除くことができる。
A part of the purge gas containing dust in the
これらのようなフィルタ内吹パージ、フィルタ外吹パージ、中間部パージを順次繰り返して行うことでパージが行われる。なお、パージ方法は他にも各種考えられる。ここで、導入流路25におけるパージガスの流れを見ると、中間部パージでは採取器本体30へ向けてパージガスが流れ、また、フィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージでは中間部20へ向けてパージガスが流れるため、両者のパージ動作を交互にすることで流れが互いに干渉しないようになり、各パージ動作を確実に実施することができる。
Purging is performed by sequentially repeating such an in-filter blow purge, an out-filter blow purge, and an intermediate portion purge. Various other purge methods are conceivable. Here, when the flow of the purge gas in the
したがって、中間部パージとフィルタ内吹パージを交互に繰り返し行うパージを所定期間行った後で中間部パージとフィルタ外吹パージを交互に繰り返し行うパージを所定期間行うようにしても良い。また、中間部パージとフィルタ内吹・外吹同時パージを交互に行うようにしても良い。また、少なくとも中間部パージと他のパージを交互に行えば良いため、中間部パージとフィルタ内吹パージを交互に行うパージや、中間部パージとフィルタ外吹パージを交互に行うパージであっても良い。 Therefore, after performing a purge for alternately repeating the intermediate purge and the in-filter blow purge for a predetermined period, it is also possible to perform a purge for alternately repeating the intermediate purge and the external filter purge for a predetermined period. Further, the intermediate portion purge and the simultaneous in-filter / outlet purge may be alternately performed. Further, since at least the intermediate portion purge and other purges may be performed alternately, the purge that alternately performs the intermediate portion purge and the in-filter blow purge, or the purge that alternately performs the intermediate portion purge and the outside filter purge. good.
何れの場合も本体容器31内の内部空間35やフィルタ32、および、中間部20のバッファ空間24に対して、多方向からパージガスを吹き付けるようにしてダストを残りなく除去する。
In any case, the dust is removed completely by spraying purge gas from multiple directions to the
続いて、本発明を実施するための第2の形態のガス採取器について以下に図5を参照しつつ説明する。図5の破線の枠内に示すように、ガス採取器2は、採取管10、中間部20’、採取器本体30を備える。本形態では先の図1〜図4を用いて説明した第1の形態と比較すると、第1の形態の中間部20に代えて中間部20’を採用したというものであり、採取管10および採取器本体30については第1の実施の形態と同じであるものとして、同じ符号を付すとともにその重複する説明を省略する。また、中間部20’も、中間部本体21とガス導入管22’の連結角度のみを相違させて取り付けたというものであり、他は第1の形態と同じものであるとして、同じ符号を付すとともにその重複する説明を省略する。以下、連結角度とその作用についてのみ説明する。
Subsequently, a gas collector according to a second embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in the dashed frame in FIG. 5, the
このガス採取器2では、従来技術と比較すると、採取管10と採取器本体30の間に中間部20’を持つ点が新規である。また中間部20’において中間部本体21とガス導入管22’による形状を略Y字形状とし、中間部20’におけるバッファ空間24と導入流路25による流路形状を略Y字形状に形成した点が新規である。
Compared with the prior art, the
このガス採取器2では、先に説明したガス採取器1と同様に使用することで同じ作用を有するものであり、特に略Y字形状としたことから、パージにより内部空間35内を飛散したダストが、傾斜するガス導入管22’ の導入流路25内を、破線の矢印a方向に下降するため、中間部20’や採取管10側にダストが落下してダストを煙道へ戻しやすいという利点がある。
The
以上、本発明の第1,第2の形態について説明したが、各種の改良形態の採用が可能である。例えば、中間部20(20’)のバッファ空間24内であって採取管10から測定対象ガスが吹き出す箇所や、突き当たり部21cの側や、または、ガス導入管22’の開口部の側に、粒径の比較的大きなダストを捕集する粗フィルタを配置しても良い。粗フィルタを設けた場合、測定対象ガスに含まれるダストをあらかた除去し、このダストが除去された測定対象ガスを採取器本体30へ流すことで、フィルタ32にダストを堆積しにくくすることができる。
The first and second embodiments of the present invention have been described above, but various improvements can be adopted. For example, in the
このような本発明によれば、特に中間部20(20’)において、中間部本体21のバッファ空間24とガス導入管22(22’)の導入流路25による流路形状を、三叉状、詳しくは略T字形状、または、略Y字形状とすることで、測定対象ガスの流れ方向を直線的ではなく交差させるとともに、バッファ空間24のうちダストが溜まる袋小路状の空間を経てから本体容器31の内部空間35へ流れるようになっており、ダストを多く含んだ測定対象ガスが直線的にフィルタ32に到達することを防ぎ、採取器本体30内のフィルタ32におけるダストの堆積を少なくし、フィルタ32の長期間の利用が可能となる。特に高ダスト用のガス採取器として好適である。
According to the present invention, particularly in the intermediate part 20 (20 ′), the flow path shape by the
また、本発明では、中間部20(20’)のバッファ空間24内で測定対象ガスの流れが突き当たる突き当たり部21cを有し、この突き当たり部21cにて多くのダストが堆積するが、このダストは自然落下やパージ流に載って、採取管10煙道内へ戻される。この点でも、フィルタ32へダストが到達せず、フィルタ32の長期間の利用が可能となる。また、中間部20のダストは、パージにより多くが煙道内へ戻されるため、バッファ空間24内がダストで満杯になることはなく、長期間の利用が可能となる。
Further, in the present invention, there is an abutting
また、本発明では、採取管10と対向する側に中間部パージ口23を備え、最もダストが堆積しやすい採取管10の採取流路11、中間部20(20’)のバッファ空間24内をパージするため、採取流路11やバッファ空間24内のダストが効率的に除去される。
Further, in the present invention, the
また、フィルタ32に対してフィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージを行うことで、
フィルタ32の外表面に堆積したダストを飛散させて除去するためフィルタ32の目詰まりの発生がより低減される。そして、好ましくは上記の中間部パージと、フィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージと、を交互に行うようにして、強いガス圧のパージガスを撹拌させるようなパージとして色々な箇所のダストを除去し、除去効率を向上させる。
In addition, by performing a filter internal blow purge and a filter external blow purge on the
Since dust accumulated on the outer surface of the
総じてこのような本発明のガス採取器によれば、ダストによるフィルタの閉塞のおそれを著しく軽減し、メンテナンスフリーで長期間にわたり測定が可能となった。また、メンテナンス時にパージガスによってフィルタの汚れをほとんど取り除くことができるため、この点でもフィルタの寿命が延び経済的である。また、フィルタによってダストが除去された測定対象ガスをガス分析装置に供給するため、ガス分析装置が測定対象成分の高精度な分析を長期にわたって安定して行うことができ、ガス分析装置のメンテナンス頻度を低く抑えることができる。 In general, according to the gas sampling device of the present invention, the risk of filter clogging due to dust is remarkably reduced, and measurement is possible over a long period of time without maintenance. In addition, since the filter gas can be almost completely cleaned with the purge gas during maintenance, the life of the filter is extended and this is economical. In addition, since the measurement target gas from which dust has been removed by the filter is supplied to the gas analyzer, the gas analyzer can stably perform high-precision analysis of the component to be measured over a long period of time, and the maintenance frequency of the gas analyzer Can be kept low.
本発明のガス採取器は、例えば、石炭などを燃焼させるボイラから排出されて煤塵を含む燃焼排ガス、車の排気ガスなどが多い道路周辺で採取されて塵埃を含む環境ガス、セメントプラントなど粉塵を含むプロセスガスというように、ダストを多く含むガスから測定対象ガスを採取する用途に好適である。 The gas sampler of the present invention is, for example, a combustion exhaust gas containing dust that is discharged from a boiler that burns coal or the like, an environmental gas that contains dust collected around a road where there is a lot of exhaust gas from a car, and dust such as a cement plant. It is suitable for an application of collecting a measurement target gas from a gas containing a large amount of dust, such as a process gas containing a dust.
1,2:ガス採取器
10:採取管
11:採取流路
20,20’:中間部
21:中間部本体
21a:筒体
21b:蓋部
21c:突き当たり部
22,22’:ガス導入管
23:中間部パージ口
24:バッファ空間
25:導入流路
30:採取器本体
31:本体容器
32:フィルタ
32a:先端部
33:採取器出口(フィルタ内吹パージ口)
34:フィルタ外吹パージ口
35:内部空間
40:測定対象ガス通過弁
50:フィルタ内吹パージ弁
60:フィルタ外吹パージ弁
70:中間部パージ弁
1, 2: Gas collector 10: Sampling tube 11:
34: Filter outer blow purge port 35: Inner space 40: Measurement target gas passage valve 50: Filter inner blow purge valve 60: Filter outer blow purge valve 70: Intermediate purge valve
Claims (6)
前記採取管と接続されて前記採取流路から測定対象ガスが流れ込むバッファ空間が形成された中間部本体、および、前記中間部本体と接続されて前記バッファ空間から測定対象ガスが流れ込む導入流路が形成されたガス導入管、を有する中間部と、
前記中間部の前記ガス導入管と接続され、前記導入流路から測定対象ガスが流れ込む内部空間を有する採取器本体と、
前記採取器本体の前記内部空間の中央に配置され、外側から内側へ通過する際に測定対象ガス中に含まれるダストを除去するフィルタと、
前記フィルタの内側へ通過した測定対象ガスを前記採取器本体の外側へ取り出す採取器出口と、
を備え、
前記中間部本体の前記バッファ空間は、前記採取管の前記採取流路と同軸方向に伸びる空間であり、また、前記ガス導入管の前記導入流路は、前記バッファ空間の途中で三叉状に交差するように連通することを特徴とするガス採取器。 A sampling tube formed with a sampling channel through which the gas to be measured flows;
An intermediate body that is connected to the sampling pipe and has a buffer space into which the measurement target gas flows from the sampling flow path, and an introduction flow path that is connected to the intermediate section main body and into which the measurement target gas flows from the buffer space. An intermediate portion having a gas introduction pipe formed;
A collector main body having an internal space connected to the gas introduction pipe in the intermediate portion and into which the measurement target gas flows from the introduction flow path;
A filter that is disposed in the center of the internal space of the collector main body and removes dust contained in the measurement target gas when passing from the outside to the inside;
A collector outlet for taking out the gas to be measured that has passed to the inside of the filter to the outside of the collector main body;
With
The buffer space of the intermediate body is a space extending in the same direction as the sampling flow path of the sampling pipe, and the introduction flow path of the gas introduction pipe intersects in a trifurcated manner in the middle of the buffer space. A gas collector characterized by communicating in the manner described above.
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略T字形状であることを特徴とするガス採取器。 The gas collector according to claim 1, wherein
The gas collector is characterized in that the shape formed by the buffer space and the introduction flow path is substantially T-shaped.
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Y字形状であることを特徴とするガス採取器。 The gas collector according to claim 1, wherein
The gas collector is characterized in that the shape formed by the buffer space and the introduction flow path is substantially Y-shaped.
前記バッファ空間に対してパージガスを導入する中間部パージ口を備え、前記バッファ空間および前記採取流路に堆積したダストを除去する中間部パージを行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。 In the gas extractor according to any one of claims 1 to 3,
A gas sampling device comprising an intermediate purge port for introducing a purge gas into the buffer space so that an intermediate purge for removing dust accumulated in the buffer space and the sampling channel can be performed.
前記フィルタの内側と連通し、前記フィルタの内側から外側へ通過するようにパージガスを導入するフィルタ内吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ内吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。 The gas collector according to claim 4, wherein
An in-filter blow purge port that communicates with the inside of the filter and introduces purge gas so as to pass from the inside to the outside of the filter, and removes dust accumulated on the outer surface of the filter. A gas collector characterized by being able to alternately perform partial purging.
前記採取器本体と連通し、前記フィルタの外表面へ吹き付けるようにパージガスを導入するフィルタ外吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ外吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。 The gas collector according to claim 4 or 5,
A filter external blow purge port that communicates with the collector main body and that introduces a purge gas so as to be blown to the outer surface of the filter, and removes dust accumulated on the outer surface of the filter, and the intermediate portion purge. A gas sampler characterized by being able to perform alternately.
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CN107191748A (en) * | 2017-06-09 | 2017-09-22 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | The air sampler bracket and application method of a kind of anti-imbibition of integrated-type |
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