专利名称：旁路内置式烟道外稀释采样探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟气采样装置，特别涉及一种旁路内置式烟道外稀释采样探头。
背景技术：
目前CEMS中的烟气采样主要采用完全抽取法和稀释采样法。完全抽取法的思路是将烟气从烟 中直接抽出，经过采样探头除尘后，通过加热、保温的采样管线，经过一个急冷脱水过程，将烟气中的水分去除，同时将烟温降至室温后，再送往分析仪。这种方式的缺点是烟气处理系统复杂、成本高、烟气采样流量大、被分析气体浓度高、探头易堵塞、故障率高等，同时由于烟气经过除水降温，可能导致部分测量物质溶于析出水，测量参数不准。稀释采样法是用干燥纯净的空气稀释采样的烟气，使样气中含水量下降，同时采用临界孔技术来保证稀释比。稀释采样法的好处是大比例的稀释样气且不改变样气成分，被测气体浓度低，测量准确。
烟道内稀释采样探头放置在烟道中，在使用过程中，只用真空发生器和采样嘴即可实现稳定采样；但大部分元件与高温、高湿、高腐蚀性的烟气直接接触，这些元件极易被腐蚀，特别是加热元件。由于探头采用加热丝作为见热元件，而烟道内稀释采样探头放置在烟道中，使其直接与烟气接触，在使用过程中，经常出现加热丝被腐蚀、烧断的现象，致使探头无法正常加热，导致真空发生器出现冷凝水而堵塞。另外，这些烟道内稀释采样探头在过滤器选取方面选择的过滤精度不高，经常会出现采样嘴或者真空发生器堵塞的现象，就需要对这些部件进行维修、清理甚至更换，探头放置在烟道中使得这些维修、更换工作非常不方便。烟道外稀释采样探头则是将探头的大部分元件设计在烟道外，只保留一根取样管在烟道内用来取样，这样一来就可以很好的避免烟道中高温高蚀的烟气对稀释探头的不良影响，并且更加利于现场的维护及维修。但这些稀释采样探头由于在设计之初考虑的并不十分完善，也只是简单的采用真空发生器和采样嘴进行采样。后经现场应用发现，这些稀释采样探头在某些现场(特别是烟道负压较大)会出现无法正常采样的现象。使得这种烟道外稀释采样探头在应用过程中受到很大的限制。有鉴于此，为解决上述技术中的不足，本发明人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旁路内置式烟道外稀释采样探头，使其具有自限温功能，加热温度可监控；通过采用超高效、低气流阻力过滤除尘技术，使过滤器的过滤精度高达O. 15 μ m，便于拆卸、维护、更换；稀释气压力可控、稳定；稀释探头采样稳定，维修方便，采样测量具有实时性和有效性。为达上述目的，本发明提供一种旁路内置式烟道外稀释采样探头，其包括防护箱、采样管组件、加热组件以及过滤采样组件，所述的采样管组件安装于防护箱外，所述的加热组件以及过滤采样组件安装于防护箱内，所述的采样管组件与加热组件连接，加热组件包覆于过滤采用组件外；所述的过滤采样组件包括过滤器、第一真空发生器和第二真空发生器，所述的第一真空发生器连通第一供气口和第一出气口，并且第一真空发生器还连通有一采样咀，该采样咀伸入到该过滤器内；所述的第二真空发生器连通第二供气口和用于排空的第二出气口，并且第二真空发生器还连通有一抽气咀，该抽气咀伸入到该过滤器内。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述的采样咀还与一监测口相连通。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，还包括有一标定口，所述标定口与过滤器内部直接连通。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中 ，所述防护箱的箱体材料为不锈钢。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述的加热组件采用PTC自限温陶瓷加热片配合加热铝筒的结构。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述的过滤器采用杯状覆膜式SiC疏水过滤器。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述的防护箱通过螺钉与加热组件连接。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述的采样管组件、过滤采样组件通过螺钉与加热组件连接。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述防护箱的箱体上安装有C型金属电缆固定头，用于卡装旁路内置式烟道外稀释采样探头与外部的电缆及伴热管线。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其中，所述防护箱内装有接线盒，用于连接旁路内置式烟道外稀释采样探头的供电电缆和信号监控电缆。本发明的有益效果在于1、旁路内置式烟道外稀释采样探头的核心元件全部置于烟道外面，避免了高温高蚀烟气对探头的侵害，便于维护，延长探头寿命。2、采用内置旁路抽取系统，解决了原有烟道外稀释采样探头不能用在负压较大现场的局限性，扩大了烟道外稀释采样探头的应用范围。同时旁路抽取系统内置在加热体内，防止了烟气中水分冷凝导致旁路抽取系统可能发生的堵塞。3、PTC陶瓷自限温加热片加热，省去温控器控温环节，节省了成本，提高了可靠性。4、采用了杯状覆膜式SiC疏水过滤器，过滤精度高达O. 15 μ m，压降仅为IlmmH2O,其性能在国际上达到了领先水平。5、旁路内置式烟道外稀释采样探头过滤采样组件与探头其余部分采用分离式设计，有利于过滤采样组件的拆装与维修。6、不锈钢户外箱式结构设计，提高了旁路内置式烟道外稀释采样探头整体的防护性能。7、箱体上面C型金属电缆固定头设计，使探头与外部电缆、采样管线的连接更加具有一体化风格。8、防护箱内的接线盒设计，兼顾了电缆连接的可靠与方便。
图1为本发明的旁路内置式烟道外稀释采样探头的结构剖视图；图2为本发明的旁路内置式烟道外稀释采样探头的气路流程图。附图标记说明1-防护箱；2_采样管组件；3_加热组件；4_过滤采样组件；51_第一真空发生器；52_第二真空发生器；53_米样嘴；54_抽气口 ；55_过滤器；A-监测口 ；B-标定口 ；C1-第一供气口 ；C2-第二供气口 ；D1-第一出气口 ；D2-第二出气口。
具体实施例方式有关本发明为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下 如图1和图2所示，分别为本发明的旁路内置式烟道外稀释采样探头的结构剖视图和气路流程图。所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头主要包括防护箱1、采样管组件2、加热组件3以及过滤采样组件54。所述的采样管组件2安装于防护箱I外，所述的加热组件3以及过滤采样组件4安装于防护箱I内，其中，所述的采样管组件2与加热组件3连接，加热组件3包覆于过滤采样组件4外。所述的过滤采样组件5主要包括过滤器55、第一真空发生器51和第二真空发生器52。所述的过滤器55安装于过滤采样组件本体上；所述的第一真空发生器51连通第一供气口 Cl和第一出气口 Dl，并且第一真空发生器51还连通有一采样咀53，该采样咀53伸入到所述的过滤器55内，且采样咀53还与一监测口 A相连通。所述的第二真空发生器52连通第二供气口 C2和第二出气口 D2，并且第二真空发生器52还连通有一抽气咀54，该抽气咀54伸入到所述的过滤器55内。此外，过滤器55内部还连通有标定口 B，用于对整套系统的稀释比进行标定。所述的第二真空发生器52由第二供气口 C2供气，第二出气口 D2直接排空，实现旁路抽�。痰滥谘唐ü裳茏榧�2抽取到过滤器55内部，以提高反应速度。所述的第一真空发生器51由第一供气口 Cl供气，所述的采样咀53还与监测管A相连通，实现稀释采样，且所述的监测管A用于监视第一真空发生器51的负压状况，所述的第二出气口D2将完成稀释后的样气送往分析仪进行分析测量。两个真空发生器(51、52)的动力源一稀释气独立供给，互不干扰，将稀释气压力分别调整至合适大�。梢员Ｖび糜谂月烦槿〉牡诙婵辗⑸�52合适的抽气量及用于稀释采样第一真空发生器51稳定的进行稀释采样。本发明采用烟道外稀释采样的技术方案，增加旁路抽取系统，辅助将烟道内的烟气快速抽取到稀释探头的过滤器55内，有利于真空发生器完成适时稀释采样。较佳的是，所述防护箱I的外观为防护箱式结构，箱体材料为不锈钢。探头整体外形尺寸为LXWXH=280mmX230mmX 270mm，具有小型化的特点。再一较佳的是，所述的加热组件3选用PTC自限温陶瓷加热片配合加热铝筒的结构设计，实现对稀释探头核心元件的加热。加热温度为175°C ±5°C。另一较佳的是，所述的过滤器3选用杯状覆膜式SiC疏水过滤器，过滤精度高达O. 15 μ m，在流量为lL/min时，压力降为IlmmH2O ；2L/min时，压力降为26mmH20 ；3L/min时，压力降为39mmH20 ；4L/min时,压力降为58mmH20。又一较佳的是，所述的防护箱I通过螺钉与加热组件3连接，且所述的采样管组件2以及过滤采样组件4均通过螺钉与加热组件3连接在一起，有利于过滤采样组件4的拆装与维修。所述的第一真空发生器和第二真空发生器的各项参数如下喷嘴直径0. 5mm ;压力范围0· Γθ. 6MPa ;最大真空度_86· 7kPa ;压缩空气消耗量11. 5L/min ;真空侧最大流量:6. 3L/min。真空发生器压缩空气消耗量试验。使用全程加热外稀释采样探头作为实验模型，稀释气压力为O. 35MPa，测得真空发生器真空侧负压_74kPa，压缩空气消耗量4. 8L/min。真空发生器真空侧采样咀直径变化后的真空侧流量及真空度试验。使用全程加热外稀释采样探头作为实验模型，稀释气压力为O. 35MPa，得到试验结果如下
权利要求
1.一种旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，包括防护箱、采样管组件、力口热组件以及过滤采样组件，所述的采样管组件安装于防护箱外，所述的加热组件以及过滤采样组件安装于防护箱内，所述的采样管组件与加热组件连接，加热组件包覆于过滤采用组件外； 所述的过滤采样组件包括过滤器、第一真空发生器和第二真空发生器，所述的第一真空发生器连通第一供气口和第一出气口，并且第一真空发生器还连通有一采样咀，该采样咀伸入到该过滤器内；所述的第二真空发生器连通第二供气口和用于排空的第二出气口，并且第二真空发生器还连通有一抽气咀，该抽气咀伸入到该过滤器内。
2.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述的采样咀还与一监测口相连通。
3.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，还包括有一标定口，所述标定口与过滤器内部直接连通。
4.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述防护箱的箱体材料为不锈钢。
5.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述的加热组件采用PTC自限温陶瓷加热片配合加热铝筒的结构。
6.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述的过滤器采用杯状覆膜式SiC疏水过滤器。
7.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述的防护箱通过螺钉与加热组件连接。
8.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述的采样管组件、过滤采样组件通过螺钉与加热组件连接。
9.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述防护箱的箱体上安装有C型金属电缆固定头，用于卡装旁路内置式烟道外稀释采样探头与外部的电缆及伴热管线。
10.根据权利要求1所述的旁路内置式烟道外稀释采样探头，其特征在于，所述防护箱内装有接线盒，用于连接旁路内置式烟道外稀释采样探头的供电电缆和信号监控电缆。
全文摘要
本发明提供一种旁路内置式烟道外稀释采样探头，包括防护箱、采样管组件、加热组件以及过滤采样组件，采样管组件安装于防护箱外，加热组件以及过滤采样组件安装于防护箱内，采样管组件与加热组件连接，加热组件包覆于过滤采样组件外；过滤采样组件包括过滤器、第一和第二真空发生器，第一真空发生器连通第一供气口、第一出气口以及伸入过滤器的采样咀；第二真空发生器连通第二供气口、第二出气口以及伸入过滤器的抽气咀，标定口直接与过滤器内部连通。本发明具有自限温功能，加热温度可监控；过滤器的过滤精度0.15μm，便于拆卸、维护、更换；稀释气压力可控、稳定；稀释探头采样稳定，维修方便，采样测量具有实时性和有效性。
文档编号G01N1/38GK103018075SQ201210518649
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者闫军, 曹慧芹, 周斌 申请人:北京航天益来电子科技有限公司
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