[發明專利]連續抽取高溫樣氣的采樣探頭

無效

• 申請號: 200910032913.0
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101566534A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 陳照海;王志勝;甄子洋;胡洲
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐小紅

技術領域

本發明設計一種連續抽取高溫樣氣的采樣探頭，屬于高溫樣氣的采樣技術領域。?

背景技術

對于消耗原材料的能源工業，尤其是對水泥行業來說，其特點是耗能大、粉塵量大、溫度高、且生產過程會產生大量CO和SO₂等污染性的有毒氣體。為了提高工業能源的利用率、降低對自然環境的污染，必須對加入水泥回轉窯的壓縮空氣進行嚴格控制，目的是加強對爐窯的控制，不僅能夠提高能源的利用率，同時也能夠提高工業產量。水泥爐窯的工作溫度高達1400度，從目前國際和國內的發展情況來看，氣體取樣方法主要有兩種：即原位分析方法和取樣式抽取方法。原位式分析主要依據是不同氣體分子對光的吸附率不同的原理，得到樣氣中不同氣體的含量。但是由于水泥爐窯的粉塵量大，會對光產生折射，從而使得從發射端到接收端的光束在透過樣氣時產生很大的衰減，從而導致分析值的不穩定性和不準確性。取樣式抽取分析方法則可容易的實現，而取樣式分析系統的關鍵則是采樣探頭能否達到正常、穩定、高效的抽取樣氣，同時結構還要簡單，便于操作。?

申請號為200420079504.9實用新型公開了一種熱管自清灰式取樣探頭。通過對研究分析發現此探頭由于需要增加一個高壓汽缸，現場需要單獨提供一套氣體壓力裝置，由于現場作業環境惡劣，加上汽缸的伸縮動作時間，所以很容易使汽缸由于粉塵等顆粒物的落入，給汽缸的順暢動作帶來了隱患，從而給安裝和事后維修帶來了麻煩，同時由于此裝置還需要提供蒸餾水做為冷卻循環的冷卻劑，現場需要提供一個供水水箱裝置，這也給系統的安裝帶來了麻煩；由于此裝置采用普通的金屬管材，所以系統中的冷卻水突然缺水時，探頭如果不及時抽出來會很容易被燒壞的，而且此探頭只能用于自己公司所用的的產品上，不具有通用性，不適合向同行業做為推廣。?

發明內容

本發明目的在于提供一種無運動器件、無需提供壓縮空氣以及水箱拆卸連續抽取高溫樣氣的采樣探頭，該探頭還可以與現有的高溫取樣分析系統上的采樣探頭互換。?

本發明公開一種連續抽取高溫樣氣的采樣探頭，其特征在于：包括外殼支撐體，外殼支撐體一端裝有不銹鋼安裝法蘭，另外一段設有樣氣進口，外殼支撐體內嵌冷卻循環管道，冷卻循環管道進水口設有水過濾器和第一手動球閥，出水口設有可調功率抽水泵，取樣管通過不銹鋼安裝法蘭安裝于外殼支撐體內，且與樣氣進口相連，且取樣管與外殼支撐體之間形成密封空間。所述外殼支撐體是采用耐高溫水泥和耐高溫空心陶瓷微珠按照2∶1～5∶1的體積比混合均勻，并利用耐高溫粘結劑制成的。?

上述取樣管可以采用具有抗氧化性、耐高溫性的復合型陶瓷材料通過1000度高溫燒制而成。?

采樣探頭通過安裝法蘭與用戶的過濾除塵器、樣氣輸送管相連將樣氣送入分析系統進行分析。本采樣探頭由于外部支撐體使用耐高溫水泥和耐高溫空心陶瓷微珠混合制成，由于耐高溫水泥具有很好的可塑性和耐高溫性，同時空心陶瓷微珠的耐高溫性比水泥的耐高溫性要強，兩者按照體積比例2∶1～5∶1的比例混合能夠起到很好的耐高溫隔熱的作用，從而確保了耐高溫系統的穩定性。內部的冷卻管道采用鍍晶硅不銹鋼水管，由于采用此材料的管道可以保證長時間的使用不會由于水溫而產生水垢，從而可以很好的起到保溫的作用，內部的取樣管道采用了耐高溫復合型陶瓷管可以穩定、高效的將樣氣送出。復合型陶瓷管具有很好的耐氧化性，同時也具有很好致密性，從而保證了非樣氣成分的進入，從而保證樣氣的真實性。通過以上材料的選擇可以使得高溫采樣探頭滿足了無運動器件、無需提供壓縮空氣以及蒸餾水便于安裝拆卸、與現有的高溫取樣分析系統上的采樣探頭互換。?

本發明公開的裝置的優點描述如下：?

(1)真實性。由于復合型陶瓷分子結構的特點，使其具有良好的絕緣性和化學穩定性(特別是抗氧化性)，所以非常適用于諸如水泥爐窯這樣的高溫系統。?

(2)節約性和無污染性。直接采用工業冷卻水進行冷卻循環，可達到節約水資源的目的，同時它不會產生其它的可污染性物質，從而達到了無污染性的目的；?

(3)耐高溫性。由于高溫水泥具有很好可塑性和耐高溫性，而空心陶瓷微珠具有絕對耐高溫性，因此兩者以一定比例的結合能夠提高系統的耐高溫性；?

附圖說明

圖1表示連續抽取高溫樣氣的采樣探頭示意圖?

1：第一手動球閥，2：水過濾器，3：不銹鋼安裝法蘭，4：外殼支撐體，5：冷卻循環管路，6：取樣管，7：可調功率抽水泵，8：樣氣出口，9：樣氣進口，10：進水口，11：出水口，12：第二手動控制球閥。?

具體實施方式