[實用新型]一種適用于高溫高壓高濕管路環境的氣溶膠采樣裝置

有效

• 申請號: 201020701138.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN201935838U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 徐月;付嫚;覃亮;馮海波
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;郭德忠

技術領域

本實用新型涉及一種管路氣溶膠采樣裝置，尤其涉及一種適用于高溫高壓高濕管路環境的氣溶膠采樣裝置。

背景技術

粉塵采樣一般采用過濾稱重法，工藝已經較為成熟。但是對于高溫高壓高濕高粉塵含量的特殊管路環境進行采樣，目前還鮮有報道。對于常見的煙塵采樣，管路壓力為負壓，可在主管路上設置一個取樣口，將采樣探頭和采樣管伸入煙道，隨后將取樣口堵住。但是對于高溫高壓高濕高粉塵含量的特殊管路環境，這種裝置操作易造成主管路中高溫的水蒸氣和氣溶膠外泄，嚴重威脅操作人員健康安全。專利號為200710117988.X的高壓天然氣管道內粉塵在線檢測方法及其裝置將靜壓平衡采樣嘴從管道接管插入管道內，進行等動采樣；然后經過減壓至1個大氣壓取出顆粒分析儀所需要的氣體，檢測出含塵濃度C₁。該方法不能進行水蒸氣含量分析，采用顆粒分析儀不能分析出高濃度的粉塵含量，在采集粉塵前先進行冷凝干燥容易將粉塵一同洗掉，造成測試結果偏低，并且有高壓氣體泄漏現象。本采樣系統將采樣探頭焊接在主管路中，可以避免這種情況發生。主管路內徑較小，氣溶膠在管路內部分散均勻，因此無需進行多點測量，單點測量是可行的。為了便于更換濾筒，須將濾筒管套外置。但是對高溫高濕的氣體進行采樣時，由于主管路內外溫差較大，水蒸氣遇冷凝結，高濃度的氣溶膠會沉積在管壁中，易造成采樣管路的堵塞，冷凝水也容易將濾筒潤濕，在高壓氣體的作用下造成濾筒的破裂。現有技術中公開了一種專利號為98251669.x的加熱型環境空氣采樣總管，它是采用二節以上的采樣管，采樣管的外壁內設保溫層，保溫層內設有加熱絲，加熱絲與溫控儀相連接，在上下管之間還設有一個中間管。此種采樣管的缺點是體積大且結構較復雜，不宜清洗，只適合于單獨作業，與其它采樣儀連接使用時需要進行改造。專利號為200420039545.5的自動控溫加熱式空氣顆粒物采樣管是采樣管1外套有一采樣外管2，加熱元件位于采樣管1和2之間。此種采樣管的缺點是形式固定，外管不可拆卸更換，不能應用于濾筒管套外置的情況。

發明內容

本實用新型提供一種適用于高溫高壓高濕管路環境的氣溶膠采樣裝置，能夠滿足所需的濃度和水蒸氣含量計算，并且結構合理，操作簡便，易于控制，維護簡單。

一種適用于高溫高壓高濕管路環境的氣溶膠采樣裝置，包括采樣管、球形閥、加熱帶、濾筒、溫控儀、冷凝器、耐壓儲水罐、質量流量控制儀和閥門，其中采樣管前端彎曲90°，采樣管固定在采樣管路中，采樣管前端與氣流方向相迎進行采樣，采樣管引出采樣管路部分安裝球形閥，由球形閥對進氣進行控制，并可保證較小的粉塵滯留量；采樣管后端連接接濾筒，濾筒和采樣管外部包覆加熱帶，加熱帶連接溫控儀；濾筒通過采樣管連接冷凝器，冷凝器用來冷凝高溫氣體中的水蒸氣；冷凝器與耐壓儲水罐連接，耐壓儲水罐用來盛放被冷凝下來的液態水，耐壓儲水罐上部有出氣管路，出氣管路上依次接測壓測溫裝置、質量流量控制儀和閥門，質量流量控制儀和閥門用來對氣體流量大小進行控制和測量；耐壓儲水罐下部有一個出水口。

工作過程：打開采樣管上的球形閥，氣流從采樣管路中進入采樣管，氣流中的粉塵被濾筒攔截；在加熱帶的作用下，氣流中的水分以水蒸氣形式通過濾筒2，水分在冷凝器中被冷凝，冷凝水滯留在耐壓儲水罐中；冷凝水由耐壓儲水罐下端的出水口接至燒杯中進行稱量，干燥后的氣體從耐壓儲水罐上部流出，通過質量流量控制器后被釋放入大氣；整個過程由質量流量控制器和閥門共同控制氣體的流速。

有益效果

1.采樣管固定在采樣管路中，保證了氣溶膠和高溫氣體不會外泄，適用于小管徑的管路使用；

2.濾筒置于管道之外，增加保溫措施可使水以氣態形式順利通過濾筒，避免氣體中高含量的水造成濾筒破損和管路堵塞。

3.通過儲水罐儲水-出水-稱量處理，可同時進行水蒸汽含量分析。

4.具有耐壓耐溫，操作簡便，易于控制，維護簡單，結果準確等優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

其中：1-加熱帶、2-濾筒、3-冷凝器、4-耐壓儲水罐、5-質量流量控制器、6-溫控儀、7-采樣管、8-球形閥、9-閥門。

具體實施方式