[發(fā)明專利]高含塵氣體的取樣裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110461677.1
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102564814A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳生龍;馮長宏;陳立波
• 申請（專利權(quán)）人: 聚光科技(杭州)股份有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體取樣，特別涉及高含塵氣體的取樣裝置及方法。

背景技術(shù)

對于高含塵氣體的取樣，如高爐煤氣的取樣分析，通常需要利用取樣探頭取樣高含塵氣體，之后在取樣探頭處利用過濾裝置過濾掉氣體中的塵，之后通過管道送往下游分析。氣體中的塵容易在過濾裝置處堵塞，因此，取樣裝置中還需配備反吹裝置，每隔一定時間去反吹所述過濾裝置，從而清理過濾裝置中累積的塵等顆粒物，可見氣體的取樣是間斷進(jìn)行的。另外，還需盡可能地降低塵等顆粒物在采樣探頭以及運(yùn)輸管道中的沉積和吸附。

專利CN1014832B公開了另一種較好的防堵塞取樣系統(tǒng)，具體原理是：在吹掃期間將取樣系統(tǒng)內(nèi)的壓力憋至規(guī)定的6～10Kg/cm²的高壓，使高壓氣體鉆進(jìn)(煙氣中塵遇冷凝成的)層狀物質(zhì)內(nèi)部的各個洞穴，待系統(tǒng)壓力穩(wěn)定一定時間后，突然對空釋放，造成取樣系統(tǒng)壓力瞬間下降，使存在于塊狀物質(zhì)內(nèi)部的氣體與外部產(chǎn)生一定的壓力差，存在于層狀物質(zhì)內(nèi)部的氣體必然迅速膨脹，將層狀物質(zhì)爆破開，同時產(chǎn)生比長隊(duì)大5-10倍強(qiáng)大氣流沖刷煙塵。經(jīng)過系統(tǒng)自動程序的控制，多次集中能量對系統(tǒng)進(jìn)行吹掃或分段吹掃，使進(jìn)入取樣系統(tǒng)的煙塵幾乎完全排出，防止了取樣系統(tǒng)的堵塞。

上述防堵塞系統(tǒng)可以較好地取樣氣體通道內(nèi)的含塵氣體，但還有諸多不足，如：

1、系統(tǒng)復(fù)雜，需要配備過濾裝置、反吹裝置、流路切換裝置、高壓氣源，提高了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，系統(tǒng)的可靠性低，也相應(yīng)地提高了系統(tǒng)的工程維護(hù)量及成本。

2、連續(xù)取樣時間短，需要進(jìn)行間歇性的憋壓-爆破-除污，這種工作模式?jīng)Q定了不能長時間連續(xù)取樣。

3、取樣探頭安裝位置較高。提高了維護(hù)難度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)量小、成本低的高含塵氣體的取樣裝置以及方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

高含塵氣體的取樣裝置，所述取樣裝置包括：

取樣管道，所述取樣管道的一端處于煙氣通道內(nèi)，另一端連接射流泵；

射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角處于(90°，180°」，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角，使得所述取樣管道內(nèi)煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，進(jìn)而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。

根據(jù)上述的取樣裝置，優(yōu)選地，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角為180°。

本發(fā)明的目的還通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

高含塵氣體的取樣方法，所述取樣方法包括以下步驟：

(A1)根據(jù)煙氣通道的工況以及擬采用取樣管道的參數(shù)，得出所述取樣管道內(nèi)取樣流量與煙氣中塵在所述管道內(nèi)透過率間的映射關(guān)系；

利用所述透過率，得出所述取樣管道內(nèi)取樣流量與煙氣中塵在所述管道內(nèi)沉積率的映射關(guān)系，根據(jù)該映射關(guān)系確定取樣流量；

根據(jù)確定的取樣流量而選擇射流泵；

(A2)將所述取樣管道的一端置于所述煙氣通道內(nèi)，另一端連接所述射流泵，所述射流泵的入射氣通道和出射氣通道的夾角處于(90°，180°」，引射氣通道和入射氣通道的夾角是銳角或直角；

(A3)所述射流泵工作，煙氣中的塵隨著氣流而通過所述射流泵，從而使得在取樣煙氣時無需在所述取樣管道上設(shè)置過濾裝置。

根據(jù)上述的取樣方法，優(yōu)選地，所述射流泵的入射通道和出射通道的夾角為180°。

根據(jù)上述的取樣方法，可選地，在所述步驟(A1)中，利用流體力學(xué)軟件仿真出所述流量與透過率間的映射關(guān)系。

根據(jù)上述的取樣方法，優(yōu)選地，所述工況至少包括所述煙氣通道內(nèi)煙氣的流速、溫度、壓力、塵的含量、煙氣通道的截面積。

根據(jù)上述的取樣方法，優(yōu)選地，所述參數(shù)至少包括長度、截面積、彎頭數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、取樣管路上無需進(jìn)行粉塵過濾，粉塵隨氣體一起進(jìn)入運(yùn)輸管路，并通過射流泵排出，無需配備過濾器、吹掃裝置、流路切換裝置等器件，降低了取樣裝置的復(fù)雜程度，提高了可靠性，也相應(yīng)地降低了取樣裝置的工程維護(hù)量及成本。

2、針對不同的應(yīng)用環(huán)境，取樣管路采用粉塵低沉積的特殊設(shè)計，盡可能地降低了塵在管路中的沉積，取樣管路的管徑較大，流速較高，分析的響應(yīng)時間會縮短；雖然流速較高，但管徑比較大，管路的流體阻力較小，對射流泵的抽氣性能要求比較低。

3、可長時間連續(xù)取樣，即使維護(hù)也方便快捷。

附圖說明