[發(fā)明專利]基于射流調(diào)制的煙道顆粒物等速采樣及恒流控制系統(tǒng)及其預(yù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711059808.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN107664590B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范人杰;姚鴻熙;戴兆明;沈曉明;沈平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇嘯峰環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/24
• 分類號(hào): G01N1/24;G01N1/44;G01N1/38;G01N1/34;G05B19/042;G01N15/06
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高玲玲

1.一種基于射流調(diào)制的煙道顆粒物等速采樣及恒流控制系統(tǒng)，其特征在于包括：射流調(diào)制子系統(tǒng)、樣氣引入子系統(tǒng)、樣氣混合子系統(tǒng)、樣氣加熱子系統(tǒng)、樣氣除濕子系統(tǒng)、顆粒物檢測(cè)子系統(tǒng)和空氣壓縮源；采用空氣壓縮源作為一個(gè)以上射流調(diào)制子系統(tǒng)的動(dòng)力源，利用射流調(diào)制子系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)壓將煙道中的樣氣等速吸入樣氣引入子系統(tǒng)中，并在射流調(diào)制子系統(tǒng)的作用下將樣氣分流，同時(shí)控制部分樣氣經(jīng)樣氣混合子系統(tǒng)、樣氣加熱子系統(tǒng)、樣氣除濕子系統(tǒng)的稀釋、加熱、除濕處理后，在顆粒物檢測(cè)子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)等速采樣檢測(cè)；

所述一個(gè)以上射流調(diào)制子系統(tǒng)包括第一、第二、第三射流調(diào)制子系統(tǒng)；

所述樣氣在樣氣引入子系統(tǒng)中，在第三射流調(diào)制子系統(tǒng)的作用下分為兩路，一路通過管道進(jìn)入樣氣混合子系統(tǒng)，另一路通過管路進(jìn)入第三射流調(diào)制子系統(tǒng)并返回到煙道；

所述射流調(diào)制子系統(tǒng)包括射流泵、電磁比例閥、流量計(jì)和微控制單元；其中空氣壓縮源在電磁比例閥的控制下，壓縮空氣產(chǎn)生的高壓噴射氣流使射流泵吸入室形成真空，從而使進(jìn)氣進(jìn)入吸入室后被射出；微控制單元?jiǎng)討B(tài)控制電磁比例閥，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)射流泵噴射氣流量，以達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)射流泵按需噴射恒定氣流量；

所述等速采樣系統(tǒng)還包括零氣制備子系統(tǒng)和零氣控制子系統(tǒng)，所述空氣壓縮源的空氣依次連接零氣制備子系統(tǒng)和零氣控制子系統(tǒng)，將零氣送入樣氣混合子系統(tǒng)中和樣氣混合稀釋成混合樣氣；

所述混合樣氣在樣氣加熱子系統(tǒng)中被加熱后，在第一和第二射流調(diào)制子系統(tǒng)的作用下分為兩路，一路直接被排放出去，另一路經(jīng)樣氣除濕子系統(tǒng)除濕處理后，在顆粒物檢測(cè)子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)等速采樣檢測(cè)；

所述系統(tǒng)中在每個(gè)設(shè)備的管路上設(shè)置有采樣節(jié)點(diǎn)，通過三個(gè)射流調(diào)制子系統(tǒng)的協(xié)同控制各個(gè)采樣節(jié)點(diǎn)的氣流量，使得各個(gè)采用節(jié)點(diǎn)的氣流量同時(shí)滿足以下條件從而實(shí)現(xiàn)等速采樣和同步節(jié)點(diǎn)恒流控制：

(1)從零氣控制子系統(tǒng)和樣氣引入子系統(tǒng)進(jìn)入樣氣混合子系統(tǒng)的氣流量和等于從樣氣混合子系統(tǒng)排出的氣流量；

(2)進(jìn)入第一和第二射流調(diào)制子系統(tǒng)的氣流量和等于從樣氣混合子系統(tǒng)排出的氣流量；

(3)從空氣壓縮源進(jìn)入第三射流調(diào)制子系統(tǒng)的氣流量等于從樣氣引入子系統(tǒng)進(jìn)入第三射流調(diào)制子系統(tǒng)的氣流量；

(4)從煙道進(jìn)入樣氣引入子系統(tǒng)的氣流量等于從樣氣引入子系統(tǒng)進(jìn)入樣氣混合子系統(tǒng)和第三射流調(diào)制子系統(tǒng)的氣流量和。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道顆粒物等速采樣及恒流控制系統(tǒng)，其特征在于：所述樣氣除濕子系統(tǒng)包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的除濕容器、樣氣容器和選擇性透膜；其中樣氣容器是由金屬制成的密閉容器，在該容器四壁開有多個(gè)小孔，在樣氣容器的外部用選擇性透膜包裹，所述選擇性透膜能夠選擇性的通過水分子而不通過氣體；樣氣容器設(shè)置在除濕容器內(nèi)，并分別設(shè)置有樣氣進(jìn)氣管和樣氣出氣管；所述除濕容器在樣氣容器外部具有除濕氣體流動(dòng)通道，通道分別連接除濕氣體進(jìn)氣管和出氣管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙道顆粒物等速采樣及恒流控制系統(tǒng)，其特征在于：所述樣氣除濕子系統(tǒng)還設(shè)置有溫濕度檢測(cè)模塊、氣量控制模塊和微處理器；其中所述溫濕度檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)周期性地檢測(cè)除濕氣體流動(dòng)通道中氣流的溫度和濕度，將數(shù)據(jù)傳送給微處理器，微處理器通過分析數(shù)據(jù)調(diào)控設(shè)置在除濕氣體進(jìn)氣管上的氣量控制模塊調(diào)節(jié)除濕氣體的流量；所述除濕氣體由空氣壓縮源提供。

4.一種采用權(quán)利要求1至3任一所述煙道顆粒物等速采樣及恒流控制系統(tǒng)對(duì)煙道氣體進(jìn)行預(yù)處理的方法，其特征在于：采用空氣壓縮機(jī)作為多個(gè)射流調(diào)制子系統(tǒng)的動(dòng)力源，利用射流調(diào)制子系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)壓將煙道中的樣氣等速吸入樣氣引入子系統(tǒng)，并在多個(gè)射流調(diào)制子系統(tǒng)的協(xié)同控制下將樣氣分流，協(xié)同控制各節(jié)點(diǎn)氣流量，以便使任意時(shí)刻采集的樣氣與同時(shí)顆粒物檢測(cè)子系統(tǒng)計(jì)算顆粒物濃度的樣氣進(jìn)氣量同步，同時(shí)控制部分樣氣經(jīng)稀釋、加熱、除濕等預(yù)處理后按需實(shí)現(xiàn)恒定流量控制。