CN201935838U - 一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，包括采样管、球形阀、加热带、滤筒、温控仪、冷凝器、耐压储水罐、质量流量控制仪和阀门，采样管前端弯曲90°后固定在采样管路中，采样管前端与气流方向相迎进行采样，采样管引出采样管路部分安装球形阀，由球形阀对进气进行控制；采样管后端连接接滤筒，滤筒和采样管外部包覆加热带，加热带连接温控仪；滤筒通过采样管连接冷凝器；冷凝器与耐压储水罐连接，耐压储水罐上部的出气管路上依次接测压测温装置、质量流量控制仪和阀门。本装置耐压耐温，可分析管路中的水蒸气含量，并且可以对高浓度的粉尘含量进行分析，操作简便，易于控制，维护简单，结果准确。

Description

一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置

技术领域

本实用新型涉及一种管路气溶胶采样装置，尤其涉及一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置。

背景技术

粉尘采样一般采用过滤称重法，工艺已经较为成熟。但是对于高温高压高湿高粉尘含量的特殊管路环境进行采样，目前还鲜有报道。对于常见的烟尘采样，管路压力为负压，可在主管路上设置一个取样口，将采样探头和采样管伸入烟道，随后将取样口堵住。但是对于高温高压高湿高粉尘含量的特殊管路环境，这种装置操作易造成主管路中高温的水蒸气和气溶胶外泄，严重威胁操作人员健康安全。专利号为200710117988.X的高压天然气管道内粉尘在线检测方法及其装置将静压平衡采样嘴从管道接管插入管道内，进行等动采样；然后经过减压至1个大气压取出颗粒分析仪所需要的气体，检测出含尘浓度C₁。该方法不能进行水蒸气含量分析，采用颗粒分析仪不能分析出高浓度的粉尘含量，在采集粉尘前先进行冷凝干燥容易将粉尘一同洗掉，造成测试结果偏低，并且有高压气体泄漏现象。本采样系统将采样探头焊接在主管路中，可以避免这种情况发生。主管路内径较小，气溶胶在管路内部分散均匀，因此无需进行多点测量，单点测量是可行的。为了便于更换滤筒，须将滤筒管套外置。但是对高温高湿的气体进行采样时，由于主管路内外温差较大，水蒸气遇冷凝结，高浓度的气溶胶会沉积在管壁中，易造成采样管路的堵塞，冷凝水也容易将滤筒润湿，在高压气体的作用下造成滤筒的破裂。现有技术中公开了一种专利号为98251669.x的加热型环境空气采样总管，它是采用二节以上的采样管，采样管的外壁内设保温层，保温层内设有加热丝，加热丝与温控仪相连接，在上下管之间还设有一个中间管。此种采样管的缺点是体积大且结构较复杂，不宜清洗，只适合于单独作业，与其它采样仪连接使用时需要进行改造。专利号为200420039545.5的自动控温加热式空气颗粒物采样管是采样管1外套有一采样外管2，加热元件位于采样管1和2之间。此种采样管的缺点是形式固定，外管不可拆卸更换，不能应用于滤筒管套外置的情况。

发明内容

本实用新型提供一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，能够满足所需的浓度和水蒸气含量计算，并且结构合理，操作简便，易于控制，维护简单。

一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，包括采样管、球形阀、加热带、滤筒、温控仪、冷凝器、耐压储水罐、质量流量控制仪和阀门，其中采样管前端弯曲90°，采样管固定在采样管路中，采样管前端与气流方向相迎进行采样，采样管引出采样管路部分安装球形阀，由球形阀对进气进行控制，并可保证较小的粉尘滞留量；采样管后端连接接滤筒，滤筒和采样管外部包覆加热带，加热带连接温控仪；滤筒通过采样管连接冷凝器，冷凝器用来冷凝高温气体中的水蒸气；冷凝器与耐压储水罐连接，耐压储水罐用来盛放被冷凝下来的液态水，耐压储水罐上部有出气管路，出气管路上依次接测压测温装置、质量流量控制仪和阀门，质量流量控制仪和阀门用来对气体流量大小进行控制和测量；耐压储水罐下部有一个出水口。

工作过程：打开采样管上的球形阀，气流从采样管路中进入采样管，气流中的粉尘被滤筒拦截；在加热带的作用下，气流中的水分以水蒸气形式通过滤筒2，水分在冷凝器中被冷凝，冷凝水滞留在耐压储水罐中；冷凝水由耐压储水罐下端的出水口接至烧杯中进行称量，干燥后的气体从耐压储水罐上部流出，通过质量流量控制器后被释放入大气；整个过程由质量流量控制器和阀门共同控制气体的流速。

有益效果

1.采样管固定在采样管路中，保证了气溶胶和高温气体不会外泄，适用于小管径的管路使用；

2.滤筒置于管道之外，增加保温措施可使水以气态形式顺利通过滤筒，避免气体中高含量的水造成滤筒破损和管路堵塞。

3.通过储水罐储水-出水-称量处理，可同时进行水蒸汽含量分析。

4.具有耐压耐温，操作简便，易于控制，维护简单，结果准确等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1-加热带、2-滤筒、3-冷凝器、4-耐压储水罐、5-质量流量控制器、6-温控仪、7-采样管、8-球形阀、9-阀门。

具体实施方式

一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，包括采样管7、球形阀8、加热带1、滤筒2、温控仪6、冷凝器3、耐压储水罐4、质量流量控制仪5和阀门9，其中采样管前端弯曲90°，采样管7固定在采样管路中，采样管7前端与气流方向相迎进行采样，采样管7引出采样管路部分安装球形阀8，由球形阀8对进气进行控制，并可保证较小的粉尘滞留量；采样管7后端连接接滤筒2，滤筒2和采样管7外部包覆加热带1，加热带1连接温控仪6；滤筒2通过采样管7连接冷凝器3，冷凝器3用来冷凝高温气体中的水蒸气；冷凝器3与耐压储水罐4连接，耐压储水罐4用来盛放被冷凝下来的液态水，耐压储水罐4上部有出气管路，出气管路上依次接测压测温装置、质量流量控制仪5和阀门9，质量流量控制仪和阀门用来对气体流量大小进行控制和测量；耐压储水罐下部有一个出水口。

滤筒2内滤料为玻璃纤维滤筒，用来拦截和收集粉尘，能够过滤0.3μm以上的微粒。使用前需要进行预处理，使滤筒2重量达到恒定，方可使用。滤筒2外的加热带1和温控仪6保证采样管温度稳定高于管路温度，否则气流中的水蒸气会冷凝为液态水，使得粉尘受潮而堵塞采样管路，并且会打湿滤筒使其破裂。

工作过程：打开采样管上的球形阀8，气流从采样管路中进入采样管，气流中的粉尘被滤筒拦截；在加热带1的作用下，气流中的水分以水蒸气形式通过滤筒2，水分在冷凝器3中被冷凝，冷凝水滞留在耐压储水罐4中；冷凝水由耐压储水罐4下端的出水口接至烧杯中进行称量，干燥后的气体从耐压储水罐4上部流出，通过质量流量控制器5后被释放入大气；整个过程由质量流量控制器5和阀门9共同控制气体的流速。

Claims (2)

1.一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，包括采样管(7)、球形阀(8)、加热带(1)、滤筒(2)、温控仪(6)、冷凝器(3)、耐压储水罐(4)、质量流量控制仪(5)和阀门(9)，其特征在于所述采样管(7)前端固定在采样管路中，采样管(7)引出采样管路部分安装球形阀(8)，采样管(7)后端连接接滤筒(2)，滤筒(2)和采样管(7)外部包覆加热带(1)，加热带(1)连接温控仪(6)；滤筒(2)通过采样管(7)连接冷凝器(3)，冷凝器(3)与耐压储水罐(4)连接，耐压储水罐(4)上部有出气管路，出气管路上依次接测压测温装置、质量流量控制仪(5)和阀门(9)，耐压储水罐(4)下部设有一个出水口。

2.如权利要求1所述的一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置，其特征在于所述采样管(7)前端弯曲90°。

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