專利名稱：一體化采樣及預(yù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣排放的采樣裝置，特別涉及一種一體化采樣及預(yù)處理裝置。
背景技術(shù)：
目前CEMS (Continuous Emission Monitoring System的縮寫(xiě)，指"煙氣排放連續(xù)
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)") 一般采用完全抽取探頭進(jìn)行采樣，探頭加熱溫度在15(TC左右，過(guò)濾采用燒結(jié)陶
瓷過(guò)濾，可除去煙氣中的大部分顆粒物，但對(duì)于高溫?zé)煔庵袣鈶B(tài)的鹽類物質(zhì)，可能就會(huì)在探
頭、采樣管線、甚至分析儀中結(jié)晶，造成堵塞。特別針對(duì)現(xiàn)在越來(lái)越多的脫硝工藝，煙氣中含
有大量的硝酸鹽，極易在常溫中結(jié)晶，最終導(dǎo)致完全抽取法CEMS不能正常連續(xù)運(yùn)行，因此，
需要獨(dú)立研制可以在高溫、高塵、易結(jié)晶的煙氣下正常工作的采樣裝置。 并且現(xiàn)有的采樣相關(guān)設(shè)備大都體積龐大，各部件分散布置，不但占用廠房的大量
空間，并且增加了生產(chǎn)成本。 有鑒于此，為解決現(xiàn)有煙氣排放采樣及預(yù)處理系統(tǒng)的種種缺失，本設(shè)計(jì)人基于相 關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)，并經(jīng)過(guò)不斷測(cè)試及改良，進(jìn)而有本實(shí)用新型的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種裝置能夠保證在脫硝特殊的工況下正常使用，一 體化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)采樣和預(yù)處理的功能，同時(shí)節(jié)省大量空間。 為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型一體化采樣及預(yù)處理裝置，其主要由完全抽取探頭、不 銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥所組成；其中 該完全抽取探頭，其一端固接于一第一固定框架上并連通于一取樣管，其另一端 設(shè)有采樣口和反吹口； 該不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥，其一端與該采樣口連通，其另一端與該氣水分離器的輸 入口相連通； 該氣水分離器，其一輸出口與該蠕動(dòng)泵相連通； 該不銹鋼反吹電磁閥，其連通于該反吹口 ； 所述的不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥均固接于 一支架上，該支架固接于該第一固定框架上。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該完全抽取探頭還包含一加熱控制單元、 一陶瓷濾芯和密封件；該加熱控制單元固接于完全抽取探頭的側(cè)邊，并連接于位于該完全 抽取探頭內(nèi)部的多圈加熱絲；該陶瓷濾芯呈圓筒狀，其位于該完全抽取探頭的內(nèi)部并罩置 于該完全抽取探頭的采樣口 A及反吹口 B的外緣；該密封件位于該完全抽取探頭與陶瓷濾 芯之間。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該完全抽取探頭、不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥和 不銹鋼反吹電磁閥的材料均選用不銹鋼316L。[0014] 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該密封件的材料選用能夠耐溫45(TC的高 壓XB450石棉橡膠板。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該氣水分離器由主體、上壓蓋和下壓蓋所 組成，該上壓蓋和下壓蓋從兩側(cè)壓著位于中間的主體。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該主體的材料選用硼酸硅玻璃管，該上壓 蓋和下壓蓋的材料選用聚四氟乙烯。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該完全抽取探頭的一端通過(guò)四根螺柱穿
過(guò)第一固定框架并安裝在煙道法蘭上，該取樣管位于煙道法蘭的軸線上。 所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其中，該支架的側(cè)邊上分布有多個(gè)長(zhǎng)條狀的鏤空部。 本實(shí)用新型的有益效果在于，本裝置采用完全抽取探頭，增大加熱功率，加熱溫度 保證在35(TC以上，以此確保沒(méi)有鹽類結(jié)晶在陶瓷濾芯中產(chǎn)生。同時(shí)該完全抽取探頭內(nèi)部的 密封墊，密封材料選用高壓XB450石棉橡膠板，可耐溫45(TC，保證完全抽取探頭在加熱至 35(TC以上時(shí)，所有密封墊能正常使用。氣水分離器主要起到自然冷凝煙氣中的水，同時(shí)煙 氣中的鹽類結(jié)晶在常溫下形成固態(tài)并且溶于冷凝水，一并由蠕動(dòng)泵排走。裝置中的反吹電 磁閥，定期開(kāi)啟對(duì)陶瓷濾芯進(jìn)行反吹，保證濾芯的容塵量，這樣也就能保證陶瓷濾芯不會(huì)因 為長(zhǎng)時(shí)間工作而堵塞，同時(shí)在進(jìn)行探頭反吹時(shí)關(guān)閉氣動(dòng)采樣球閥，以保證下游設(shè)備不被損 壞。由此，整個(gè)裝置也能更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，保證整個(gè)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線率， 提高整個(gè)系統(tǒng)的使用性能。本裝置的緊湊布置結(jié)構(gòu)也大大節(jié)省了空間。

圖1為本實(shí)用新型一體化采樣及預(yù)處理裝置的正視圖； 圖2為本實(shí)用新型一體化采樣及預(yù)處理裝置的右視圖； 圖2A為圖2的局部放大圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明l-一體化采樣及預(yù)處理裝置；10-煙道法蘭；101-L形板材；ll-完 全抽取探頭；lll-螺柱；112-取樣管；113-加熱控制單元；1131-加熱絲；1132-加熱區(qū)
域；114-陶瓷濾芯；115-密封件；12-不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥；13-氣水分離器；131-輸入口 ；
132、133-輸出口 ；14-蠕動(dòng)泵；15-不銹鋼反吹電磁閥；16-支架；161-鏤空部；171-第一固
定框架；172-第二固定框架；A-采樣口 ；B-反吹口。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型為一體化采樣及預(yù)處理裝置，該裝置1主要由完全 抽取探頭11、不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12、氣水分離器13、蠕動(dòng)泵14和不銹鋼反吹電磁閥15所 組成；其中 完全抽取探頭11概呈圓筒狀，其材料選用不銹鋼316L，該完全抽取探頭11的一 端通過(guò)四根螺柱111穿過(guò)第一固定框架171(圖中僅示其部分結(jié)構(gòu))并安裝在煙道法蘭10 上，并且該完全抽取探頭11的該端連通于一取樣管112 ;在該完全抽取探頭11的另一端上 有采樣口 A和反吹口 B ;該取樣管112位于煙道法蘭10的軸線上，該煙道法蘭IO通過(guò)L形 板材101螺固于第二固定框架172上(圖中亦僅示其部分結(jié)構(gòu))；加熱控制單元113螺固于完全抽取探頭11的側(cè)邊，在該完全抽取探頭11的內(nèi)部具有繞其軸向環(huán)繞布置的多圈加 熱絲1131，該加熱控制單元113連接該加熱絲1131并使該完全抽取探頭11的內(nèi)部形成加 熱區(qū)域1132 ;陶瓷濾芯114呈圓筒狀并軸向布置于該完全抽取探頭11的內(nèi)部，該陶瓷濾芯 114罩置于該完全抽取探頭11的采樣口 A及反吹口 B的外緣，使得煙氣從取樣管112進(jìn)入后 必須穿過(guò)該陶瓷濾芯114才能經(jīng)過(guò)采樣口 A或反吹口 B，在該完全抽取探頭11與陶瓷濾芯 114之間采用密封件115進(jìn)行密封，其密封材料選用高壓XB450石棉橡膠板，可耐溫450°C 。 氣水分離器13主要由主體134、上壓蓋135和下壓蓋136所組成，該上、下兩個(gè)壓 蓋135、 136從兩側(cè)壓著位于中間的主體134，在該上壓蓋135上布置有與該氣水分離器13 貫通的輸入口 131和輸出口 133，在該下壓蓋136上布置有與該氣水分離器13貫通的輸出 口 132 ;該主體134的材料選用硼酸硅玻璃管，該兩個(gè)壓蓋135U36的材料選用聚四氟乙 烯。 完全抽取探頭11的采樣口 A經(jīng)過(guò)一段預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的不銹鋼管連通至不銹鋼氣動(dòng)采 樣球閥12的一端，該不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12的另一端經(jīng)過(guò)一段預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的不銹鋼管連通 至氣水分離器13的輸入口 131，該氣水分離器13的輸出口 132經(jīng)過(guò)一段預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的不銹 鋼管連通至蠕動(dòng)泵14，該氣水分離器13的另一輸出口 133連通至高溫采樣管線(圖中未 示)，該蠕動(dòng)泵14還連通于一排水管(圖中未示)。 此外，不銹鋼反吹電磁閥15經(jīng)過(guò)一段預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的不銹鋼管連通于該完全抽取探 頭11的反吹口 B，該不銹鋼反吹電磁閥15的材料選用不銹鋼316L。 所述的不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12、氣水分離器13、蠕動(dòng)泵14和不銹鋼反吹電磁閥 15均螺固于一支架16上，該支架16螺固于該第一固定框架171上，如此一來(lái)，緊湊的布置 方式大大地節(jié)省了空間；并且如圖2所示，該支架16的側(cè)邊上分布有多個(gè)長(zhǎng)條狀的鏤空部 161，使得在不影響該支架16的強(qiáng)度的前提下，大幅度減輕了該裝置1的重量，并降低了成 本。 在實(shí)施過(guò)程中，煙氣經(jīng)過(guò)完全抽取探頭11的取樣管112進(jìn)入加熱區(qū)域1131，加熱 控制單元113使得加熱區(qū)域1131的溫度在35(TC左右，因?yàn)橥耆槿√筋^11的材料選用不 銹鋼316L，密封件115選用了高壓XB450石棉橡膠板，可耐溫450°C ，故能夠滿足該完全抽 取探頭ll的工作需求。煙氣通過(guò)陶瓷濾芯114過(guò)濾，濾去了直徑大于lii的顆粒物，再通 過(guò)不銹鋼管、不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12、氣水分離器13的輸入口 131進(jìn)入到氣水分離器13， 由于氣水分離器13處于常溫下，煙氣中的水和結(jié)晶物會(huì)迅速的凝結(jié)，但同時(shí)由于結(jié)晶物極 易溶于水，所以結(jié)晶會(huì)隨著冷凝水通過(guò)輸出口 132由蠕動(dòng)泵14排走，蠕動(dòng)泵14二十四小 時(shí)連續(xù)工作，可保證氣水分離器13中的水不會(huì)滿溢。煙氣經(jīng)過(guò)氣水分離器13處理后通過(guò) 輸出口 133直接可以進(jìn)入高溫采樣管線，這樣的煙氣去除了絕大部分的顆粒物、水、鹽類結(jié) 晶，起到了預(yù)處理的作用，更大地保護(hù)了下游的管線以及分析儀(圖中未示)的使用壽命和 測(cè)量精度。 裝置1中的不銹鋼反吹電磁閥15受外部信號(hào)控制，定時(shí)開(kāi)啟反吹，不銹鋼反吹電 磁閥15打開(kāi)的同時(shí)不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12關(guān)閉，以保護(hù)氣水分離器13不被反吹電磁閥15 所產(chǎn)生的壓縮空氣損壞，壓縮空氣依次通過(guò)反吹電磁閥15和反吹口 B進(jìn)入到完全抽取探頭 11的陶瓷濾芯114內(nèi)，將陶瓷濾芯114中的顆粒物再吹回?zé)煹乐?。這樣也就能保證完全抽 取探頭11的陶瓷濾芯114不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間工作而堵塞，整個(gè)裝置也能更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，保證整個(gè)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線率，提高整個(gè)系統(tǒng)的使用性能。 綜上所述，本裝置采用完全抽取探頭ll，增大加熱功率，加熱溫度保證在35(TC以 上，以此確保沒(méi)有鹽類結(jié)晶在陶瓷濾芯114中產(chǎn)生。同時(shí)該完全抽取探頭11內(nèi)部的密封墊， 密封材料選用高壓XB450石棉橡膠板，可耐溫450°C ，保證完全抽取探頭11在加熱至350°C 以上時(shí)，所有密封墊能正常使用。氣水分離器13主要起到自然冷凝煙氣中的水，同時(shí)煙氣 中的鹽類結(jié)晶在常溫下形成固態(tài)并且溶于冷凝水，一并由蠕動(dòng)泵14排走。裝置1中的反吹 電磁閥15，定期開(kāi)啟對(duì)陶瓷濾芯114進(jìn)行反吹，保證濾芯114的容塵量，這樣也就能保證陶 瓷濾芯114不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間工作而堵塞，同時(shí)在煙氣出口安裝不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥12，在 進(jìn)行探頭反吹時(shí)關(guān)閉氣動(dòng)采樣球閥12，以保證下游設(shè)備不被損壞，如此一來(lái)，整個(gè)裝置也能 更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，保證整個(gè)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線率，提高整個(gè)系統(tǒng)的使用性 能。 以上對(duì)本實(shí)用新型的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán) 利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一體化采樣及預(yù)處理裝置，由完全抽取探頭、不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥所組成；其特征在于該完全抽取探頭，其一端固接于一第一固定框架上并連通于一取樣管，其另一端設(shè)有采樣口和反吹口；該不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥，其一端與該采樣口連通，其另一端與該氣水分離器的輸入口相連通；該氣水分離器，其一輸出口與該蠕動(dòng)泵相連通；該不銹鋼反吹電磁閥，其連通于該反吹口；所述的不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥均固接于一支架上，該支架固接于該第一固定框架上。
2. 如權(quán)利要求1所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該完全抽取探頭還包 含一加熱控制單元、一陶瓷濾芯和密封件；該加熱控制單元固接于完全抽 取探頭的側(cè)邊，并 連接于位于該完全抽取探頭內(nèi)部的多圈加熱絲；該陶瓷濾芯呈圓筒狀，其位于該完全抽取 探頭的內(nèi)部并罩置于該完全抽取探頭的采樣口及反吹口的外緣；該密封件位于該完全抽取 探頭與陶瓷濾芯之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該完全抽取探頭、不銹 鋼氣動(dòng)采樣球閥和不銹鋼反吹電磁閥的材料均選用不銹鋼316L。
4. 如權(quán)利要求2所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該密封件的材料選用 能夠耐溫450°C的高壓XB450石棉橡膠板。
5. 如權(quán)利要求1所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該氣水分離器由主體、 上壓蓋和下壓蓋所組成，該上壓蓋和下壓蓋從兩側(cè)壓著位于中間的主體，該上壓蓋貫穿有 氣水分離器的該輸入口 ，該下壓蓋貫穿有氣水分離器的該輸出口 。
6. 如權(quán)利要求5所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該主體的材料選用硼 酸硅玻璃管，該上壓蓋和下壓蓋的材料選用聚四氟乙烯。
7. 如權(quán)利要求1所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該完全抽取探頭的一 端通過(guò)四根螺柱穿過(guò)第一固定框架并安裝在煙道法蘭上，該取樣管位于煙道法蘭的軸線 上。
8. 如權(quán)利要求1所述的一體化采樣及預(yù)處理裝置，其特征在于，該支架的側(cè)邊上分布 有多個(gè)長(zhǎng)條狀的鏤空部。
專利摘要本實(shí)用新型提供一體化采樣及預(yù)處理裝置，其主要由完全抽取探頭、不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥所組成；其中該完全抽取探頭，其一端固接于一第一固定框架上并連通于一取樣管，其另一端設(shè)有采樣口和反吹口；該不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥，其一端與采樣口連通，其另一端與該氣水分離器的輸入口相連通；該氣水分離器，其一輸出口與該蠕動(dòng)泵相連通；該不銹鋼反吹電磁閥，其連通于反吹口；所述的不銹鋼氣動(dòng)采樣球閥、氣水分離器、蠕動(dòng)泵和不銹鋼反吹電磁閥均固接于一支架上，該支架固接于該第一固定框架上；本裝置保證在脫硝特殊的工況下正常使用，一體化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)采樣和預(yù)處理的功能，同時(shí)節(jié)省大量空間。
文檔編號(hào)G01N1/24GK201522394SQ20092024634
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者周斌, 曹慧芹, 田東海, 賀新 申請(qǐng)人:北京航天益來(lái)電子科技有限公司