專利名稱：免維護(hù)取樣探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線分析系統(tǒng)預(yù)處理裝置，具體是一種免維護(hù)取樣探頭。
背景技術(shù)：
取樣探頭是在線分析系統(tǒng)中一個(gè)重要的采樣裝置，它被長期安裝在高粉塵、高水 份、高腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境中，完成氣體采樣過濾，是提供氣體分析儀進(jìn)行氣體成份量分 析必不可少的一部分。 氣樣首先通過取樣探頭采樣，經(jīng)過預(yù)處理裝置除塵凈化、除水后才能進(jìn)入分析儀 器進(jìn)行分析，探頭中的粉塵通過一定壓力的壓縮空氣反吹到煙道、爐窯中。國內(nèi)外傳統(tǒng)的在 線分析系統(tǒng)配置的取樣探頭一般為"微孔過濾器"，過濾器表面附著的粉塵靠氣脈沖進(jìn)行反 吹清灰，清灰效率低、效果差。象水泥爐窯等工業(yè)燃煤鍋爐燃燒過程的煙氣中含有相當(dāng)濃度 粘度的粉塵，這些粉塵累積板結(jié)使探頭過濾器表面微孔堵塞，更嚴(yán)重的使探頭取樣孔堵塞， 造成分析結(jié)果不準(zhǔn)確，分析系統(tǒng)無法工作的嚴(yán)重后果。因此，目前氣體取樣探頭，維護(hù)周期 指標(biāo)僅達(dá)到15 30天，無法做到在壽命期廣5年免維護(hù)的水平，而且只能裝1級(jí)過濾器， 過濾指標(biāo)只能達(dá)到3 5陽的較低性能指標(biāo)。所以這種過濾器經(jīng)常造成樣品后處理和分析儀 器因進(jìn)灰而引起故障率增高，經(jīng)常維護(hù)、使用費(fèi)用高，在線連續(xù)分析時(shí)間減少的問題。為了 提高取樣探頭的維護(hù)周期，現(xiàn)有的取樣過濾探頭都采用反吹氣源提供反吹氣壓，用于清除 過濾器表面積灰。但是由于煙氣成份復(fù)雜，且常含有水份，濕法脫硫后的煙氣還含有CaO極 容易形成塵塊板結(jié)，而煙塵在過濾器上的附著力較大，反吹清灰效果不佳，反吹效率低下， 造成過濾器經(jīng)常堵塞、無法連續(xù)采樣分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用兩級(jí)過濾器，過濾精度高，使用時(shí)間 長，且在整個(gè)工作壽命期間可以免于維護(hù)的取樣探頭。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的免維護(hù)取樣探頭，它包括保護(hù)罩和安裝在保護(hù)罩 內(nèi)的煙塵過濾器、微孔過濾器，以及反吹閥、安裝座、波紋管和防雨罩；所述煙塵過濾器上 側(cè)為進(jìn)氣口 ，進(jìn)氣口與保護(hù)罩外部相通，煙塵過濾器下側(cè)設(shè)有出氣口 ，出氣口連通微孔過濾 器；微孔過濾器置于煙塵過濾器后并與波紋管相連，微孔過濾器及波紋管以懸臂連接方式 固定在安裝座上，波紋管后端連通反吹閥再至取樣探頭出口，以上各部件皆位于防雨罩內(nèi)， 在防雨罩上還設(shè)有樣氣出口用于收集樣氣。 所述煙塵過濾器包括過濾器殼體、限位不銹鋼篩網(wǎng)和柔性過濾介質(zhì)，所述兩個(gè)限 位不銹鋼篩網(wǎng)設(shè)置在過濾器殼體內(nèi)，柔性過濾介質(zhì)裝填在兩個(gè)限位不銹鋼篩網(wǎng)之間。所述 柔性過濾介質(zhì)最好是石英顆粒。 本發(fā)明的煙塵過濾器采用非剛性的過濾間隙可變特征的過濾介質(zhì)。當(dāng)需過濾時(shí)， 過濾介質(zhì)間隙較小，在清灰時(shí)，過濾間隙又能變大。解決維護(hù)周期長的另一關(guān)鍵是不能將灰 塵阻擋在過濾器表面，因?yàn)閷?shí)際受尺寸限制，積灰面積有限，很快過濾器表面積滿灰塵，必然造成維護(hù)周期短，本發(fā)明采用體積間隙過濾法，允許灰塵進(jìn)入過濾器內(nèi)部，把灰塵阻擋在 充滿過濾介質(zhì)內(nèi)部的間隙中，同樣的過濾器尺寸體積其容塵量要大得多，也是延長維護(hù)周 期的重要措施。又由于過濾間隙在清灰時(shí)自動(dòng)變大，很容易將阻擋在間隙中的塵粒清除出 去，無需拆下清洗等維護(hù)工作。 壓縮空氣經(jīng)過濾后，通過由外PLC控制的反吹閥使壓縮空氣形成脈沖氣源吹入波 紋管，由于波紋管具有彈性，在脈沖氣源推動(dòng)波紋管過程中，波紋管在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械 振動(dòng)，由于微孔過濾器僅與保溫管連接，并懸置于保護(hù)罩內(nèi)，所以其也產(chǎn)生振動(dòng)，使微孔過 濾器表面板結(jié)的粉塵破碎，降低了粉塵附著力，清除了灰塵，使取樣探頭始終可以免維護(hù)工 作。 為了提高破碎板結(jié)粉塵的效果，可以在波紋管內(nèi)設(shè)有次聲能發(fā)生器，用脈沖氣壓 源通過次聲能發(fā)生器產(chǎn)生20HZ的次聲能加劇振動(dòng)，降低灰塵在過濾器表面的附著力。
此外，還可以在防雨罩內(nèi)裝有溫度調(diào)節(jié)器，在煙塵過濾器內(nèi)壁處設(shè)有加熱器，通過 溫度調(diào)節(jié)器控制加熱器恒溫在130°C，以保證進(jìn)入過濾器的氣體溫度高于露點(diǎn)，不會(huì)出現(xiàn)冷 凝現(xiàn)象。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 1、煙塵過濾器采用體積間隙過濾法，尺寸體積較小，反吹時(shí)很容易將阻擋在間隙 中的塵粒清除出去，不需拆下清洗的維護(hù)工作。 2、利用反吹的壓縮空氣形成脈沖氣源，推動(dòng)彈性件波紋管產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，從而帶 動(dòng)微孔過濾器振動(dòng)，使微孔過濾器表面板結(jié)的粉塵破碎，降低了粉塵附著力，清除了灰塵。
3、用脈沖氣壓源通過次聲能發(fā)生器產(chǎn)生20HZ的次聲能降低灰塵在過濾器表面的 附著力。 上述三種結(jié)構(gòu)使探頭清灰效率更高，確保探頭達(dá)到免維護(hù)的狀態(tài)，采用兩級(jí)過濾 方式，提高了過濾效果，2級(jí)過濾器使過濾精度可達(dá)1陽。


圖1是本發(fā)明的安裝示意圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示是免維護(hù)取樣探頭的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括保護(hù)罩1、煙塵過濾器2、反吹 閥3、安裝座4、波紋管5、微孔過濾器6和防雨罩7，其中煙塵過濾器2和微孔過濾器6位于 保護(hù)罩1內(nèi)，煙塵過濾器2上側(cè)為進(jìn)氣口 9，進(jìn)氣口 9與保護(hù)罩1外部相通，煙塵過濾器2下 側(cè)設(shè)有出氣口 10，另一側(cè)的出氣口后為微孔過濾器6，反吹閥3用于從外部接入反吹氣，反 吹閥3 —側(cè)與安裝座4連接，波紋管5 —側(cè)固定在安裝座4上，另一側(cè)以懸臂式連接方式連 接微孔過濾器6，并使微孔過濾器置于煙塵過濾器2出氣口后的保護(hù)罩1內(nèi)。在波紋管5內(nèi) 還設(shè)有次聲能發(fā)生器14，以上各部件皆位于密封的防雨罩7內(nèi)，在防雨罩上設(shè)有樣氣出口 8 用于排出樣氣，在防雨罩7內(nèi)裝有溫度調(diào)節(jié)器15，在煙塵過濾器2內(nèi)壁處設(shè)有由溫度調(diào)節(jié)器 控制的加熱器16，接線端子17則用于連接探頭內(nèi)各電器組件。 取樣探頭中的煙塵過濾器包括過濾器殼體11、限位不銹鋼篩網(wǎng)12和柔性過濾介質(zhì)13，所述兩個(gè)限位不銹鋼篩網(wǎng)12設(shè)置在過濾器殼體11內(nèi)，柔性過濾介質(zhì)13裝填在兩個(gè) 限位不銹鋼篩網(wǎng)12之間。 柔性過濾介質(zhì)是石英顆粒，其制備方法包括以下步驟 (1)用①5mm鋼球與純石英碎塊按1 : 4_6混合，在球磨機(jī)中將石英碎塊機(jī)械磨 碎，成近似于球狀、無棱角的石英顆粒； (2)用孔徑為0. 8mm的篩網(wǎng)篩濾除大于。0. 8mm的石英顆粒和鋼球； (3)用孔徑為0. 5mm的細(xì)不銹鋼篩網(wǎng)濾除直徑小于0. 5mm的石英顆粒； (4)將直徑為①0.5 ①0.8mm的石英顆粒散開攤平，表面噴灑聚四氟液霧，在
35t: 45t:下烘干，之后將處理后的顆粒攪拌后再攤平進(jìn)行二次噴灑聚四氟液霧，如此反
復(fù)處理三次； (5)再用孔徑為lmm的不銹鋼篩網(wǎng)篩除大于lmm的顆粒，獲得小于lmm的氟處理的 石英顆粒，即為柔性過濾介質(zhì)。 本發(fā)明制備的顆粒狀過濾介質(zhì)耐腐蝕、耐高溫(< 250°C )，在限位不銹鋼篩網(wǎng)中， 受自重作用，分析時(shí)為小體積，在脈沖反吹氣壓作用下，顆粒處于翻騰狀態(tài)，其體積充滿在 較大的限位空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)顆粒間的間隙自動(dòng)擴(kuò)大到mm數(shù)量級(jí)。當(dāng)需過濾時(shí)，間隙要很小，在 清灰時(shí)過濾間隙又能變大。為了解決維護(hù)周期長的另一關(guān)鍵問題，本發(fā)明采用體積間隙過 濾法，允許灰塵進(jìn)入過濾器內(nèi)部，把灰塵阻擋在充滿過濾介質(zhì)內(nèi)部的間隙中，同樣的過濾器 尺寸體積其容塵量要大得多，也是延長維護(hù)周期的重要措施。又由于過濾間隙在清灰時(shí)自 動(dòng)變大，很容易將阻擋在間隙中的塵粒清除出去，不需拆下清洗進(jìn)行維護(hù)工作。本發(fā)明的這 種過濾煙塵方法不存在過濾精度與維護(hù)周期之間原理上的矛盾，可以很好地解決存在過濾 不好，易堵的問題。
權(quán)利要求
一種免維護(hù)取樣探頭，其特征在于它包括保護(hù)罩(1)和安裝在保護(hù)罩內(nèi)的煙塵過濾器(2)、微孔過濾器(6)，以及反吹閥(3)、安裝座(4)、波紋管(5)、和防雨罩(7)；所述煙塵過濾器(2)上側(cè)為進(jìn)氣口(9)，進(jìn)氣口(9)與保護(hù)罩(1)外部相通，煙塵過濾器(2)下側(cè)設(shè)有出氣口(10)，出氣口(10)連通微孔過濾器(6)；微孔過濾器置于煙塵過濾器(2)后并與波紋管(5)相連，微孔過濾器(6)及波紋管(5)以懸臂連接方式固定在安裝座(4)上，波紋管(5)后端連通反吹閥(3)再至取樣探頭出口，以上各部件皆位于防雨罩(7)內(nèi)，在防雨罩上還設(shè)有樣氣出口(8)用于收集樣氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免維護(hù)取樣探頭，其特征在于所述煙塵過濾器包括過濾器殼 體(11)、限位不銹鋼篩網(wǎng)(12)和柔性過濾介質(zhì)(13)，所述兩個(gè)限位不銹鋼篩網(wǎng)(12)設(shè)置 在過濾器殼體(11)內(nèi)，柔性過濾介質(zhì)(13)裝填在兩個(gè)限位不銹鋼篩網(wǎng)(12)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的免維護(hù)取樣探頭，其特征在于柔性過濾介質(zhì)(13)是石英 顆粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的免維護(hù)取樣探頭，其特征是在波紋管(5)內(nèi)設(shè)有次聲 能發(fā)生器(14)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的免維護(hù)取樣探頭，其特征是在防雨罩(7)內(nèi)裝有溫度 調(diào)節(jié)器(15)，在煙塵過濾器(2)內(nèi)壁處設(shè)有由溫度調(diào)節(jié)器控制的加熱器(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種免維護(hù)取樣探頭，它包括保護(hù)罩和安裝在保護(hù)罩內(nèi)的煙塵過濾器、微孔過濾器，以及反吹閥、安裝座、波紋管和防雨罩；所述煙塵過濾器上側(cè)為進(jìn)氣口，進(jìn)氣口與保護(hù)罩外部相通，煙塵過濾器下側(cè)設(shè)有出氣口，出氣口連通微孔過濾器；微孔過濾器置于煙塵過濾器后并與波紋管相連，微孔過濾器及波紋管以懸臂連接方式固定在安裝座上，波紋管后端連通反吹閥再至取樣探頭出口，以上各部件皆位于防雨罩內(nèi)，在防雨罩上還設(shè)有樣氣出口用于收集樣氣。本發(fā)明通過煙塵過濾器和微孔過濾器構(gòu)成兩級(jí)過濾，提高了過濾效果，同時(shí)采用反吹加機(jī)械振動(dòng)方式防止粉塵附著，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)功能。
文檔編號(hào)G01N1/22GK101762410SQ201010018269
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者索菲菲 申請人:索菲菲