可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器的制造方法
【專利摘要】本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，包括等速采樣裝置、與等速采樣裝置依次相連的一級稀釋腔、二級稀釋腔、停留室和采樣器，等速采樣裝置包括等速管、固定在等速管上的皮托管、質(zhì)量流量控制器和數(shù)據(jù)處理器，等速管的一端設(shè)有等速頭，另外一端通過通氣管道與一級稀釋腔相連，一級稀釋腔外部安裝有多個環(huán)流管，環(huán)流管的一端連接于一級稀釋腔進氣端，另一端連接于一級稀釋腔的出氣端，環(huán)流管上還設(shè)有循環(huán)空氣泵，環(huán)流管內(nèi)的氣體在循環(huán)空氣泵的作用下在環(huán)流管和一級稀釋腔內(nèi)循環(huán)流動，本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器防止顆粒物粘附在一級稀釋腔和二級稀釋腔的內(nèi)壁上，同時可以實現(xiàn)全程等速采樣，提高采樣的精確度。
【專利說明】可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及了一種固定源采樣分析系統(tǒng)，具體涉及一種對固定源排放的煙氣進行采樣分析的專用設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]固定源的煙塵排放是造成大氣污染的重要根源，尤其是那些顆粒細小、表面積較大的顆粒物，它們在長時間的傳輸過程中進行著各種復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，對人體健康造成不利影響。
[0003]對于固定源排放氣體的監(jiān)測是研究大氣污染的形成機理、控制污染煙塵排放的重要手段。目前，對固定源實施的監(jiān)測裝置或多或少存在著以下缺陷:不能采集顆粒物樣品，不能進行煙塵粒徑分割采樣，不能測出煙塵在排放到大氣環(huán)境中的真實形態(tài)。
[0004]之所以需要進行煙塵粒徑分離采樣，是因為當(dāng)顆粒物小于？110時，煙塵對大氣的污染更加嚴重，其中小于？12.5的顆?？梢灾苯舆M入人體肺泡，將病毒帶入，所以，對煙塵中微小顆粒物的采集研究尤為重要。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的采樣稀釋器雖然可以進行粒徑分離采樣，但是還存在以下問題:1、被零空氣發(fā)生器吸入的氣流集中在一級稀釋腔中部區(qū)域運動，一級稀釋腔內(nèi)側(cè)面氣流流動很弱甚至不流動，這樣有一部分顆粒物會吸附在一級稀釋腔的側(cè)壁上，造成采樣數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差；2、通過零空氣發(fā)生器產(chǎn)生空氣動力時，二級稀釋腔的前端內(nèi)壁上也會出現(xiàn)氣體不流動現(xiàn)象，顆粒物會吸附在二級稀釋腔內(nèi)壁上，造成采樣數(shù)據(jù)偏差。
實用新型內(nèi)容
[0006]本申請的實用新型目的在于解決目前上述技術(shù)問題，而提供一種可以防止顆粒物粘附在稀釋腔內(nèi)壁、提高采樣精確度的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器。
[0007]為了完成本申請的實用新型目的，本申請采用以下技術(shù)方案:
[0008]本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，包括等速采樣裝置、與所述等速采樣裝置依次相連的一級稀釋腔、二級稀釋腔、停留室和采樣器，所述等速采樣裝置包括等速管、固定在所述等速管上的皮托管、質(zhì)量流量控制器和數(shù)據(jù)處理器，所述等速管的一端設(shè)有等速頭，另外一端通過通氣管道與所述一級稀釋腔相連，所述皮托管和質(zhì)量流量控制器分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連，其特征在于:所述一級稀釋腔外部還安裝有用于沖刷所述一級稀釋腔內(nèi)壁的多個環(huán)流管，所述環(huán)流管的一端連接于所述一級稀釋腔進氣端，另一端連接于所述一級稀釋腔的出氣端，所述環(huán)流管上還設(shè)有循環(huán)空氣泵，所述環(huán)流管內(nèi)的氣體在循環(huán)空氣泵的作用下在所述環(huán)流管和一級稀釋腔內(nèi)循環(huán)流動，所述一級稀釋腔通過平流管與所述二級稀釋腔相連，所述平流管的一端與所述一級稀釋腔連通，另外一端為錐形出氣口，所述錐形出氣口連通于所述二級稀釋腔，所述平流管外部套接有外套管，所述外套管和平流管為間隙配合，所述外套管一端為與所述平流管相同形狀的錐形出氣口并與所述二級稀釋腔連通，另外一端連接著零空氣發(fā)生器，所述二級稀釋腔進氣端外壁上還設(shè)有多個進氣管，所述進氣管一端通過多個進氣孔與所述二級稀釋腔連通，另外一端與所述零空氣發(fā)生器連通。
[0009]本實用新型所述多個環(huán)流管都與所述循環(huán)空氣泵連接，所述環(huán)流管上位于所述循環(huán)空氣泵入口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計，所述進氣管上也安裝有質(zhì)量流量控制器，所述質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
[0010]本實用新型所述二級稀釋腔上設(shè)有出氣管，所述出氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，所述平流管上還設(shè)有溫度計。
[0011]本實用新型所述通氣管道上設(shè)有保溫裝置，所述保溫裝置上設(shè)有溫度計，所述溫度計與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
[0012]本實用新型所述采樣器位于所述停留室的下部且與其內(nèi)部連通，所述采樣器由旋風(fēng)分離器、膜托和采樣泵串聯(lián)而成，所述采樣泵的進氣口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器，所述旋風(fēng)分離器與所述停留室連通。
[0013]本實用新型所述皮托管上設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，所述停留室上也設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，所述溫度計、壓力計和濕度計分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
[0014]本實用新型所述采樣器為至少一個且均勻設(shè)置在所述停留室的下部，所述停留室的側(cè)面還設(shè)有多個擴展接口，所述停留室的上方還設(shè)有放氣口，所述放氣口上安裝有過濾器。
[0015]本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器與現(xiàn)有技術(shù)相比區(qū)別在于:(1)本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器通過在一級稀釋腔的外部加設(shè)環(huán)流管，在二級稀釋腔的前端增設(shè)進氣管，并采用零空氣發(fā)生器作為空氣動力，有效避免了顆粒物粘附在稀釋腔內(nèi)壁上，提高采樣精確度；(2)零空氣發(fā)生器通過平流管和外套管配合產(chǎn)生空氣動力，可以更好地模擬煙氣在大氣中的擴散，而且零空氣發(fā)生器同時可以為進氣管提供沖刷氣流。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實施例的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，包括等速采樣裝置1、與等速采樣裝置1依次相連的一級稀釋腔2、二級稀釋腔3、停留室4和采樣器5，等速采樣裝置1包括等速管11、固定在等速管11上的皮托管12、質(zhì)量流量控制器13和數(shù)據(jù)處理器14，等速管11的一端設(shè)有等速頭15，另外一端通過通氣管道與一級稀釋腔2相連，皮托管12和質(zhì)量流量控制器13分別與數(shù)據(jù)處理器14相連，一級稀釋腔2外部還安裝有用于沖刷一級稀釋腔2內(nèi)壁的環(huán)流管6，環(huán)流管6的一端連接于一級稀釋腔2進氣端，另一端連接于一級稀釋腔2的出氣端，環(huán)流管6上還設(shè)有循環(huán)空氣泵7，環(huán)流管6內(nèi)的氣體在循環(huán)空氣泵7的作用下在環(huán)流管6和一級稀釋腔2內(nèi)循環(huán)流動，一級稀釋腔2通過平流管8與二級稀釋腔3相連，平流管8的一端與一級稀釋腔2連通，另外一端為錐形出氣口 81，錐形出氣口 81連通于二級稀釋腔3，平流管8外部套接有外套管82，外套管82和平流管8為間隙配合，外套管82 —端為與平流管8相同形狀的錐形出氣口 81并與二級稀釋腔3連通，另外一端連接著零空氣發(fā)生器9，二級稀釋腔3進氣端外壁上還設(shè)有多個進氣管10，進氣管10 —端通過多個進氣孔與二級稀釋腔3連通，另外一端與零空氣發(fā)生器9連通。
[0018]本實施例中的零空氣發(fā)生器9向外套管82內(nèi)吹氣時，氣體在外套管82和平流管8的間隙中運動，當(dāng)氣體從錐形出氣口進入二級稀釋腔3時，氣流交叉流動，錐形出氣口前端會形成低壓區(qū)，此時平流管8內(nèi)的氣體流向低壓區(qū)，并在周圍氣流的帶動下流向停留室內(nèi)，同時這個低壓區(qū)會將一級稀釋腔2內(nèi)的氣體吸向二級稀釋腔3，一級稀釋腔2內(nèi)的氣體會形成氣幕(如圖1中的虛線區(qū)域)，此時部分顆粒物會粘附在一級稀釋腔2的內(nèi)壁上，而環(huán)流管6形成的循環(huán)氣流會沖刷一級稀釋腔2的內(nèi)壁，將粘附的顆粒物吹起并重新擴散到一級稀釋腔2的氣體內(nèi)，從而降低采樣誤差，而與此同時二級稀釋腔3的側(cè)壁由交叉氣體流動沖刷，但是其前端內(nèi)側(cè)壁會出現(xiàn)氣流流動緩慢甚至靜止的情況，一些顆粒物會粘附在其前端側(cè)壁上，而進氣管可以起到?jīng)_刷二級稀釋腔3前端側(cè)壁的作用，防止顆粒物粘附在前端內(nèi)壁上。
[0019]本實施例中的循環(huán)空氣泵7排入一級稀釋腔2體內(nèi)的潔凈氣體可以稀釋煙氣，而且可以防止顆粒物粘附在一級稀釋腔2的內(nèi)壁上，零空氣發(fā)生器9排入二級稀釋腔3體內(nèi)的潔凈空氣可以稀釋煙氣，而且可以防止顆粒物粘附在其前端側(cè)壁上，二級稀釋腔3上設(shè)有出氣管，出氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，多余的氣體可以通過出氣管排走。
[0020]如圖1所示，采樣器5位于停留室4的下部且與其內(nèi)部連通，采樣器5由旋風(fēng)分離器51、膜托52和采樣泵53串聯(lián)而成，采樣泵53的進氣口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器13，旋風(fēng)分離器51與停留室4連通，采樣器5為至少一個且均勻設(shè)置在停留室4的下部，停留室4的側(cè)面還設(shè)有多個擴展接口，通過擴展接口可以增設(shè)多個采樣儀器，停留室4的上方還設(shè)有放氣口，放氣口上安裝有過濾器16，過濾器16為高效過濾器。
[0021〕 優(yōu)選的，環(huán)流管6為至少一個，多個環(huán)流管6都與循環(huán)空氣泵7連接，多個環(huán)流管6形成的循環(huán)氣流可以覆蓋一級稀釋腔的內(nèi)側(cè)壁，環(huán)流管6上位于循環(huán)空氣泵7入口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計，進氣管上安裝有質(zhì)量流量控制器和溫度計，皮托管上設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，停留室上也設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，本實施例的質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計分別與數(shù)據(jù)處理器相連。
[0022]本實施例中的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器的使用方法如下:工作時，等速管和皮托管插入到固定源通道比如煙道內(nèi)，采集固定源排放的煙氣，被采集的煙氣經(jīng)保溫裝置進入一級稀釋腔與循環(huán)氣流的潔凈空氣混合稀釋，然后煙氣流入二級稀釋腔內(nèi)進一步稀釋，以次模擬煙氣在自然界的稀釋過程，此時保溫裝置17上的溫度計、皮托管上的壓力計、溫度計、濕度計和環(huán)流管6上的質(zhì)量流量控制器13將測得的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器根據(jù)壓力計測出的固定源壓力差信號調(diào)整采集流量，并使樣品采集的速度與固定源排放流速相同，實現(xiàn)等速采樣，同時數(shù)據(jù)處理器控制儀器設(shè)備上的質(zhì)量流量控制器排放適量的潔凈氣體，更準確地模擬煙氣稀釋過程，當(dāng)煙氣進入停留室后，需要在停留室內(nèi)靜置一段時間，以模擬煙氣在自然空氣中顆粒的成核長大過程，當(dāng)煙氣靜置之后由旋風(fēng)分離器分離采集。
[0023]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本實用新型的精神的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，包括等速采樣裝置、與所述等速采樣裝置依次相連的一級稀釋腔、二級稀釋腔、停留室和采樣器，所述等速采樣裝置包括等速管、固定在所述等速管上的皮托管、質(zhì)量流量控制器和數(shù)據(jù)處理器，所述等速管的一端設(shè)有等速頭，另外一端通過通氣管道與所述一級稀釋腔相連，所述皮托管和質(zhì)量流量控制器分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連，其特征在于:所述一級稀釋腔外部還安裝有用于沖刷所述一級稀釋腔內(nèi)壁的多個環(huán)流管，所述環(huán)流管的一端連接于所述一級稀釋腔進氣端，另一端連接于所述一級稀釋腔的出氣端，所述環(huán)流管上還設(shè)有循環(huán)空氣泵，所述環(huán)流管內(nèi)的氣體在循環(huán)空氣泵的作用下在所述環(huán)流管和一級稀釋腔內(nèi)循環(huán)流動，所述一級稀釋腔通過平流管與所述二級稀釋腔相連，所述平流管的一端與所述一級稀釋腔連通，另外一端為錐形出氣口，所述錐形出氣口連通于所述二級稀釋腔，所述平流管外部套接有外套管，所述外套管和平流管為間隙配合，所述外套管一端為與所述平流管相同形狀的錐形出氣口并與所述二級稀釋腔連通，另外一端連接著零空氣發(fā)生器，所述二級稀釋腔進氣端外壁上還設(shè)有多個進氣管，所述進氣管一端通過多個進氣孔與所述二級稀釋腔連通，另外一端與所述零空氣發(fā)生器連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述多個環(huán)流管都與所述循環(huán)空氣泵連接，所述環(huán)流管上位于所述循環(huán)空氣泵入口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計，所述進氣管上也安裝有質(zhì)量流量控制器，所述質(zhì)量流量控制器、溫度計、濕度計和壓力計分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述二級稀釋腔上設(shè)有出氣管，所述出氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，所述平流管上還設(shè)有溫度計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述通氣管道上設(shè)有保溫裝置，所述保溫裝置上設(shè)有溫度計，所述溫度計與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述采樣器位于所述停留室的下部且與其內(nèi)部連通，所述采樣器由旋風(fēng)分離器、膜托和采樣泵串聯(lián)而成，所述采樣泵的進氣口處設(shè)有質(zhì)量流量控制器，所述旋風(fēng)分離器與所述停留室連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述皮托管上設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，所述停留室上也設(shè)有溫度計、壓力計和濕度計，所述溫度計、壓力計和濕度計分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可擴展式污染源顆粒物鞘氣保護采樣稀釋器，其特征在于:所述采樣器為至少一個且均勻設(shè)置在所述停留室的下部，所述停留室的側(cè)面還設(shè)有多個擴展接口，所述停留室的上方還設(shè)有放氣口，所述放氣口上安裝有過濾器。
【文檔編號】G01N1/38GK204177643SQ201420635347
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】楊文 , 白志鵬, 杜世勇, 韓斌, 侯魯健, 王歆華, 范國蘭, 張文杰, 趙雪艷, 殷寶輝, 呂波, 劉光輝 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院, 濟南市環(huán)境監(jiān)測中心站