專利名稱：一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置。
背景技術(shù)：
普通的超細(xì)微顆粒物取樣裝置或只有采樣系統(tǒng)，或只有采樣系統(tǒng)和稀釋系統(tǒng)；或只有采樣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。若沒(méi)有冷卻系統(tǒng)，則只能用于低、中溫環(huán)境，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，取樣管會(huì)因?yàn)檫^(guò)高的溫度而被燒壞，即使現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)，也存在采樣管頭部冷卻效率不理想的狀況；若沒(méi)有稀釋系統(tǒng)，則無(wú)法提取超細(xì)顆粒物，即使用其它方法提取到顆粒物，也不能保證試驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間的精確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置；該取樣裝置可以有效地提取超細(xì)顆粒物并預(yù)防所取樣品在取樣管內(nèi)部的繼續(xù)反應(yīng)；同時(shí)，可以大大降低高溫氣體樣品溫度，確保取樣管可在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。
本發(fā)明提供的一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置，包括取樣管和冷卻水路，其特征在于管頭位于中心取樣管的上端，外層套管套在中心取樣管外，外層套管與中心取樣管之間設(shè)有用于冷卻的進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管的管口位于中心取樣管的下端部，出水管的管口位于中心取樣管的上端部，外層套管與中心取樣管之間設(shè)有二根稀釋氣管，其出氣口對(duì)稱位于管頭上；管頭、中心取樣管和外層套管形成的腔體為密封狀。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于具備惰性氣體稀釋通道，不僅可以降低取樣管內(nèi)的高溫氣體樣品溫度，保護(hù)中心取樣管(特別是其頭部)，而且惰性氣體成分可以充分稀釋所取氣體樣品，即保證了能有效提取樣品，又防止樣品在取樣管內(nèi)的繼續(xù)反應(yīng)，從而保證所取樣品與取樣點(diǎn)處成分一致；該裝置所具備的冷卻水路，其冷卻效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)；該冷卻水路可以對(duì)處于高溫環(huán)境下工作的中心取樣管進(jìn)行連續(xù)冷卻，大大降低取樣管的整體溫度，從而保證取樣管可在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下的超細(xì)微顆粒物連續(xù)取樣。


圖1為本發(fā)明提供的取樣裝置的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的取樣裝置的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1和圖2的A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如附圖所示，中心取樣管5的一端與管頭1相連，另一端連接抽氣泵抽取高溫?zé)焿m樣品，攜帶超細(xì)顆粒物的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)取樣裝置的管頭1和中心取樣管5送入其他收集和分析裝置。中心取樣管5外套有外層套管2。在中心取樣管5和外層套管2之間設(shè)有冷卻水的進(jìn)水管3和冷卻水的出水管3’。進(jìn)水管3的管口位于中心取樣管5的下端部，出水管3’的管口位于中心取樣管5的上端部，形成冷卻水路對(duì)所取樣品進(jìn)行冷卻，以便實(shí)現(xiàn)高溫下的連續(xù)取樣。在中心取樣管5和外層套管2之間設(shè)置有二根氮?dú)夤?、7，氮?dú)夤?、7的管口對(duì)稱位于管頭1中。管頭1、中心取樣管5和外層套管2應(yīng)構(gòu)成一個(gè)密封腔。為制作方便，外層套管2下端采用密封端蓋4密封。
在制作過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題(1)確保中心取樣管5與管頭1的密封，防止冷卻水進(jìn)入中心取樣管5，造成收集到的實(shí)驗(yàn)樣品濕潤(rùn)，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，并有可能損壞中心取樣管5后部所連接的分析設(shè)備；(2)確保氮?dú)夤?與管頭1的密封，防止氮?dú)膺M(jìn)入冷卻水路，影響N2稀釋系統(tǒng)的稀釋效果以及管頭1與冷卻水路系統(tǒng)內(nèi)的冷卻效果，在高溫試驗(yàn)時(shí)損壞取樣裝置，并導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。(3)冷卻水出水管3’的管口與管頭之間的距離d1的值應(yīng)在3-8mm之內(nèi)，推薦5mm。d1值太小則會(huì)因?yàn)樯倭克笤斐蓛?nèi)部壓力大，冷卻水難以進(jìn)入；d1值太大則會(huì)影響采樣裝置頭部的冷卻效果。(4)冷卻水進(jìn)水管3伸入外層套管的長(zhǎng)度d2的值不宜太長(zhǎng)，推薦5-8mm，以免減少有效冷卻水體積。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使本發(fā)明具備冷卻水路，可以有效地降低取樣裝置內(nèi)的介質(zhì)溫度，保證本裝置可以在高溫下連續(xù)取樣。同時(shí)，采用兩根對(duì)稱分布的氮?dú)夤芡ㄒ缘獨(dú)庀♂屗〉母邷責(zé)焿m樣品，不僅可以利用氮?dú)饬鞯娘L(fēng)冷作用降低取樣器頭部的溫度，保護(hù)取樣頭，更重要的是通過(guò)惰性氣體成分充分稀釋所取樣品，這樣即可以保證有效提取樣品，又可以防止樣品在取樣管內(nèi)的繼續(xù)反應(yīng)，從而保證所取樣品與取樣點(diǎn)處成分一致，確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。本取樣裝置的冷卻水流量根據(jù)制造取樣管的耐熱不銹鋼金屬的耐熱程度、取樣點(diǎn)環(huán)境溫度、冷卻水管徑，在保證冷卻水管管內(nèi)冷卻水不汽化的前提下確定，并且可以通過(guò)改變管內(nèi)流速進(jìn)行調(diào)節(jié)；稀釋氣體--氮?dú)獾挠昧扛鶕?jù)取樣對(duì)象、取樣管管徑、氮?dú)夤軓酱_定，在滿足等速取樣原理的條件下(即所取氣體與稀釋氣體的混合樣在取樣管內(nèi)的流速與高溫流動(dòng)煙塵的流速一致)，可以通過(guò)改變?nèi)庸軆?nèi)的氣體流速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置，包括取樣管和冷卻水路，其特征在于管頭(1)位于中心取樣管(5)的上端，外層套管(2)套在中心取樣管(5)外，外層套管(2)與中心取樣管(5)之間設(shè)有用于冷卻的進(jìn)水管(3)和出水管(3’)，進(jìn)水管(3)的管口位于中心取樣管(5)的下端部，出水管(3’)的管口位于中心取樣管(5)的上端部，外層套管(2)與中心取樣管(5)之間設(shè)有二根稀釋氣管(6、7)，其出氣口對(duì)稱位于管頭(1)上；管頭(1)、中心取樣管(5)和外層套管(2)形成的腔體為密封狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣裝置，其特征在于出水管(3’)的管口與管頭(1)之間的距離(d1)為3-8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣裝置，其特征在于進(jìn)水管(3)伸入外層套管的長(zhǎng)度(d2)為5-8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種超細(xì)微顆粒物取樣裝置，其管頭位于中心取樣管的上端，外層套管套在中心取樣管外，管層之間設(shè)有用于冷卻的進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管的管口位于中心取樣管的下端部，出水管的管口位于中心取樣管的上端部，外層套管與中心取樣管之間設(shè)有二根稀釋氣管，其出氣口對(duì)稱位于管頭上；管頭、中心取樣管和外層套管形成的腔體為密封狀。本發(fā)明對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行稀釋，以保證有效提取樣品，并阻止所取樣品在取樣管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，保證反應(yīng)時(shí)間的精確性，同時(shí)降低取樣器頭部溫度，保護(hù)取樣裝置。并設(shè)置冷卻水路，以降低取樣裝置的溫度，避免高溫受損。本發(fā)明特別適合于高溫環(huán)境下(如各種燃燒裝置、冶金爐、工業(yè)窯爐等)的超細(xì)微顆粒物取樣。
文檔編號(hào)G01N1/38GK1570590SQ20041001310
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者徐明厚, 鄭楚光, 劉小偉, 柳朝暉, 于敦喜, 黃建輝 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)