專利名稱：帶送返裝置的干法高溫取樣探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于水泥干法旋窯窯尾過程氣體分析用的高溫(1200℃)、高粉塵(2000g/m3)氣體取樣裝置，特別是一種帶送返裝置的干法高溫取樣探頭。
目前，對(duì)高溫高粉塵條件下的氣體取樣技術(shù)，必須有效解決以下技術(shù)難題(1)高粉塵條件下的充分過濾，要求長(zhǎng)期連續(xù)使用不堵塞。
(2)高溫條件下探頭管的充分冷卻，要求長(zhǎng)期連續(xù)使用不損壞。
(3)粉塵的過濾和探頭管的冷卻應(yīng)是免人工維護(hù)條件下自動(dòng)進(jìn)行的，即有較高的自動(dòng)化程度。
只有協(xié)調(diào)并解決好以上三大技術(shù)難題的取樣技術(shù)，才是能在工程中成功應(yīng)用的、可靠的、真正有效的。
專利號(hào)為86107696、名稱為"含塵煙氣取樣系統(tǒng)的防堵塞"和專利號(hào)為902125125、名稱為"高溫高粉塵取樣探頭"的兩項(xiàng)專利，在技術(shù)上都有嚴(yán)重不足之處(1)采用Ni質(zhì)粉未冶金的過濾介質(zhì)，耐腐蝕性差，而樣品氣體往往是高水分并帶有一定的腐蝕性；多級(jí)過濾的防堵塞效果也很有限。
(2)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)難具備耗量大的高壓N2的條件，使其使用受到局限。
(3)探頭管的冷卻問題未涉及，長(zhǎng)期連續(xù)使用條件下的上限溫度受到很大限制。
(4)探頭管應(yīng)用時(shí)溫度高，不能在未冷卻情況下及時(shí)維護(hù)。
(5)自動(dòng)化程度低，人工維護(hù)量大，很難長(zhǎng)期堅(jiān)持。
(6)不能在水泥窯窯尾的工藝下使用。
專利號(hào)為92243452，名稱為"有水冷、水洗裝置的取樣探頭"的技術(shù)，可以用于干法旋窯窯尾，但它存在冷卻水與氣樣接觸并混合，因水溶解或釋放氣體，造成取樣精度低的嚴(yán)重缺陷，該濕法取樣技術(shù)已被國際上普遍采用的干法取樣技術(shù)所代替。
本實(shí)用新型的目的在于通過一種建立在干法取樣技術(shù)上的，能克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足的，適用于水泥窯窯尾氣體取樣的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭。
本實(shí)用新型的上述目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，即一種帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于由高溫取樣探頭和送返支撐架構(gòu)成，其中，探頭安裝在送返支撐架上，送返支撐架具有手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在其驅(qū)動(dòng)下探頭可軸向移動(dòng)。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)可以通過附圖給出的實(shí)施例進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型有如下附圖附

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成圖；附圖2為本實(shí)用新型高溫取樣探頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。
參見附圖1帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，由高溫取樣探頭1和送返支撐架2構(gòu)成，其中，探頭安裝在送返支撐架上，送返支撐架具有手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在其驅(qū)動(dòng)下探頭可軸向移動(dòng)。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是送返支撐架的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由鏈輪和鏈條構(gòu)成，探頭的安裝架固定在鏈條上，鏈輪在電機(jī)的帶動(dòng)下使鏈條帶動(dòng)探頭軸向移動(dòng)；在本實(shí)施例中，送返支撐架2上安裝有壓縮空氣分配單元3，它通過管道與探頭連接。
參見附圖2本實(shí)用新型的高溫取樣探頭為防熱脹冷縮的三層套管結(jié)構(gòu)，其中心層為氣樣通道，外兩層為冷卻水的進(jìn)出通道，分別與冷卻水入口11和冷卻水進(jìn)口12連通；探頭的前端為取樣口，尾部為過濾腔，冷卻后的氣樣經(jīng)過濾器6由氣樣出口9輸出，過濾器為采用介質(zhì)為微孔隙碳化硅材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，過濾器的外腔和內(nèi)腔分別與外吹掃氣源入口10和內(nèi)吹掃氣源入口8連通，過濾器處的外殼上安裝有環(huán)形加熱器7；為了有效的減輕自重，探頭殼體的直徑采用前小后大的變徑結(jié)構(gòu)；為了減少進(jìn)入探頭的粉塵，采用流線型氣樣進(jìn)口13。
本實(shí)用新型由于所述結(jié)構(gòu)而獲得的技術(shù)特征和取得的顯著效果如下1．在取樣探頭的防阻塞技術(shù)方面由于過濾器的過濾介質(zhì)采用耐高溫耐腐蝕的碳化硅材質(zhì)，可濾除＞0.3um的粉塵達(dá)96％；由于采用內(nèi)吹與外吹相合的持續(xù)脈沖強(qiáng)制吹掃方式，可有效清除過濾價(jià)質(zhì)上的積塵；反吹方式由取樣控制柜14中的PLC程序設(shè)定；壓縮空氣調(diào)節(jié)單元3有凈化壓縮空氣和切換氣路的功能，它通過管道與探頭上的吹掃氣源入口連通；過濾器具有環(huán)形電加熱器，由于過濾介質(zhì)在較高溫度下使用，使探頭可適用于80℃以下飽和水蒸氣的樣品。
2．在高溫探頭的冷卻技術(shù)方面由于探頭管采用三層套管防熱漲冷縮結(jié)構(gòu)，開放式循環(huán)的水冷卻方式，冷卻水的質(zhì)量、溫度、流量由取樣控制柜14控制；探頭管采用變徑設(shè)計(jì)，有效減輕自重；流線型氣樣進(jìn)口，能減少進(jìn)入探頭管的粉塵；由于所述結(jié)構(gòu)，能使探頭管直接插入窯尾后能在高溫高粉塵條件下連續(xù)工作。
3．在取樣探頭的保護(hù)技術(shù)方面由于有送返支撐架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可自動(dòng)或手動(dòng)按運(yùn)行需要從旋窯中移出、放入整個(gè)取樣探頭；探頭在運(yùn)作時(shí)，有聲報(bào)警；當(dāng)停電時(shí)，還可手動(dòng)操作移出探頭；在循環(huán)水中斷、停電、循環(huán)水溫度不正常、氣樣壓力不正常等故障條件下，均能由取樣控制柜14實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警及相關(guān)保護(hù)。
本實(shí)用新型適用于干法水泥生產(chǎn)線的旋窯窯尾和分解爐的高溫高粉塵氣體連續(xù)取樣。完整的成套性及完善的性能可確保發(fā)明的長(zhǎng)期可靠性。
權(quán)利要求1．一種帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于由高溫取樣探頭(1)和送返支撐架(2)構(gòu)成，其中，探頭安裝在送返支撐架上，送返支撐架具有手動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在其驅(qū)動(dòng)下探頭可軸向移動(dòng)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于高溫取樣探頭(1)為防熱脹冷縮的三層套管結(jié)構(gòu)，其中心層為氣樣通道，外兩層為冷卻水的進(jìn)出通道，分別與冷卻水入口(11)和冷卻水進(jìn)口(12)連通；探頭的前端為取樣口(13)，尾部為過濾腔，冷卻后的氣樣經(jīng)過濾器(6)由氣樣出口(9)輸出，過濾器為采用介質(zhì)為微孔隙碳化硅材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，過濾器的外腔和內(nèi)腔分別與外吹掃氣源入口(10)和內(nèi)吹掃氣源入口(8)連通，過濾器處的外殼上安裝有環(huán)形加熱器(7)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于送返支撐架(2)上安裝有壓縮空氣分配單元(3)，它通過管道與探頭連接。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于探頭殼體的直徑采用前小后大的變徑結(jié)構(gòu)。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭，其特征在于高溫取樣探頭(1)采用流線型氣樣進(jìn)口(13)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于水泥窯窯尾的過程氣體分析用的帶送返裝置的干法高溫取樣探頭。由高溫取樣探頭1和送返支撐架2構(gòu)成。其中過濾器的過濾介質(zhì)為碳化硅材質(zhì)的復(fù)合過濾結(jié)構(gòu),對(duì)于>0.3um粉塵的過濾精度可達(dá)96%。采用內(nèi)吹和外吹相結(jié)合、持續(xù)脈沖強(qiáng)制吹掃方式,可有效清除過濾介質(zhì)上的積塵;此外,探頭管為三層套管結(jié)構(gòu),采用開放式循環(huán)水冷,以確保探頭管在高溫條件下使用的安全。送返裝置用于取樣探頭的正常維護(hù)以確保安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01N1/22GK2319805SQ98228408
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月6日
發(fā)明者金義忠, 封沛, 張大榮, 丁紅堅(jiān), 王育良, 史濤, 胡寶林 申請(qǐng)人:四川儀表九廠