本實用新型專利技術矩陣式混合等速采樣裝置涉及一種用于電力、石油和化工排氣的固體顆粒物或氣態污染物在線監測裝置。其目的是為了提供一種采樣客觀準確、使用方便的矩陣式混合等速采樣裝置。本實用新型專利技術矩陣式混合等速采樣裝置包括分析單元和采樣單元，所述采樣單元包括等速循環采樣裝置，等速循環采樣裝置包括采樣槍，采樣槍的采樣管的管口位于煙道內部，采樣管外側設置有皮托管測速裝置，槍身上連接有采樣管道，采樣管道上安裝有采樣風機，采樣風機的進氣口和出氣口處各安裝有一個采樣電磁閥，采樣管道的另一端與混合器的進口接頭相連，混合器的豎直管的管徑與各采樣管的管徑之和相同，長度等于十倍采樣管的長度，豎直管下部設置有二次采樣管道。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及固體顆粒物或氣態污染物監測
，特別是涉及一種用于電力、石油和化工排氣的固體顆粒物或氣態污染物在線監測裝置。
技術介紹
目前，所有電站鍋爐煙氣固體顆粒物或氣態污染物監測系統的采樣裝置均采用單點取樣方式，該采樣方式設計的使用環境和條件是在均勻流場或相對均勻的流場條件下可準確測量煙氣顆粒物或氣態污染物的濃度。但由于國內大型電站鍋爐煙氣管道由于工藝和空間限制等原因，煙道布置復雜、空間狹小、直管段較短，很難達到均勻流場或相對均勻流場的直管段測量條件(《固定污染源排氣中固體顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)要求采樣測量截面前應有6倍當量直徑的直管段長度，測量截面后應有3倍當量直徑的直管段長度)。目前電站鍋爐煙道幾乎均未達到上述國標規定的采樣條件，其單點采樣方式相對于大截面煙道流場的復雜和紊亂的實際情況，其采樣布點的偶然性很大，由其取出的樣品更無法代表煙道該截面顆粒物或污染物的平均濃度，造成煙氣固體顆粒物或污染物濃度測量數據誤差較大，已無法滿足環保部門相關標準對顆粒物或污染物在線監測系統的要求，也無法作為對排污企業進行排污費征收的合法依據。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種采樣客觀準確、使用方便的矩陣式混合等速采樣裝置。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，包括分析單元和采樣單元，所述采樣單元包括多套等速循環采樣裝置，等速循環采樣裝置包括采樣槍，采樣槍包括槍身和采樣管，采樣管的管口位于煙道內部，采樣管外側設置有皮托管測速裝置，多個采樣管的管口在煙道內部同一橫截面內的四周均勻分布，且管口朝向來風方向，槍身位于煙道外側，槍身上連接有采樣管道，采樣管道上安裝有采樣風機，采樣風機上設置有變頻器，變頻器能夠改變采樣風機的轉速，采樣風機的進氣口和出氣口處各安裝有一個采樣電磁閥，采樣管道的另一端與混合器的
進口接頭相連，混合器的進口接頭下方的管壁為長漏斗狀，長漏斗狀管下方為豎直管，豎直管的管徑與各采樣管的管徑之和相同，豎直管的長度大于十倍采樣管的長度，豎直管下部設置有二次采樣管道，二次采樣管道一端伸入豎直管內部，另一端與分析單元的進氣口連接，第二采樣管與豎直管上端之間的距離為十倍采樣管的長度，分析單元的出氣口與煙道內部相連通，采樣風機進氣口處的采樣電磁閥與相配合的采樣槍之間設置有反吹掃管道，反吹掃管道上安裝有反吹電磁閥，反吹掃管道另一端連接有反吹裝置，采樣電磁閥和反吹電磁閥的工作狀態均由PLC控制切換。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述采樣管采用直徑為25mm的316L不銹鋼管。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述采樣管道外壁上設置有加熱裝置和干燥裝置。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述長漏斗狀管的下端設置有自動清灰棒，自動清灰棒能夠繞固定在混合器內壁上的轉軸轉動。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述分析單元的出氣口與煙道內部通過排氣管相連通，分析單元的出氣口與排氣管之間連接有三通，三通還與豎直管的底部相連通。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述反吹裝置的吹掃壓力略高于煙道內的壓力。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述吹掃氣源采用壓縮空氣。本技術矩陣式混合等速采樣裝置，其中所述采樣電磁閥和反吹電磁閥的切換動作時間均小于1s，其閥體均采樣不銹鋼316L。本技術矩陣式混合等速采樣裝置與現有技術不同之處在于本技術矩陣式混合等速采樣裝置設置有兩次采樣，一次采樣時，變頻器通過設置在采樣管上皮托管測速裝置測得的風速信號調整采樣風機的轉速，使一次采樣的風速與煙道之中相同。一次采樣的氣體進入混合器之后，在混合器的豎直管內進行均流和二次采樣。豎直管的直徑與所有采樣管的直徑之和相同，保證一次采樣的氣體進入豎直管內時的風速仍然與煙道中相同，保證采樣等速進行；豎直管的長度為采樣管長度的十倍，既滿足顆粒物檢測前端的長度要求，又可以使采樣氣體混合更加充分。混合器內設置有二次采樣管道，用于進行二次采樣，兩次采樣均為等速采樣，設計更加合理，采樣數據也更加客觀準確，更具代表性。采樣管道上還連接有反吹掃管道，在不進行采樣時可以定期進行反吹掃，大幅減少采樣管的管口或采樣管道堵塞，提高設備運行可靠性，免于維護，使用方便。下面結合附圖對本技術的矩陣式混合等速采樣裝置作進一步說明。附圖說明圖1為本技術矩陣式混合等速采樣裝置的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，本技術矩陣式混合等速采樣裝置包括分析單元1和采樣單元3，采樣單元3包括多套等速循環采樣裝置。等速循環采樣裝置包括采樣槍，采樣槍包括槍身和采樣管10，其中采樣管10采用直徑為25mm厚度為2mm的316L不銹鋼管，采樣管10的管口位于煙道11內部，采樣管10外側設置有皮托管測速裝置(圖中未畫出)。多個采樣管10的管口在煙道11內部同一橫截面內的四周均勻分布，且管口朝向來風方向。根據《固定污染源排氣中固體顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)4.2.4.2的要求，將煙道11斷面分成適當的等面積小塊，各塊中心即為測點。本實施例中將煙道11橫截面分成等面積的四個矩形，四個采樣管10的管口分別位于四個矩形的中心，這樣使采樣更具有客觀性和代表性。槍身位于煙道11外側，槍身上連接有采樣管道7，采樣管道7外壁上設置有加熱裝置和干燥裝置，保持采樣管道7內煙氣溫度不低于180℃。采樣管道7上安裝有采樣風機4，采樣風機4上設置有變頻器，變頻器可以改變采樣風機4的轉速，采樣風機4的進氣口和出氣口處各安裝有一個采樣電磁閥5。采樣管道7的另一端與混合器2的進口接頭相連，混合器2的進口接頭下方的管壁為長漏斗狀，長漏斗狀管的下端設置有自動清灰棒16，自動清灰棒16可以繞固定在混合器2內壁上的轉軸轉動。長漏斗狀管下方為豎直管14，豎直管14的管徑與各采樣管10的管徑之和相同，這樣可以保證混合器2內煙氣流速接近煙道11的平均流速，提高二次采樣的客觀性和代表性。豎直管14的長度大于十倍采樣管10的長度，這樣可以使采樣氣體在豎直管14內流速穩定，便于進行二次采樣。豎直管14下部設置有二次采樣管道15，二次采樣管道15一端伸入豎直管14內部，另一端與分析單元1的進氣口連接，第二采樣管10與豎直管14上端之間的距離為十倍采樣管10的長度。分析單元1的出氣口與煙道11內部通過排氣管12相連通，分析單元1的出氣口與排氣管12之間連接有三通13，三通13還與豎直管14的底部相連通。便于將分析完成后的氣體排入下游煙道11內。采樣風機4進氣口處的采樣電磁閥5與相配合的采樣槍之間設置有反吹掃管道9，反吹掃管道9上安裝有反吹電磁閥6，反吹掃管道9另一端連接有反吹裝置8。吹掃壓力可根據煙道11內該截面即時壓力，略高于該壓力進行吹掃，降低對相鄰采樣工作點的干擾。吹掃氣源
可使用廠用壓縮空氣經過調壓后進入緩沖罐后使用，確保壓力穩定。采樣電磁閥5和反吹電磁閥6的工作狀態均由PLC控制切換，采樣電磁閥5和反吹電磁閥6的切換動作時間均小于1s，其閥體均采樣不銹鋼316L。上述所有管道的材質均采用不銹鋼316L。本技術矩陣式混合等速采樣裝置的工作原理如下：正常工作時，四套等速采樣裝置分別以等速本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種矩陣式混合等速采樣裝置，包括分析單元和采樣單元，其特征在于：所述采樣單元包括多套等速循環采樣裝置，等速循環采樣裝置包括采樣槍，采樣槍包括槍身和采樣管，采樣管的管口位于煙道內部，采樣管外側設置有皮托管測速裝置，多個采樣管的管口在煙道內部同一橫截面內的四周均勻分布，且管口朝向來風方向，槍身位于煙道外側，槍身上連接有采樣管道，采樣管道上安裝有采樣風機，采樣風機上設置有變頻器，變頻器能夠改變采樣風機的轉速，采樣風機的進氣口和出氣口處各安裝有一個采樣電磁閥，采樣管道的另一端與混合器的進口接頭相連，混合器的進口接頭下方的管壁為長漏斗狀，長漏斗狀管下方為豎直管，豎直管的管徑與各采樣管的管徑之和相同，豎直管的長度大于十倍采樣管的長度，豎直管下部設置有二次采樣管道，二次采樣管道一端伸入豎直管內部，另一端與分析單元的進氣口連接，第二采樣管與豎直管上端之間的距離為十倍采樣管的長度，分析單元的出氣口與煙道內部相連通，采樣風機進氣口處的采樣電磁閥與相配合的采樣槍之間設置有反吹掃管道，反吹掃管道上安裝有反吹電磁閥，反吹掃管道另一端連接有反吹裝置，采樣電磁閥和反吹電磁閥的工作狀態均由PLC控制切換。
【技術特征摘要】
1.一種矩陣式混合等速采樣裝置，包括分析單元和采樣單元，其特征在于：所述采樣單元包括多套等速循環采樣裝置，等速循環采樣裝置包括采樣槍，采樣槍包括槍身和采樣管，采樣管的管口位于煙道內部，采樣管外側設置有皮托管測速裝置，多個采樣管的管口在煙道內部同一橫截面內的四周均勻分布，且管口朝向來風方向，槍身位于煙道外側，槍身上連接有采樣管道，采樣管道上安裝有采樣風機，采樣風機上設置有變頻器，變頻器能夠改變采樣風機的轉速，采樣風機的進氣口和出氣口處各安裝有一個采樣電磁閥，采樣管道的另一端與混合器的進口接頭相連，混合器的進口接頭下方的管壁為長漏斗狀，長漏斗狀管下方為豎直管，豎直管的管徑與各采樣管的管徑之和相同，豎直管的長度大于十倍采樣管的長度，豎直管下部設置有二次采樣管道，二次采樣管道一端伸入豎直管內部，另一端與分析單元的進氣口連接，第二采樣管與豎直管上端之間的距離為十倍采樣管的長度，分析單元的出氣口與煙道內部相連通，采樣風機進氣口處的采樣電磁閥與相配合的采樣槍之間設置有反吹掃管道，反吹掃管道上安裝有反吹電磁閥，反吹掃管道另一端連...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李治根，安建利，
申請(專利權)人：南京友智科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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