船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統技術方案

本發明專利技術公開了一種船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其包括煙氣引流裝置、煙氣稀釋裝置、對煙氣進行老化的停留室、以及采樣裝置；煙氣引流裝置與船舶的煙囪相接，煙氣稀釋裝置分別與所述煙氣引流裝置、停留室相連，采樣裝置與停留室相接；煙氣引流裝置設置有控制煙氣引流裝置接入煙囪處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速趨于相同的等速控制機構。本系統用干凈的空氣對船舶尾氣進行稀釋，模擬其排放到大氣中的物理化學過程，采集并分析顆粒物樣品，該系統可對煙氣實現等速采樣；能夠對沒有預留采樣孔的船舶煙囪進行顆粒物稀釋采樣；安裝與拆卸方便，操作簡單，可在狹小的空間進行采樣；本系統體積小，攜帶方便，操作簡單，適用于現場應用。

Dilution sampling system for marine exhaust particulates

The invention discloses a ship exhaust particulate dilution sampling system, including gas drainage device, gas dilution device, the flue gas residence room, aging and sampling device; gas drainage device and ship chimney connected with the flue gas dilution device is respectively connected with the smoke gas drainage device, stay connected to the chamber, the sampling device is connected and stay room; drainage device is provided with a flue gas velocity control of flue gas drainage device access at the chimney flue gas velocity and its surrounding tends to be the same constant speed control mechanism. This system is used to clean air to the ship exhaust gas dilution, to simulate the discharge to the physical and chemical processes in the atmosphere, the collection and analysis of particulate samples, the system can realize isokinetic sampling of flue gas; no reserve ship chimney hole was sampling particulate dilution sampling; convenient installation and disassembly, simple operation, can be carried out sampling in the narrow space; the system has the advantages of small volume, convenient carrying, simple operation, suitable for field application.

【技術實現步驟摘要】
船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統
本專利技術涉及環境監測
，尤其涉及一種能夠對沒有預留采樣孔的船舶煙囪排放的高溫尾氣的顆粒物進行采集的稀釋采樣系統。
技術介紹
隨著全球船舶運輸的繁榮發展，船舶尾氣排放是港口及近岸地區環境空氣的重要污染源之一。船舶尾氣中的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等污染物會影響氣候、降低空氣質量和危害人體健康。其中，顆粒物是最為嚴重的污染物之一，尤其是細顆粒物(PM2.5)因其比表面積較大，所以可吸附各種有毒有害物質，且極易被呼吸進入人體肺部。如何合理采集船舶尾氣中的顆粒物，有助于認識船舶污染物排放特征，有助于厘清船舶排放對城市顆粒物的貢獻，有助于科學制訂和準確評估船舶排放控制措施。對于移動源污染物的采集，多采用直接采樣的方法，但有相關研究發現，直接采集高溫煙氣中的顆粒物會低估顆粒物的排放，因為高溫煙氣中除了固態顆粒物外還包括在排放到大氣中經過稀釋、冷卻、凝結等過程形成的凝結顆粒物，從而導致采樣結果出現偏差。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統。本專利技術是通過以下技術方案來實現的：船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其包括煙氣引流裝置、煙氣稀釋裝置、對煙氣進行老化的停留室、以及采樣裝置；所述煙氣引流裝置與船舶的煙囪相接，所述煙氣稀釋裝置分別與所述煙氣引流裝置、停留室相連，所述采樣裝置與所述停留室相接；所述煙氣引流裝置設置有控制所述煙氣引流裝置接入煙囪處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速趨于相同的等速控制機構。煙氣引流裝置，用于將煙囪的煙氣引出本系統中，等速控制機構用于控制系統內煙氣流速達到大小相同，實現煙氣引流管的等速采樣；煙氣稀釋裝置用于對煙氣進行稀釋，從而滿足系統對稀釋前后煙氣進行分析的目的。所述煙氣引流裝置包括煙氣引流管、加熱保溫帶、第一溫度計、溫控器和煙氣引流泵；所述等速控制機構包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、流量計和第二開關；所述煙氣引流管一端插入所述煙囪內，其另一端順次與所述第二開關、煙氣引流泵相接；所述第一壓力傳感器設置在煙氣引流管的進口處，所述第二壓力傳感器與第一溫度計設置在煙氣引流管以外的煙囪內；所述加熱保溫帶套設在所述煙氣引流管的外側，所述溫控器固定在所述煙氣引流管上并與所述加熱保溫帶相連，所述流量計設置在溫控器與第二開關之間的煙氣引流管上。第一壓力傳感器與第二壓力傳感器的設置，可獲知煙氣引流管與煙囪內的煙氣的壓力情況，從而通過對第二開關進行控制啟閉，實現煙囪及煙氣引流管的壓力讀數相同，從而控制煙氣引流管進口處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速大小相同，實現煙氣引流管的等速采集；溫控器通過控制加熱保溫帶使得煙氣引流管的溫度接近第一溫度計的讀數；煙氣引流泵用于給系統提供動力，將煙囪內的煙氣引流進本系統內。所述煙氣稀釋裝置包括稀釋氣進氣機構、煙氣分析機構和稀釋機構；所述稀釋氣進氣機構包括壓力表和順次相接的稀釋空氣泵、第一開關、空氣過濾器；所述煙氣分析機構包括稀釋前煙氣分析儀、稀釋后煙氣分析儀；所述稀釋機構包括稀釋器、導流管和等速進樣嘴；所述導流管一端接入位于溫控器與流量計之間的所述煙氣引流管上，其另一端接入所述稀釋器的進口，所述等速進樣嘴設置在位于所述煙氣引流管內部的導流管端部，并且等速進樣嘴與煙氣引流管內部煙氣流動的方向相向；所述空氣過濾器通過管道接入所述稀釋器的進口，所述壓力表設置在位于空氣過濾器與稀釋器進口之間的管道上；所述稀釋前煙氣分析儀通過管路接入位于流量計與第二開關之間的煙氣引流管上，并且稀釋前煙氣分析儀的進口與煙氣引流管內部煙氣流動的方向相向；所述稀釋后煙氣分析儀通過管路接入所述所述稀釋器的出口。等速進樣嘴與煙氣引流管內部煙氣流動的方向相向，有利于煙氣進入導流管內；稀釋前煙氣分析儀的進口與煙氣引流管內部煙氣流動的方向相向，有利于煙氣進入稀釋前煙氣分析儀內。所述稀釋前煙氣分析儀包括第一煙氣分析儀、第一預留采樣口和第二預留采樣口，所述第一預留采樣口和第二預留采樣口分別接入第一煙氣分析儀與所述煙氣引流管之間的管路上。所述稀釋后煙氣分析儀包括第二煙氣分析儀、排空孔、第二溫度計和濕度計，所述排空孔、第二溫度計和濕度計分別接入第二煙氣分析儀與與所述煙氣引流管之間的管路上。所述導流管外周壁面包覆有所述加熱保溫帶。加熱保溫帶有利于將導流管內的溫度接近第一溫度計的讀數。所述停留室的進口與所述稀釋器的出口相接，所述停留室的出口通過管路與所述采樣裝置相接；所述采樣裝置包括第三開關、顆粒物切割器、膜夾和顆粒物采樣泵；所述第三開關、顆粒物切割器、膜夾依次分布在自停留室的出口至顆粒物采樣泵之間的管路上。所述采樣裝置設置有兩套，還包括三通管，所述三通管的第一接口與所述停留室的出口相接，所述三通管的第二接口、第三接口分別接入單獨的一套采樣裝置中。所述稀釋器內設有變色硅膠、氧化劑、活性炭和過濾頭。與現有技術對比，本專利技術的優點在于：本系統用干凈的空氣對船舶尾氣進行稀釋，模擬其排放到大氣中的物理化學過程，采集并分析顆粒物樣品，該系統可對煙氣實現等速采樣；能夠對沒有預留采樣孔的船舶煙囪進行顆粒物稀釋采樣；安裝與拆卸方便，操作簡單，可在狹小的空間進行采樣；本系統體積小，攜帶方便，操作簡單，適用于現場應用。附圖說明圖1為本專利技術實施例的結構示意圖。圖中附圖標記含義：1、第一壓力傳感器；2、第二壓力傳感器；3、煙囪；4、煙氣引流管；5、加熱保溫帶；6、第一溫度計；7、稀釋空氣泵；8、第一開關；9、空氣過濾器；10、壓力表；11、稀釋器；12、溫控器；13、等速進樣嘴；14、流量計；15、第一煙氣分析儀；16、第一預留采樣口；17、第二預留采樣口；18、第二開關；19、煙氣引流泵；20、第二煙氣分析儀；21、排空孔；22、第二溫度計；23、濕度計；24、停留室；25、顆粒物采樣泵；26、膜夾；27、顆粒物切割器；28、第三開關；29、導流管。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術的內容做進一步詳細說明。實施例參閱圖1，為一種船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其包括煙氣引流裝置、煙氣稀釋裝置、對煙氣進行老化的停留室24、以及采樣裝置；煙氣引流裝置與船舶的煙囪3相接，煙氣稀釋裝置分別與煙氣引流裝置、停留室24相連，采樣裝置與停留室24相接；煙氣引流裝置設置有控制煙氣引流裝置接入煙囪3處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速趨于相同的等速控制機構。煙氣引流裝置，用于將煙囪3的煙氣引出本系統中，等速控制機構用于控制系統內煙氣流速達到大小相同，實現煙氣引流管4的等速采樣；煙氣稀釋裝置用于對煙氣進行稀釋，從而滿足系統對稀釋前后煙氣進行分析的目的。煙氣引流裝置包括煙氣引流管4、加熱保溫帶5、第一溫度計6、溫控器12和煙氣引流泵19；等速控制機構包括第一壓力傳感器1、第二壓力傳感器2、流量計14和第二開關18；煙氣引流管4一端插入煙囪3內，其另一端順次與第二開關18、煙氣引流泵19相接；第一壓力傳感器1設置在煙氣引流管4的進口處，第二壓力傳感器2與第一溫度計6設置在煙氣引流管4以外的煙囪3內；加熱保溫帶5套設在煙氣引流管4的外側，溫控器12固定在煙氣引流管4上并與加熱保溫帶5相連，流量計14設置在溫控器12與第二開關18之間的煙氣引流管4上。第一壓力傳感器1與第二壓力傳感器2的設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其特征在于：其包括煙氣引流裝置、煙氣稀釋裝置、對煙氣進行老化的停留室(24)、以及采樣裝置；所述煙氣引流裝置與船舶的煙囪(3)相接，所述煙氣稀釋裝置分別與所述煙氣引流裝置、停留室(24)相連，所述采樣裝置與所述停留室(24)相接；所述煙氣引流裝置設置有控制所述煙氣引流裝置接入煙囪(3)處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速趨于相同的等速控制機構。

【技術特征摘要】
1.船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其特征在于：其包括煙氣引流裝置、煙氣稀釋裝置、對煙氣進行老化的停留室(24)、以及采樣裝置；所述煙氣引流裝置與船舶的煙囪(3)相接，所述煙氣稀釋裝置分別與所述煙氣引流裝置、停留室(24)相連，所述采樣裝置與所述停留室(24)相接；所述煙氣引流裝置設置有控制所述煙氣引流裝置接入煙囪(3)處的煙氣流速與其周圍的煙氣流速趨于相同的等速控制機構。2.根據權利要求1所述的船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其特征在于：所述煙氣引流裝置包括煙氣引流管(4)、加熱保溫帶(5)、第一溫度計(6)、溫控器(12)和煙氣引流泵(19)；所述等速控制機構包括第一壓力傳感器(1)、第二壓力傳感器(2)、流量計(14)和第二開關(18)；所述煙氣引流管(4)一端插入所述煙囪(3)內，其另一端順次與所述第二開關(18)、煙氣引流泵(19)相接；所述第一壓力傳感器(1)設置在煙氣引流管(4)的進口處，所述第二壓力傳感器(2)與第一溫度計(6)設置在煙氣引流管(4)以外的煙囪(3)內；所述加熱保溫帶(5)套設在所述煙氣引流管(4)的外側，所述溫控器(12)固定在所述煙氣引流管(4)上并與所述加熱保溫帶(5)相連，所述流量計(14)設置在溫控器(12)與第二開關(18)之間的煙氣引流管(4)上。3.根據權利要求2所述的船舶尾氣顆粒物稀釋采樣系統，其特征在于：所述煙氣稀釋裝置包括稀釋氣進氣機構、煙氣分析機構和稀釋機構；所述稀釋氣進氣機構包括壓力表(10)和順次相接的稀釋空氣泵(7)、第一開關(8)、空氣過濾器(9)；所述煙氣分析機構包括稀釋前煙氣分析儀、稀釋后煙氣分析儀；所述稀釋機構包括稀釋器(11)、導流管(29)和等速進樣嘴(13)；所述導流管(29)一端接入位于溫控器(12)與流量計(14)之間的所述煙氣引流管(4)上，其另一端接入所述稀釋器(11)的進口，所述等速進樣嘴(13)設置在位于所述煙氣引流管(4)內部的導流管(29)端部，并且等速進樣嘴(13)與煙氣引流管(4)內部煙氣流動的方向相向；所述空氣過濾器(9)通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新明，黃學良，張洲，張艷利，何俊杰，
申請(專利權)人：中國科學院廣州地球化學研究所，
類型：發明
國別省市：廣東,44