一种用于烟气分析的采样装置及采样系统的制作方法

1.本实用新型涉及冶炼净化后烟气检测领域，尤其涉一种用于烟气分析的采样装置及采样系统。


背景技术：

2.废气检测是作为环境检测和控制冶炼中间产品质量的一个重要检测流程，在环境检测领域，废气检测是针对各设施、设备的出口处，通过对排出的废气相关指标进行检测确定是否满足国家以及行业排放标准。在生产的中间流程，通过对各生产工段的特定点位的废气进行检测来确定产品的转化效率，污染物的去除效率。
3.在环境检测领域，当前使用到的为国家标准gb/t16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》中明确规定了采样的基本要求，包含采样点位的设置、采样孔以及采样平台的要求，在需要测试的管段直管道除开设内径不小于80mm的采样标准孔，搭建不小于1.5平方米的采样平台作为采样的基础要求。
4.在冶炼行业生产流程中，如铜的冶炼，原料通过高温熔炉的反应之后会产生主产品铜，也会衍生副产品杂质颗粒物、主要为原矿高温熔炉加热后产生的烟灰以及二氧化硫烟气，烟灰包含铜、铁、铅、砷、锌及其他重金属，在通过各层级的收尘、净化和处理之后，较纯净的二氧化硫烟气作为制酸的原料，在此阶段，需要对净化后的烟气中颗粒物及其他污染物进行检测，检验净化的效果，确保制酸的质量。
5.烟气在除尘后进入净化以及制酸流程的烟气管道为确保不会有烟气渗漏点，管道都不适合按照国家标准开设检测点，传统的用滤筒捕集颗粒物的方式无法方便的实施采样和样品测试工作。


技术实现要素：

6.为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于烟气分析的采样装置及采样系统，有着使用方便、体积小、采样孔直径小的优点。
7.本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：一种用于烟气分析的采样装置，包括长管和短管，所述长管的一端设置有对接管一，所述长管的另一端设置有磨口部一，所述短管的一端设置有对接管二，所述短管的另一端设置有用于与磨口部一配合插接的磨口部二，所述磨口部一、磨口部二的连接面带有锥度，所述长管的内孔直径大于所述短管的内孔直径，所述短管的内孔直径大于所述对接管一、对接管二的直径。
8.上诉方案中，长管和短管的外侧端设置对接管一、对接管二用于与管道连接，通过管道连接烟气管道和动力装置，从而使烟气从采样装置中流过进行采样，长管和短管间通过磨口部一和磨口部二进行可拆卸的插合连接，磨口部一、磨口部二的连接面设置有锥度以保证磨口连接处的密封性，保证在采集样品时密闭不漏气，长管的内孔直径较大用来填充过滤物，通过过滤物来对烟气中的颗粒进行收集实现采样，对接管一、对接管二的直径较小用来供烟气通过和阻止过滤物通过。
9.进一步的，在工作状态下，所述长管内设置有过滤棉。
10.通过在长管内填充过滤棉来对烟气中的颗粒进行收集采样。
11.进一步的，在采样结束的转移状态下，所述对接管一、对接管二连接有弹性盖体。
12.当样品收集完成后需要转移时，用弹性盖体连接对接管一、对接管二，对采样装置进行密封，防止样品脱出和杂质进入。
13.进一步的，所述长管、短管、对接管一、对接管二、磨口部一和磨口部二均为同轴设置。
14.长管、短管、对接管一、对接管二、磨口部一和磨口部二均同轴设置，有利于烟气的流动，便于烟气在采样装置内横向扩散与过滤棉充分接触。
15.进一步的，所述磨口部二位于磨口部一的内侧，磨口部二的开口处直径小于所述长管的内孔直径。
16.磨口部二位于内侧，可对过滤棉进行限位。
17.进一步的，所述长管、短管、对接管一和对接管二均为耐高温玻璃管。
18.材质为硬质耐高温玻璃，防止高温烟气导致的玻璃爆炸。
19.进一步的，所述对接管一、对接管二的外表面上设置有环形凸起。
20.设置环形凸起保证对接管一、对接管二与软管或者弹性盖体连接时的稳定性和密封性。
21.一种包含上述的用于烟气分析的采样装置的采样系统，所述长管内设置有过滤棉，所述对接管一连接有软管一，所述软管一连接有烟气管道，所述对接管二连接有软管二，所述软管二连接有采样泵，所述软管二上设置有流量计。
22.上述方案中，通过软管一将烟气管道内的烟气导入到采样装置中，经长管内填充的过滤棉来对烟气中颗粒进行采样，过滤棉可以在采样结束后取出，采样后的气体经过短管从软管二流出，采样泵可以提供负压供烟气在采样系统内流动，设置流量计来计量采样的气体体积。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
24.1.针对无法按标准开设监测点的情况下，在烟气管道需要测试的点位上开设小采样口，连接带阀门的管道作为预留测采管道，通过软管连接采样装置及采样泵、流量计，来提供采样的动力和记录采样的烟气体积，方便进行采样，减小了采样口的直径和所需的采样平台面积，解决了无法开设国家标准采样口的烟气中颗粒物的采样问题；
25.2.采样装置的长管和短管通过磨口部结构进行可拆卸的连接，有利于设置棉花和将颗粒样品取出，方便于采样过程和计算采样结果；
26.3.采样装置结构简单、占用空间小，制造成本低，方便移动；
27.4.通过磨口连接和用采样装置对样品进行密封存放，装置整体密封性好，保证了试验结果的准确性。
附图说明
28.图1为本技术的实施例1中一种用于烟气分析的采样装置的结构示意图；
29.图2为本技术的实施例1中长管及磨口部一部分的结构示意图；
30.图3为本技术的实施例1中短管及磨口部二部分的结构示意图；
31.图4为本技术的实施例1中采样系统的结构示意图；
32.图5为本技术的实施例2中一种用于烟气分析的采样装置的结构示意图；
33.附图标记：1、长管；2、短管；3、对接管一；4、对接管二；5、磨口部一；6、磨口部二；7、过滤棉；8、流量计；9、环形凸起；10、软管一；11、烟气管道；12、软管二；13、采样泵。
具体实施方式
34.以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.如图1-4所示，一种用于烟气分析的采样装置，包括长管1和短管2，所述长管1的一端设置有对接管一3，所述长管1的另一端设置有磨口部一5，所述短管2的一端设置有对接管二4，所述短管2的另一端设置有用于与磨口部一5配合插接的磨口部二6，所述磨口部一5、磨口部二6的连接面带有锥度，所述长管1的内孔直径大于所述短管2的内孔直径，所述短管2的内孔直径大于所述对接管一3、对接管二4的直径。
38.上诉方案中，长管1和短管2的外侧端设置对接管一3、对接管二4用于与管道连接，通过管道连接烟气管道11和动力装置，从而使烟气从采样装置中流过进行采样，长管1和短管2间通过磨口部一5和磨口部二6进行可拆卸的插合连接，磨口部一5、磨口部二6的连接面设置有锥度以保证磨口连接处的密封性，保证在采集样品时密闭不漏气，长管1的内孔直径较大用来填充过滤物，通过过滤物来对烟气中的颗粒进行收集实现采样，对接管一3、对接管二4的直径较小用来供烟气通过和阻止过滤物通过。
39.长管1和短管2由19/26的磨口连接，结合成整体的采样管，所述长管1的长度范围在50mm-110mm，优选为80mm，所述长管1的直径范围在12mm-32mm，优选为22mm，所述短管2的长度不超过40mm，优选为21mm，所述对接管一3、对接管二4的长度范围在10mm-30mm，优选为20mm，管径为8mm，作为连接辅助设备烟道采样管和采样泵13使用。
40.进一步的，在工作状态下，所述长管1内设置有过滤棉7。
41.通过在长管1内填充过滤棉7来对烟气中的颗粒进行收集采样。
42.过滤棉7为脱脂棉。
43.进一步的，在采样结束的转移状态下，所述对接管一3、对接管二4连接有弹性盖体。
44.当样品收集完成后需要转移时，用弹性盖体连接对接管一3、对接管二4，对采样装置进行密封，防止样品脱出和杂质进入。弹性盖体上开设有与对接管一3、对接管二4套接配合的孔槽。弹性盖体也可以使用短软胶管代替，同一根短软胶管同时连接对接管一3、对接
管二4起到密封效果。
45.进一步的，所述长管1、短管2、对接管一3、对接管二4、磨口部一5和磨口部二6均为同轴设置。
46.长管1、短管2、对接管一3、对接管二4、磨口部一5和磨口部二6均同轴设置，有利于烟气的流动，便于烟气在采样装置内横向扩散与过滤棉7充分接触。
47.进一步的，所述磨口部二6位于磨口部一5的内侧，磨口部二6的开口处直径小于所述长管1的内孔直径。
48.磨口部二6位于内侧，可对过滤棉7进行限位。
49.进一步的，所述长管1、短管2、对接管一3和对接管二4均为耐高温玻璃管。
50.材质为硬质耐高温玻璃，防止高温烟气导致的玻璃爆炸。
51.如图4，一种包含上述的用于烟气分析的采样装置的采样系统，所述长管1内设置有过滤棉7，所述对接管一3连接有软管一10，所述软管一10连接有烟气管道11，所述对接管二4连接有软管二12，所述软管二12连接有采样泵13，所述软管二12上设置有流量计8。
52.上述方案中，在烟气管道11上连接带阀门的管道作为预留测采管道，通过软管一10与预留测采管道连接将烟气管道11内的烟气导入到采样装置中，经长管1内填充的过滤棉7来对烟气中颗粒进行采样，过滤棉7可以在采样结束后取出，采样后的气体经过短管2从软管二12流出，采样泵13可以提供负压供烟气在采样系统内流动，设置流量计8来计量采样的气体体积。对接管一3与软管一10、对接管二4与软管二12均为可拆卸的连接。
53.在无正规采样条件的检测点上使用时，在采样管中均匀塞满3-4g脱脂棉，磨口端连接好后，连接处用胶带进行固定，防止测试过程中脱开，将对接管一3通过软管一10连接预留烟气采样口管道，对接管二4连接转子流量计8和采样泵13，按照设定流量进行烟气的抽取，烟气中颗粒物在抽取的过程中在脱脂棉中富集，达到一定采样体积后停止抽气，取下玻璃采样管两端连接装置后用弹性盖体进行两端封闭后带回实验室进行称重分析，计算烟气中颗粒物的含量。弹性盖体为套设在对接管外的软胶结构。本技术采样装置两端对接管需保证与软管密封连接，保证气密性。
54.采样过程如下，在实验室将采样管内蓬松装满3-4g脱脂棉，用胶带在磨口连接管处进行加固粘封。进气口及出气口侧用同一根软管连接封闭采样管，避免运输至采样现场过程中有颗粒物进入采样管导致污染。
55.到达采样现场后，连接相关采样辅助设备设施，设定采样流量1-5l/min，采样时间30min，对烟气进行采样，连接相关辅助设备设施时，要确保连接的密封性完好。
56.采集完成后，去除配套的采样设备设施，将采样管进气口及出气口用同一根软管连接封闭采样管，确保采集的颗粒物样品无泄露和污染。
57.将采集好样品的采样管带回实验室后，打开封闭磨口的胶带，轻轻拧开磨口管，将采样管里面的脱脂棉用镊子轻轻转移到坩埚中，同时将管壁可能残留的颗粒物样品一起转入坩埚中。将盛装样品的坩埚2#和装有同样空白重量脱脂棉的坩埚1#同时放入马弗炉内400℃进行灼烧1小时，坩埚使用前记录质量分别为g1，g2。将灼烧完全的坩埚1#和2#取出放入干燥器内冷却后称重分别得出重量g3，g4。
58.所得颗粒物计算公式为：c(mg/m3)＝〔(g
4-g2)-(g
3-g1)〕*1000000/vnd。
59.其中:g1为空白坩埚质量(g)，
60.g2为样品坩埚质量(g)，
61.g3为空白坩埚灼烧后质量(g)，
62.g4为样品坩埚灼烧后质量(g)，
63.vnd为标况下采样体积(l)，
64.其中:vnd＝p
1v2
t
标
/p
标
*t1，
65.p1为现场的大气压，
66.p
标
为标准状况下大气压，
[0067]v2
为采样体积，
[0068]
t
标
为标准状况下温度(25℃)，
[0069]
t1为采样现场温度℃。
[0070]
实施例2
[0071]
如图5所示，本实施例的一种用于低温混凝土输送的保温管道，在实施例1的基础上进行进一步的优化：
[0072]
进一步的，所述对接管一3、对接管二4的外表面上设置有环形凸起9。
[0073]
设置环形凸起9保证对接管一3、对接管二4与软管或者弹性盖体连接时的稳定性和密封性。环形凸起9的截面为半圆形。
[0074]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种用于烟气分析的采样装置，其特征在于，包括长管和短管，所述长管的一端设置有对接管一，所述长管的另一端设置有磨口部一，所述短管的一端设置有对接管二，所述短管的另一端设置有用于与磨口部一配合插接的磨口部二，所述磨口部一、磨口部二的连接面带有锥度，所述长管的内孔直径大于所述短管的内孔直径，所述短管的内孔直径大于所述对接管一、对接管二的直径。2.根据权利要求1所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，在工作状态下，所述长管内设置有过滤棉。3.根据权利要求2所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，在采样结束的转移状态下，所述对接管一、对接管二连接有弹性盖体。4.根据权利要求1所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，所述长管、短管、对接管一、对接管二、磨口部一和磨口部二均为同轴设置。5.根据权利要求1所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，所述磨口部二位于磨口部一的内侧，磨口部二的开口处直径小于所述长管的内孔直径。6.根据权利要求1所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，所述长管、短管、对接管一和对接管二均为耐高温玻璃管。7.根据权利要求1所述的用于烟气分析的采样装置，其特征在于，所述对接管一、对接管二的外表面上设置有环形凸起。8.一种包含如权利要求1-7任一项所述的用于烟气分析的采样装置的采样系统，其特征在于，所述长管内设置有过滤棉，所述对接管一连接有软管一，所述软管一连接有烟气管道，所述对接管二连接有软管二，所述软管二连接有采样泵，所述软管二上设置有流量计。

技术总结
本实用新型公开一种用于烟气分析的采样装置及采样系统，包括长管和短管，所述长管的一端设置有对接管一，所述长管的另一端设置有磨口部一，所述短管的一端设置有对接管二，所述短管的另一端设置有用于与磨口部一配合插接的磨口部二，所述磨口部一、磨口部二的连接面带有锥度，所述长管的内孔直径大于所述短管的内孔直径，所述短管的内孔直径大于所述对接管一、对接管二的直径；本方案有着使用方便、体积小、采样孔直径小的优点。采样孔直径小的优点。采样孔直径小的优点。


技术研发人员：张倩 郭晶 刘钊
受保护的技术使用者：大冶有色设计研究院有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/7/19