专利名称：一体化采样及预处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟气排放的采样装置，特别涉及一种一体化采样及预处理装置。
背景技术：
目前CEMS (Continuous Emission Monitoring System的縮写，指"烟气排放连续
监测系统") 一般采用完全抽取探头进行采样，探头加热温度在15(TC左右，过滤采用烧结陶
瓷过滤，可除去烟气中的大部分颗粒物，但对于高温烟气中气态的盐类物质，可能就会在探
头、采样管线、甚至分析仪中结晶，造成堵塞。特别针对现在越来越多的脱硝工艺，烟气中含
有大量的硝酸盐，极易在常温中结晶，最终导致完全抽取法CEMS不能正常连续运行，因此，
需要独立研制可以在高温、高尘、易结晶的烟气下正常工作的采样装置。 并且现有的采样相关设备大都体积庞大，各部件分散布置，不但占用厂房的大量
空间，并且增加了生产成本。 有鉴于此，为解决现有烟气排放采样及预处理系统的种种缺失，本设计人基于相 关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本实用新型的产生。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种装置能够保证在脱硝特殊的工况下正常使用，一 体化的设计实现采样和预处理的功能，同时节省大量空间。 为达上述目的，本实用新型一体化采样及预处理装置，其主要由完全抽取探头、不 锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀所组成；其中 该完全抽取探头，其一端固接于一第一固定框架上并连通于一取样管，其另一端 设有采样口和反吹口； 该不锈钢气动采样球阀，其一端与该采样口连通，其另一端与该气水分离器的输 入口相连通； 该气水分离器，其一输出口与该蠕动泵相连通； 该不锈钢反吹电磁阀，其连通于该反吹口 ； 所述的不锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀均固接于 一支架上，该支架固接于该第一固定框架上。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该完全抽取探头还包含一加热控制单元、 一陶瓷滤芯和密封件；该加热控制单元固接于完全抽取探头的侧边，并连接于位于该完全 抽取探头内部的多圈加热丝；该陶瓷滤芯呈圆筒状，其位于该完全抽取探头的内部并罩置 于该完全抽取探头的采样口 A及反吹口 B的外缘；该密封件位于该完全抽取探头与陶瓷滤 芯之间。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该完全抽取探头、不锈钢气动采样球阀和 不锈钢反吹电磁阀的材料均选用不锈钢316L。[0014] 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该密封件的材料选用能够耐温45(TC的高 压XB450石棉橡胶板。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该气水分离器由主体、上压盖和下压盖所 组成，该上压盖和下压盖从两侧压着位于中间的主体。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该主体的材料选用硼酸硅玻璃管，该上压 盖和下压盖的材料选用聚四氟乙烯。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该完全抽取探头的一端通过四根螺柱穿
过第一固定框架并安装在烟道法兰上，该取样管位于烟道法兰的轴线上。 所述的一体化采样及预处理装置，其中，该支架的侧边上分布有多个长条状的镂空部。 本实用新型的有益效果在于，本装置采用完全抽取探头，增大加热功率，加热温度 保证在35(TC以上，以此确保没有盐类结晶在陶瓷滤芯中产生。同时该完全抽取探头内部的 密封垫，密封材料选用高压XB450石棉橡胶板，可耐温45(TC，保证完全抽取探头在加热至 35(TC以上时，所有密封垫能正常使用。气水分离器主要起到自然冷凝烟气中的水，同时烟 气中的盐类结晶在常温下形成固态并且溶于冷凝水，一并由蠕动泵排走。装置中的反吹电 磁阀，定期开启对陶瓷滤芯进行反吹，保证滤芯的容尘量，这样也就能保证陶瓷滤芯不会因 为长时间工作而堵塞，同时在进行探头反吹时关闭气动采样球阀，以保证下游设备不被损 坏。由此，整个装置也能更长时间的连续运行，保证整个烟气排放连续监测系统的在线率， 提高整个系统的使用性能。本装置的紧凑布置结构也大大节省了空间。

图1为本实用新型一体化采样及预处理装置的正视图； 图2为本实用新型一体化采样及预处理装置的右视图； 图2A为图2的局部放大图。 附图标记说明l-一体化采样及预处理装置；10-烟道法兰；101-L形板材；ll-完 全抽取探头；lll-螺柱；112-取样管；113-加热控制单元；1131-加热丝；1132-加热区
域；114-陶瓷滤芯；115-密封件；12-不锈钢气动采样球阀；13-气水分离器；131-输入口 ；
132、133-输出口 ；14-蠕动泵；15-不锈钢反吹电磁阀；16-支架；161-镂空部；171-第一固
定框架；172-第二固定框架；A-采样口 ；B-反吹口。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实用新型为一体化采样及预处理装置，该装置1主要由完全 抽取探头11、不锈钢气动采样球阀12、气水分离器13、蠕动泵14和不锈钢反吹电磁阀15所 组成；其中 完全抽取探头11概呈圆筒状，其材料选用不锈钢316L，该完全抽取探头11的一 端通过四根螺柱111穿过第一固定框架171(图中仅示其部分结构)并安装在烟道法兰10 上，并且该完全抽取探头11的该端连通于一取样管112 ;在该完全抽取探头11的另一端上 有采样口 A和反吹口 B ;该取样管112位于烟道法兰10的轴线上，该烟道法兰IO通过L形 板材101螺固于第二固定框架172上(图中亦仅示其部分结构)；加热控制单元113螺固于完全抽取探头11的侧边，在该完全抽取探头11的内部具有绕其轴向环绕布置的多圈加 热丝1131，该加热控制单元113连接该加热丝1131并使该完全抽取探头11的内部形成加 热区域1132 ;陶瓷滤芯114呈圆筒状并轴向布置于该完全抽取探头11的内部，该陶瓷滤芯 114罩置于该完全抽取探头11的采样口 A及反吹口 B的外缘，使得烟气从取样管112进入后 必须穿过该陶瓷滤芯114才能经过采样口 A或反吹口 B，在该完全抽取探头11与陶瓷滤芯 114之间采用密封件115进行密封，其密封材料选用高压XB450石棉橡胶板，可耐温450°C 。 气水分离器13主要由主体134、上压盖135和下压盖136所组成，该上、下两个压 盖135、 136从两侧压着位于中间的主体134，在该上压盖135上布置有与该气水分离器13 贯通的输入口 131和输出口 133，在该下压盖136上布置有与该气水分离器13贯通的输出 口 132 ;该主体134的材料选用硼酸硅玻璃管，该两个压盖135U36的材料选用聚四氟乙 烯。 完全抽取探头11的采样口 A经过一段预设长度的不锈钢管连通至不锈钢气动采 样球阀12的一端，该不锈钢气动采样球阀12的另一端经过一段预设长度的不锈钢管连通 至气水分离器13的输入口 131，该气水分离器13的输出口 132经过一段预设长度的不锈 钢管连通至蠕动泵14，该气水分离器13的另一输出口 133连通至高温采样管线(图中未 示)，该蠕动泵14还连通于一排水管(图中未示)。 此外，不锈钢反吹电磁阀15经过一段预设长度的不锈钢管连通于该完全抽取探 头11的反吹口 B，该不锈钢反吹电磁阀15的材料选用不锈钢316L。 所述的不锈钢气动采样球阀12、气水分离器13、蠕动泵14和不锈钢反吹电磁阀 15均螺固于一支架16上，该支架16螺固于该第一固定框架171上，如此一来，紧凑的布置 方式大大地节省了空间；并且如图2所示，该支架16的侧边上分布有多个长条状的镂空部 161，使得在不影响该支架16的强度的前提下，大幅度减轻了该装置1的重量，并降低了成 本。 在实施过程中，烟气经过完全抽取探头11的取样管112进入加热区域1131，加热 控制单元113使得加热区域1131的温度在35(TC左右，因为完全抽取探头11的材料选用不 锈钢316L，密封件115选用了高压XB450石棉橡胶板，可耐温450°C ，故能够满足该完全抽 取探头ll的工作需求。烟气通过陶瓷滤芯114过滤，滤去了直径大于lii的颗粒物，再通 过不锈钢管、不锈钢气动采样球阀12、气水分离器13的输入口 131进入到气水分离器13， 由于气水分离器13处于常温下，烟气中的水和结晶物会迅速的凝结，但同时由于结晶物极 易溶于水，所以结晶会随着冷凝水通过输出口 132由蠕动泵14排走，蠕动泵14二十四小 时连续工作，可保证气水分离器13中的水不会满溢。烟气经过气水分离器13处理后通过 输出口 133直接可以进入高温采样管线，这样的烟气去除了绝大部分的颗粒物、水、盐类结 晶，起到了预处理的作用，更大地保护了下游的管线以及分析仪(图中未示)的使用寿命和 测量精度。 装置1中的不锈钢反吹电磁阀15受外部信号控制，定时开启反吹，不锈钢反吹电 磁阀15打开的同时不锈钢气动采样球阀12关闭，以保护气水分离器13不被反吹电磁阀15 所产生的压縮空气损坏，压縮空气依次通过反吹电磁阀15和反吹口 B进入到完全抽取探头 11的陶瓷滤芯114内，将陶瓷滤芯114中的颗粒物再吹回烟道中。这样也就能保证完全抽 取探头11的陶瓷滤芯114不会因为长时间工作而堵塞，整个装置也能更长时间的连续运行，保证整个烟气排放连续监测系统的在线率，提高整个系统的使用性能。 综上所述，本装置采用完全抽取探头ll，增大加热功率，加热温度保证在35(TC以 上，以此确保没有盐类结晶在陶瓷滤芯114中产生。同时该完全抽取探头11内部的密封垫， 密封材料选用高压XB450石棉橡胶板，可耐温450°C ，保证完全抽取探头11在加热至350°C 以上时，所有密封垫能正常使用。气水分离器13主要起到自然冷凝烟气中的水，同时烟气 中的盐类结晶在常温下形成固态并且溶于冷凝水，一并由蠕动泵14排走。装置1中的反吹 电磁阀15，定期开启对陶瓷滤芯114进行反吹，保证滤芯114的容尘量，这样也就能保证陶 瓷滤芯114不会因为长时间工作而堵塞，同时在烟气出口安装不锈钢气动采样球阀12，在 进行探头反吹时关闭气动采样球阀12，以保证下游设备不被损坏，如此一来，整个装置也能 更长时间的连续运行，保证整个烟气排放连续监测系统的在线率，提高整个系统的使用性 能。 以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权 利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实 用新型的保护范围内。
权利要求一体化采样及预处理装置，由完全抽取探头、不锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀所组成；其特征在于该完全抽取探头，其一端固接于一第一固定框架上并连通于一取样管，其另一端设有采样口和反吹口；该不锈钢气动采样球阀，其一端与该采样口连通，其另一端与该气水分离器的输入口相连通；该气水分离器，其一输出口与该蠕动泵相连通；该不锈钢反吹电磁阀，其连通于该反吹口；所述的不锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀均固接于一支架上，该支架固接于该第一固定框架上。
2. 如权利要求1所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该完全抽取探头还包 含一加热控制单元、一陶瓷滤芯和密封件；该加热控制单元固接于完全抽 取探头的侧边，并 连接于位于该完全抽取探头内部的多圈加热丝；该陶瓷滤芯呈圆筒状，其位于该完全抽取 探头的内部并罩置于该完全抽取探头的采样口及反吹口的外缘；该密封件位于该完全抽取 探头与陶瓷滤芯之间。
3. 如权利要求1所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该完全抽取探头、不锈 钢气动采样球阀和不锈钢反吹电磁阀的材料均选用不锈钢316L。
4. 如权利要求2所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该密封件的材料选用 能够耐温450°C的高压XB450石棉橡胶板。
5. 如权利要求1所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该气水分离器由主体、 上压盖和下压盖所组成，该上压盖和下压盖从两侧压着位于中间的主体，该上压盖贯穿有 气水分离器的该输入口 ，该下压盖贯穿有气水分离器的该输出口 。
6. 如权利要求5所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该主体的材料选用硼 酸硅玻璃管，该上压盖和下压盖的材料选用聚四氟乙烯。
7. 如权利要求1所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该完全抽取探头的一 端通过四根螺柱穿过第一固定框架并安装在烟道法兰上，该取样管位于烟道法兰的轴线 上。
8. 如权利要求1所述的一体化采样及预处理装置，其特征在于，该支架的侧边上分布 有多个长条状的镂空部。
专利摘要本实用新型提供一体化采样及预处理装置，其主要由完全抽取探头、不锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀所组成；其中该完全抽取探头，其一端固接于一第一固定框架上并连通于一取样管，其另一端设有采样口和反吹口；该不锈钢气动采样球阀，其一端与采样口连通，其另一端与该气水分离器的输入口相连通；该气水分离器，其一输出口与该蠕动泵相连通；该不锈钢反吹电磁阀，其连通于反吹口；所述的不锈钢气动采样球阀、气水分离器、蠕动泵和不锈钢反吹电磁阀均固接于一支架上，该支架固接于该第一固定框架上；本装置保证在脱硝特殊的工况下正常使用，一体化的设计实现采样和预处理的功能，同时节省大量空间。
文档编号G01N1/24GK201522394SQ20092024634
公开日2010年7月7日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者周斌, 曹慧芹, 田东海, 贺新 申请人:北京航天益来电子科技有限公司