CN107655725A - 一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其包括加热装置、采样头和底座，所述的底座上开设有用于容纳所述的加热装置的加热装置安置孔道、开设有采样气体流通孔道、开设有用于容纳所述的采样头的采样头安置槽、开设有用于连通所述的采样气体流通孔道和所述的采样头从而使得采样气体能够从所述的采样头进入所述的采样气体流通孔道的第一通孔。本发明的超低浓度颗粒物采样枪头能够对滤膜及通过滤膜前后的采样气体通道进行整体加热，同时能够对毕托管管身进行加热，保证了采样气体通道和毕托管内不发生积水，且滤膜不被润湿，避免了低温高湿环境下液态水对超低浓度颗粒物采样的影响。
Description
技术领域
本发明属于颗粒物采样装置领域，具体涉及一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头。
背景技术
随着国内燃煤电厂超低排放改造的全面推进，烟囱入口烟气中颗粒物浓度降到超低排放限值10mg/m3、甚至5mg/m3以内。一般而言，燃煤电厂烟气在进入烟囱前先通过了脱硫塔、湿式电除尘器等环保设备，最终在烟囱内形成低温高湿烟气环境，严重影响了现有的超低浓度颗粒物采样装置的正常使用。
大量现场采样测试工作表明，现有超低浓度颗粒物采样装置在低温高湿环境下使用时，存在枪头易积水、滤膜易破损、无法长时间采样、采样结果失真等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其包括加热装置、采样头和底座，所述的底座上开设有用于容纳所述的加热装置的加热装置安置孔道、开设有采样气体流通孔道、开设有用于容纳所述的采样头的采样头安置槽、开设有用于连通所述的采样气体流通孔道和所述的采样头从而使得采样气体能够从所述的采样头进入所述的采样气体流通孔道的第一通孔。
具体地，所述的采样头安置槽包括第一部分、一端部与所述的第一部分相连通且沿着所述的底座的长度方向延伸的第二部分，所述的采样头包括设置在所述的第一部分内的过滤组件、设置在所述的第二部分内且具有供所述的采样气体通过的通道的采样嘴，所述的过滤组件与所述的底座之间形成有气体空间，所述的过滤组件与所述的采样嘴相连接且所述的采样嘴的通道与所述的气体空间相连通，所述的气体空间通过所述的第一通孔与所述的采样气体流通孔道相连通。
优选地，所述的加热装置安置孔道沿着所述的底座的长度方向延伸。
进一步优选地，所述的加热装置安置孔道有多个且对称设置在所述的采样头安置槽的两侧。
根据一个优选方式，所述的第一部分包括与所述的第二部分相连通的第一侧壁、外侧与所述的第一侧壁的下侧相连接的第一底面、上侧与所述的第一底面的内侧相连接的第二侧壁、与所述的第二侧壁的下侧相连接的第二底面，所述的第一通孔开设在所述的第二底面上。
具体地，所述的过滤组件包括具有空腔且开口朝下的托盒、设置在所述的托盒内的滤膜、与所述的托盒相连接用于将所述的滤膜固定在所述的托盒内的盒盖，所述的托盒与所述的采样嘴相连接且所述的托盒的空腔与所述的采样嘴的通道相连通，所述的盒盖位于所述的第一底面与所述的托盒之间且所述的盒盖上开设有第二通孔，所述的托盒、所述的盒盖、所述的第二侧壁和所述的第二底面形成所述的气体空间，所述的滤膜位于所述的气体空间内且将所述的气体空间分成上部和下部，所述的托盒的空腔与所述的采样嘴的通道的连通处位于所述的上部。
更具体地，所述的过滤组件还包括设置在所述的滤膜的上表面且具有多个通孔的第一支撑件、设置在所述的滤膜的下表面且具有多个通孔的第二支撑件、固定设置在所述的托盒上的支撑平台、设置在所述的支撑平台和所述的第一支撑件之间的第一垫圈、设置在所述的盒盖和所述的第二支撑件之间的第二垫圈。
具体地，所述的超低浓度颗粒物采样枪头还包括设置在所述的采样头安置槽与所述的采样头之间的密封垫、与所述的采样头安置槽相连接用于将所述的采样头压设于所述的采样头安置槽内的紧固件。
更具体地，所述的紧固件包括具有空腔且开口朝下的连接本体、形成在所述的连接本体的上表面上的把手，所述的连接本体与所述的采样头安置槽相螺纹连接且所述的过滤组件位于所述的连接本体的空腔内。
具体地，所述的超低浓度颗粒物采样枪头还包括温度传感器和毕托管，所述的底座上形成有用于容纳所述的温度传感器的温度传感器安置孔道、用于容纳所述的毕托管的毕托管安置槽，所述的毕托管安置槽沿着所述的底座的长度方向延伸。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的超低浓度颗粒物采样枪头能够对滤膜及通过滤膜前后的采样气体通道进行整体加热，同时能够对毕托管管身进行加热，保证了采样气体通道和毕托管内不发生积水，且滤膜不被润湿，避免了低温高湿环境下液态水对超低浓度颗粒物采样的影响。
附图说明
附图1为底座的结构示意图；
附图2为采样头的结构示意图；
附图3为密封垫的结构示意图；
附图4为紧固件的结构示意图；
其中，1、底座；2、采样头；3、密封垫；4、紧固件；5、温度传感器安置孔道；6、加热装置安置孔道；7、毕托管安置槽；8、采样气体流通孔道；9、采样头安置槽；11、第一通孔；12、采样嘴；13、托盒；14、支撑平台；15、第一支撑件；16、第二支撑件；17、滤膜；18、盒盖；19、第一垫圈；20、第二垫圈；41、连接本体；42、把手；91、第一部分；92、第二部分；911、第一侧壁；912、第一底面；913、第二侧壁；914、第二底面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
本发明提供了一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，本发明中的上下左右前后等方位词是以超低浓度颗粒物采样枪头在使用时的方位做定义的，其中，使用时，采样头2位于底座1的上表面（即图1中底座1的方位即为使用时的方位），底座1的长度方向指的是图1中的左右方向。
超低浓度颗粒物采样枪头包括底座1、采样头2、加热装置、温度传感器、毕托管、密封垫3和紧固件4。
如附图1所示，底座1的上表面上开设有用于容纳采样头2的采样头安置槽9、下表面上开设有用于容纳毕托管的毕托管安置槽7，底座1上还开设有用于容纳加热装置的加热装置安置孔道6、用于容纳温度传感器的温度传感器安置孔道5、采样气体流通孔道8和第一通孔11。密封垫3设置在采样头安置槽9和采样头2之间，采样头2和底座1通过紧固件4实现压紧密封。
本实施例中，底座1由整个铝块加工而成。
毕托管安置槽7沿着底座1的长度方向延伸，且两端分别贯穿底座1的左右两端面。
温度传感器安置孔道5沿着底座1的长度方向延伸，且左端封闭，右端贯穿底座1的右端面，安装温度传感器时，将温度传感器自温度传感器安置孔道5的右端***即可。
加热装置安置孔道6沿着底座1的长度方向延伸，且左端封闭，右端贯穿底座1的右端面。本实施例中，加热装置为加热棒，安装时，将加热棒自加热装置安置孔道6的右端面***即可。
加热装置安置孔道6有多个且对称设置在采样头安置槽9的两侧，具体为，如图1所示，加热装置安置孔道6有两个且对称设置在采样头安置槽9的两侧下方，对称设置在毕托管安置槽7的两侧上方，从而使得加热装置能够更好的对采样头2和毕托管进行加热。
采样气体流通孔道8沿着底座1的长度方向延伸，且左端封闭，右端贯穿底座1的右端面，上侧通过第一通孔11与采样头2相连通从而使得采样气体能够从采样头2进入采样气体流通孔道8。
采样头安置槽9包括第一部分91、一端部与第一部分91相连通且沿着底座1的长度方向延伸的第二部分92，如图1所示，第一部分91大致呈圆柱形，第二部分92呈长条形。具体地，第一部分91包括与第二部分92相连通的第一侧壁911、外侧与第一侧壁911的下侧相连接的第一底面912、上侧与第一底面912的内侧相连接的第二侧壁913、与第二侧壁913的下侧相连接的第二底面914。
第一底面912呈圆环形，如图3所示，密封垫3也呈圆环形，密封垫3位于第一底面912与采样头2之间从而保证采样头2与底座1之间的密封性。第二底面914呈圆形，第二底面914位于采样气体流通孔道8的上方，第一通孔11开设在第二底面914上且与采样气体流通孔道8相连通。第一侧壁911所形成的圆柱的内径大于第二侧壁913所形成的圆柱的内径。
如图2所示，采样头2包括设置在第一部分91内的过滤组件、设置在第二部分92内且具有供采样气体通过的通道的采样嘴12，采样嘴12呈问号型。
图2中的采样头2在实际使用时，需要上下倒置。下面以采样头2实际使用时的方位进行上下方向的限定，即下述的下方即为图2中的上方，下述的上方即为图2中的下方。
过滤组件包括具有空腔且开口朝下的托盒13、设置在托盒13内的滤膜17、与托盒13相连接用于将滤膜17固定在托盒13内的盒盖18、设置在滤膜17的上表面且具有多个通孔的第一支撑件15、设置在滤膜17的下表面且具有多个通孔的第二支撑件16、固定设置在托盒13上的支撑平台14、设置在支撑平台14和第一支撑件15之间的第一垫圈19、设置在盒盖18和第二支撑件16之间的第二垫圈20。
托盒13的外表面上形成有外螺纹，盒盖18的内表面上形成有内螺纹，托盒13的上表面密封、下表面为开口，盒盖18上开设有第二通孔且第二通孔与托盒13的开口相对应。
组装时，将第一垫圈19、第一支撑件15、滤膜17、第二支撑件16、第二垫圈20自上而下依次层地设置在支撑平台14和盒盖18之间，然后盒盖18与托盒13通过内外螺纹进行连接，实现过滤组件的组装，将组装好的过滤组件放置于采样头安置槽9内且使得盒盖18位于第一底面912与托盒13之间，具体为，第一底面912上设置有密封垫3，盒盖18压设在密封垫3上。
过滤组件与底座1之间形成有气体空间，过滤组件与采样嘴12相连接且采样嘴12的通道与气体空间相连通，具体地，托盒13与采样嘴12相连接且托盒13的空腔与采样嘴12的通道相连通，托盒13、盒盖18、第二侧壁913和第二底面914形成气体空间，第一通孔11使得气体空间与采样气体流通孔道8相连通。滤膜17位于气体空间内且将气体空间分成上部和下部，托盒13的空腔与采样嘴12的通道的连通处位于气体空间的上部。气体空间通过第一通孔11与采样气体流通孔道8相连通。采样时，采样气体自采样嘴12的通道进入气体空间的上部，然后经过滤膜17过滤后，进行气体空间的下部，再经第一通孔11进入采样气体流通孔道8。
本实施例中，第一支撑件15和第二支撑件16是由聚四氟乙烯材料制成的环形垫圈，其上均匀分布有多个通孔。密封垫3也是由聚四氟乙烯材料制成的环形垫圈。
如图4所示，紧固件4包括具有空腔且开口朝下的连接本体41、形成在连接本体41的上表面上的把手42，把手42呈十字型。
第一侧壁911的上侧形成有螺纹，紧固件4的连接本体41的外侧壁上形成有与第一侧壁911上的螺纹相配合的螺纹，从而使得紧固件4与采样头安置槽9通过螺纹连接。组装时，将密封垫3放置于第一底面912上，然后将采样头2安置于采样头安置槽9内，再将紧固件4盖设在过滤组件上且使过滤组件位于连接本体41的空腔内，然后通过螺纹使得连接本体41与采样头安置槽9相连接。
本实施例中，紧固件4是由聚四氟乙烯材料一体成型制作而成。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：其包括加热装置、采样头（2）和底座（1），所述的底座（1）上开设有用于容纳所述的加热装置的加热装置安置孔道（6）、开设有采样气体流通孔道（8）、开设有用于容纳所述的采样头（2）的采样头安置槽（9）、开设有用于连通所述的采样气体流通孔道（8）和所述的采样头（2）从而使得采样气体能够从所述的采样头（2）进入所述的采样气体流通孔道（8）的第一通孔（11）。
2.根据权利要求1所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的采样头安置槽（9）包括第一部分（91）、一端部与所述的第一部分（91）相连通且沿着所述的底座（1）的长度方向延伸的第二部分（92），所述的采样头（2）包括设置在所述的第一部分（91）内的过滤组件、设置在所述的第二部分（92）内且具有供所述的采样气体通过的通道的采样嘴（12），所述的过滤组件与所述的底座（1）之间形成有气体空间，所述的过滤组件与所述的采样嘴（12）相连接且所述的采样嘴（12）的通道与所述的气体空间相连通，所述的气体空间通过所述的第一通孔（11）与所述的采样气体流通孔道（8）相连通。
3.根据权利要求2所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的加热装置安置孔道（6）沿着所述的底座（1）的长度方向延伸。
4.根据权利要求3所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的加热装置安置孔道（6）有多个且对称设置在所述的采样头安置槽（9）的两侧。
5.根据权利要求2所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的第一部分（91）包括与所述的第二部分（92）相连通的第一侧壁（911）、外侧与所述的第一侧壁（911）的下侧相连接的第一底面（912）、上侧与所述的第一底面（912）的内侧相连接的第二侧壁（913）、与所述的第二侧壁（913）的下侧相连接的第二底面（914），所述的第一通孔（11）开设在所述的第二底面（914）上。
6.根据权利要求5所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的过滤组件包括具有空腔且开口朝下的托盒（13）、设置在所述的托盒（13）内的滤膜（17）、与所述的托盒（13）相连接用于将所述的滤膜（17）固定在所述的托盒（13）内的盒盖（18），所述的托盒（13）与所述的采样嘴（12）相连接且所述的托盒（13）的空腔与所述的采样嘴（12）的通道相连通，所述的盒盖（18）位于所述的第一底面（912）与所述的托盒（13）之间且所述的盒盖（18）上开设有第二通孔，所述的托盒（13）、所述的盒盖（18）、所述的第二侧壁（913）和所述的第二底面（914）形成所述的气体空间，所述的滤膜（17）位于所述的气体空间内且将所述的气体空间分成上部和下部，所述的托盒（13）的空腔与所述的采样嘴（12）的通道的连通处位于所述的上部。
7.根据权利要求6所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的过滤组件还包括设置在所述的滤膜（17）的上表面且具有多个通孔的第一支撑件（15）、设置在所述的滤膜（17）的下表面且具有多个通孔的第二支撑件（16）、固定设置在所述的托盒（13）上的支撑平台（14）、设置在所述的支撑平台（14）和所述的第一支撑件（15）之间的第一垫圈（19）、设置在所述的盒盖（18）和所述的第二支撑件（16）之间的第二垫圈（20）。
8.根据权利要求1所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的超低浓度颗粒物采样枪头还包括设置在所述的采样头安置槽（9）与所述的采样头（2）之间的密封垫（3）、与所述的采样头安置槽（9）相连接用于将所述的采样头（2）压设于所述的采样头安置槽（9）内的紧固件（4）。
9.根据权利要求8所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的紧固件（4）包括具有空腔且开口朝下的连接本体（41）、形成在所述的连接本体（41）的上表面上的把手（42），所述的连接本体（41）与所述的采样头安置槽（9）相螺纹连接且所述的过滤组件位于所述的连接本体（41）的空腔内。
10.根据权利要求1所述的适用于低温高湿环境的超低浓度颗粒物采样枪头，其特征在于：所述的超低浓度颗粒物采样枪头还包括温度传感器和毕托管，所述的底座（1）上形成有用于容纳所述的温度传感器的温度传感器安置孔道（5）、用于容纳所述的毕托管的毕托管安置槽（7），所述的毕托管安置槽（7）沿着所述的底座（1）的长度方向延伸。
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