半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，包括半加熱高溫保護(hù)管、取樣探頭構(gòu)件。半加熱高溫保護(hù)管包括內(nèi)套管、比內(nèi)套管長的外套管，內(nèi)套管置于外套管內(nèi)一側(cè)，內(nèi)套管兩端部設(shè)有使內(nèi)外套管間形成筒型密封空腔的密封件，密封空腔內(nèi)設(shè)加熱體。取樣探頭構(gòu)件包括取樣探桿，取樣探桿包括內(nèi)管，內(nèi)管外套設(shè)外管，內(nèi)外管間形成保溫空腔，外管一端部與內(nèi)管對應(yīng)端部設(shè)有端蓋，端蓋上的螺接孔與內(nèi)管內(nèi)腔相通且接有前置過濾器，內(nèi)管管壁上的反吹口經(jīng)反吹管與單向閥連接。取樣探桿一部分及前置過濾器處于內(nèi)套管內(nèi)。本實用新型在抽取煙道中的原煙氣進(jìn)行采樣時，即便惡劣工況下也可防止原煙氣中的腐蝕性物質(zhì)對其部件產(chǎn)生堵塞和腐蝕的影響。
【專利說明】半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種帶半加熱高溫保護(hù)管的埋入式雙反吹取樣探頭，屬于取樣探頭設(shè)計領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]垃圾焚燒工藝和火電廠濕法脫酸脫硫工藝是煙氣環(huán)保排放涉及的主要處理工藝，在該工藝中對原煙氣污染物組分進(jìn)行測量是計算脫硫效率等的重要依據(jù)。由于該工藝處于排放煙氣各凈化工藝之前，因此原煙氣溫度在較高(400°C以上)與較低(50-80°C)溫度之間頻繁變化，且具有高濃度、高粘性、高腐蝕性的特點。
[0003]目前，原煙氣大多使用原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)并采取抽取式采樣方法來進(jìn)行檢測。抽取式采樣方法即將取樣探頭安裝在原煙氣煙道或煙囪外壁上，用其取樣探桿(加熱或不加熱)深入原煙氣中來對氣體進(jìn)行抽取，然后通過帶伴熱的取樣管線將待測氣體送至分析儀進(jìn)行分析。從實際使用中可以發(fā)現(xiàn)，在較為惡劣的工況下，如氣體溫度在高低溫區(qū)間劇烈變化、含塵量很高(> lg/m3)、水分含量高(接近飽到過飽和)、有腐蝕性氣體這樣的工況下，取樣探桿在短時間內(nèi)便會因煙塵結(jié)合水汽形成的粘性物質(zhì)、酸性和堿性氣體溶于水形成的腐蝕液而被腐蝕、堵塞，嚴(yán)重影響原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的正常運行。
[0004]對于上述情況，目前行業(yè)上較多采用的是對取樣探桿進(jìn)行加熱，即利用電熱絲將取樣探桿加熱至高于酸露點以上的溫度(185°C )，從而避免取樣探桿局部腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。而為了去除腐蝕性煙塵，則是在取樣探桿前端增加一個網(wǎng)狀或金屬燒結(jié)過濾器來防止煙氣中腐蝕性煙塵進(jìn)入。但是，在高煙塵濃度、高低溫變化的煙氣中，以上兩種措施都無法解決堵塞問題。這是因為煙道內(nèi)煙塵含量高，大量的塵土?xí)氯^濾器和取樣探桿，原煙氣溫度高低劇變時，濕度很大(接近飽和)、含塵量較高時(lg/m3以上)，大量的煙塵會與其周圍懸浮的液體或濕氣結(jié)合成為泥狀粘性物質(zhì)，它們會附著在過濾器表面，且該粘性物質(zhì)里含有酸性物質(zhì)，會造成過濾器堵塞和腐蝕，甚至在溫度重新升高后，由于該粘性物質(zhì)已經(jīng)結(jié)痂，即使定期用強(qiáng)力的手動或自動反吹也無法吹除。幾個小時后，濾芯和取樣探桿甚至探頭主體都會被完全堵塞，只有靠繁重的人工重復(fù)疏通來勉強(qiáng)維持運行。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，即便在較為惡劣的工況下，在對煙道中的原煙氣進(jìn)行抽取采樣過程中，也可徹底防止原煙氣中的腐蝕性物質(zhì)對其自身部件產(chǎn)生堵塞和腐蝕影響，確保原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可長期連續(xù)穩(wěn)定的工作而無需維護(hù)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0007]一種半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于:它包括半加熱高溫保護(hù)管、取樣探頭構(gòu)件，其中:
[0008]半加熱高溫保護(hù)管包括內(nèi)套管、比內(nèi)套管長的外套管，內(nèi)套管置于外套管內(nèi)的一偵U，內(nèi)套管的兩端部設(shè)置有使內(nèi)套管與外套管之間形成筒型密封空腔的密封件，筒型密封空腔內(nèi)設(shè)有加熱體；
[0009]取樣探頭構(gòu)件包括取樣探桿、前置過濾器，取樣探桿包括內(nèi)管，內(nèi)管外面套設(shè)有外管，內(nèi)管與外管之間形成有保溫空腔，外管的一端部與內(nèi)管的對應(yīng)端部上設(shè)有端蓋，端蓋上開設(shè)的螺接孔與內(nèi)管的內(nèi)腔相通且螺接孔上螺接有前置過濾器，內(nèi)管的管壁上開設(shè)的反吹口經(jīng)反吹管與單向閥連接；
[0010]取樣探桿的一部分以及前置過濾器伸入且處于內(nèi)套管內(nèi)而取樣探桿的另一部分處于外部。
[0011]本實用新型的優(yōu)點是:
[0012]即便在較為惡劣的工況下(如氣體溫度在高低溫區(qū)間劇烈變化、含塵量很高(>lg/m3)、水分含量高(接近飽到過飽和)、有腐蝕性氣體的工況)，本實用新型在對煙道中的原煙氣進(jìn)行抽取采樣過程中，也可徹底防止原煙氣中的腐蝕性物質(zhì)對其自身部件(前置過濾器、取樣探桿)產(chǎn)生堵塞和腐蝕影響，確保原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可長期連續(xù)穩(wěn)定的工作而無需維護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型構(gòu)成的半剖示意圖。
[0014]圖2是取樣探頭構(gòu)件的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0015]圖3是取樣探桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是半加熱高溫保護(hù)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5是雙面密封法蘭盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6是圖5的A-A向剖視圖。

【具體實施方式】
[0019]如圖1至圖4所示，本實用新型半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭包括半加熱高溫保護(hù)管10、取樣探頭構(gòu)件20，其中:
[0020]半加熱高溫保護(hù)管10包括內(nèi)套管12、比內(nèi)套管12長的外套管11，例如，內(nèi)套管12的長度可約為外套管11長度的一半，在實際設(shè)計中，外套管11的長度可視煙道內(nèi)徑而加長或縮短設(shè)計，在本實用新型中，因內(nèi)套管12比外套管11短而稱之為“半加熱”，內(nèi)套管12置于外套管11內(nèi)的一側(cè)，內(nèi)套管12的兩端部設(shè)置有使內(nèi)套管12的外壁與外套管11的內(nèi)壁之間形成筒型密封空腔(圖中未標(biāo)出)的密封件，筒型密封空腔內(nèi)設(shè)有加熱體14，加熱體14的接線端與外部的加熱溫控裝置(圖中未示出)的相應(yīng)控制端連接，內(nèi)套管12的內(nèi)腔與外套管11的內(nèi)腔相通，外套管11的外壁上設(shè)有用于將半加熱高溫保護(hù)管10安裝在煙道上的煙道安裝法蘭盤18，其上設(shè)有法蘭連接螺栓孔。
[0021]取樣探頭構(gòu)件20包括取樣探桿22、前置過濾器21，取樣探桿22包括內(nèi)管221，內(nèi)管221外面套設(shè)有外管222，內(nèi)管221的外壁與外管222的內(nèi)壁之間形成有保溫空腔228，外管222的一端部與內(nèi)管221的對應(yīng)端部上設(shè)有使內(nèi)管221與外管222連接固定的端蓋224，端蓋224上開設(shè)的螺接孔223與內(nèi)管221的內(nèi)腔相通且螺接孔223上螺接有前置過濾器21，即前置過濾器21的輸出口螺接在螺接孔223上，內(nèi)管221的管壁上開設(shè)的反吹口經(jīng)反吹管與處于外管222外面的單向閥24的出口連接，單向閥24的入口與反吹供氣裝置(圖中未示出)的供氣口連接，外管222的外壁上(遠(yuǎn)離前置過濾器21的外管222外壁上)設(shè)有用于將取樣探頭構(gòu)件20固定于半加熱高溫保護(hù)管10上的探頭安裝反法蘭盤226，其上設(shè)有固定孔。
[0022]如圖1，取樣探桿22的一部分以及前置過濾器21伸入且處于內(nèi)套管12內(nèi)而取樣探桿22的另一部分處于內(nèi)套管12外面，即處于半加熱高溫保護(hù)管10外部，換句話說，取樣探桿22的一部分埋入到加熱體14內(nèi)，故稱之為“埋入式”。
[0023]在實際設(shè)計中，反吹管可由處于外管222內(nèi)的內(nèi)反吹管225、處于外管222外的外反吹管23構(gòu)成。在本實用新型中，該反吹管與探頭加熱裝置中自帶的反吹裝置合起來構(gòu)成了 “雙反吹”。
[0024]在實際設(shè)計時，較佳地，伸入內(nèi)套管12內(nèi)的前置過濾器21與內(nèi)套管12位于外套管11內(nèi)的端部之間相距設(shè)定距離，以使原煙氣被充分加熱后才會進(jìn)入前置過濾器21和取樣探桿22內(nèi)。
[0025]在實際設(shè)計時，加熱體14可為整體成型式加熱體，整體成型式加熱體可由多層耐高溫膠布纏繞電阻絲制成，如采取兩層耐高溫膠布夾裹粘接電阻絲的方式纏繞，以起到絕緣和固定的作用。加熱體14的工作電壓為220V交流電。當(dāng)然，加熱體14還可由其它種類的加熱器件構(gòu)成，并不局限于上述。
[0026]在實際使用時，可在加熱體14上設(shè)置溫度傳感器(圖中未示出)，如PT100溫度傳感器，溫度傳感器的檢測信號端與外部的加熱溫控裝置的相應(yīng)控制端連接，在溫度傳感器的實時檢測下，加熱溫控裝置使得加熱體14的溫度恒定在185攝氏度。
[0027]如圖4，在實際設(shè)計時，兩個密封件分別為密封環(huán)13、雙面密封法蘭盤16，其中:內(nèi)套管12位于外套管11內(nèi)的端部與外套管11內(nèi)壁之間經(jīng)密封環(huán)13相連，即經(jīng)密封環(huán)13將內(nèi)套管12的該端部與外套管11內(nèi)壁之間封??；內(nèi)套管12的另一端部伸出外套管11 一些且嵌入在雙面密封法蘭盤16上設(shè)有的環(huán)形凹槽163內(nèi)(如圖5)，雙面密封法蘭盤16將伸出外套管11外的內(nèi)套管12端部與外套管11的對應(yīng)端部之間的空隙封?。粡亩沟脙?nèi)套管12的外壁與外套管11的內(nèi)壁之間形成筒型密封空腔。
[0028]在實際中，為增加密封性，環(huán)形凹槽163內(nèi)可設(shè)有耐高溫防腐硅橡膠墊圈。
[0029]如圖4，外套管11位于加熱體14 一側(cè)的端部上還可連接有探頭安裝法蘭盤15，探頭安裝法蘭盤15與雙面密封法蘭盤16對接且探頭安裝法蘭盤15與雙面密封法蘭盤16之間設(shè)有密封墊片17。密封墊片17用于起到探頭安裝法蘭盤15與雙面密封法蘭盤16之間密封的作用，且在雙面密封法蘭盤16對內(nèi)套管12與外套管11間的空隙進(jìn)行封住而使內(nèi)套管12、外套管11之間構(gòu)成筒型密封腔的同時，密封墊片17對筒型密封腔的密封起到了一定的調(diào)節(jié)作用。較佳地，密封墊片17可由石棉制成。
[0030]在實際設(shè)計中，雙面密封法蘭盤16、探頭安裝法蘭盤15、密封墊片17的中心均設(shè)有便于取樣探頭構(gòu)件20插入的圓孔。雙面密封法蘭盤16、探頭安裝法蘭盤15、密封墊片17上均設(shè)有連接螺栓孔，以便三者之間經(jīng)由插入連接螺栓孔內(nèi)的連接螺栓19以及螺接的螺母(圖中未標(biāo)出)而互相間實現(xiàn)連接。另外，在雙面密封法蘭盤16、探頭安裝法蘭盤15、密封墊片17上還設(shè)有與探頭安裝反法蘭盤226上的固定孔相對應(yīng)的固定孔。探頭安裝反法蘭盤226經(jīng)由插入固定孔內(nèi)的連接螺栓以及螺接的螺母(圖中未標(biāo)出)而與探頭安裝法蘭盤15、密封墊片17、雙面密封法蘭盤16三者之間固定連接，實現(xiàn)取樣探頭構(gòu)件20在半加熱高溫保護(hù)管10上的安裝。
[0031]如圖5至圖6所示，圖中示出了雙面密封法蘭盤16上開設(shè)的圓孔162、連接螺栓孔164和固定孔161 ο
[0032]如圖1和圖3，外管222處于半加熱高溫保護(hù)管10外部的端部上還設(shè)有用于固定探頭加熱裝置(圖中未示出)的探桿裝配法蘭盤227，探桿裝配法蘭盤227上開設(shè)有裝配孔，以經(jīng)由探頭加熱裝置與探桿裝配法蘭盤227之間的連接來實現(xiàn)本實用新型與探頭加熱裝置的連接。
[0033]在本實用新型中，內(nèi)套管12、外套管11、內(nèi)管221、外管222、煙道安裝法蘭盤18、探頭安裝法蘭盤15、雙面密封法蘭盤16、密封環(huán)13、探頭安裝反法蘭盤226、探桿裝配法蘭盤227、內(nèi)反吹管225、外反吹管23、單向閥24等可均由SS316L不銹鋼鋼管制成。
[0034]在本實用新型中，前置過濾器21、加熱溫控裝置、反吹供氣裝置、探頭加熱裝置等均為本領(lǐng)域的熟知設(shè)備，故其具體構(gòu)成不在這里詳述。
[0035]使用前，經(jīng)煙道安裝法蘭盤18，將本實用新型安裝在待測的煙道上，使沒有設(shè)置加熱體14的外套管11部分(不加熱部分)處于煙道內(nèi)，然后經(jīng)探桿裝配法蘭盤227將后部的探頭加熱裝置與本實用新型相連，使得內(nèi)管221的內(nèi)腔與探頭加熱裝置的內(nèi)腔相通。
[0036]使用時，加熱體14使內(nèi)套管12內(nèi)構(gòu)成了恒定的高溫加熱空間，在原煙氣進(jìn)入前置過濾器21之前，原煙氣便被快速、充分地加熱至酸露點以上，從而在原煙氣進(jìn)入前置過濾器21、取樣探桿22的內(nèi)管221的過程中，原煙氣中因煙塵結(jié)合水汽形成的粘性物質(zhì)、酸性和堿性氣體溶于水形成的腐蝕液不會對前置過濾器21、取樣探桿22產(chǎn)生腐蝕、堵塞影響，確保了原煙氣順利進(jìn)入后部的探頭加熱裝置，由原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的分析儀對原煙氣中的污染物組分進(jìn)行測量，保障了原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的長期、連續(xù)、穩(wěn)定的工作。
[0037]當(dāng)需要反吹清掃作業(yè)時，經(jīng)反吹供氣裝置，將反吹氣體通過單向閥24、外反吹管23、內(nèi)反吹管225而吹入取樣探頭構(gòu)件20的內(nèi)管221內(nèi)，來實現(xiàn)對取樣探桿22和前置過濾器21的自潔凈，使高塵不能粘附和沉積在前置過濾器21內(nèi)的濾芯表面和取樣探桿內(nèi)的管路中。
[0038]需要提及的是，原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)一般包括取樣探頭、探頭加熱裝置、分析儀、取樣管線等。
[0039]本實用新型的優(yōu)點是:
[0040]即便在較為惡劣的工況下(如氣體溫度在高低溫區(qū)間劇烈變化、含塵量很高(>lg/m3)、水分含量高(接近飽到過飽和)、有腐蝕性氣體的工況)，本實用新型在對煙道中的原煙氣進(jìn)行抽取采樣過程中，也可徹底防止原煙氣中的腐蝕性物質(zhì)對其自身部件(前置過濾器、取樣探桿)產(chǎn)生堵塞和腐蝕影響，確保原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可長期連續(xù)穩(wěn)定的工作而無需維護(hù)。
[0041]1、本實用新型中的半加熱高溫保護(hù)管向原煙氣提供了恒定的高溫加熱環(huán)境，為原煙氣的充分加熱提供了有效的空間，使得煙道中的低溫高濕原煙氣或者溫度變化頻繁的高塵原煙氣在被抽取至取樣探桿前的前置過濾器之前便被充分恒定的加熱，升溫至酸露點以上，以徹底防止腐蝕性物質(zhì)對前置過濾器、取樣探桿的堵塞和腐蝕。
[0042]2、在本實用新型中，比取樣探頭構(gòu)件長一定長度的半加熱高溫保護(hù)管實現(xiàn)了阻擋煙塵及粘性雜質(zhì)對前置過濾器、取樣探桿的直接粘連、覆蓋、直接沖刷和腐蝕。
[0043]3、當(dāng)煙道中的煙氣處于高溫狀態(tài)時，由于插入煙道的半加熱高溫保護(hù)管部分不處于加熱狀態(tài)，因此，煙道中的高溫?zé)煔獠粫@部分半加熱高溫保護(hù)管產(chǎn)生損壞。
[0044]4、在本實用新型中，半加熱高溫保護(hù)管上設(shè)計的筒型密封空腔可確保其內(nèi)設(shè)置的加熱體完全不受原煙氣的腐蝕。
[0045]5、本實用新型中的取樣探頭構(gòu)件具有強(qiáng)力反吹功能，實現(xiàn)了對取樣探桿和前置過濾器的自潔凈作用，使高塵不能粘附和沉積在前置過濾器內(nèi)的濾芯表面和取樣探桿內(nèi)的管路中，確保了原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)長期、連續(xù)、穩(wěn)定的工作而無需維護(hù)。
[0046]6、在本實用新型中，單向閥的設(shè)計使得本實用新型采樣時可保護(hù)反吹氣路不受污染，而在反吹清掃時可使氣體順利通過。
[0047]7、本實用新型徹底解決了垃圾焚燒等行業(yè)中現(xiàn)有原煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)長期在高塵、高低溫劇變、高腐蝕惡劣條件下長期工作遇到的腐蝕、堵塞難題。
[0048]以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于:它包括半加熱高溫保護(hù)管、取樣探頭構(gòu)件，其中: 半加熱高溫保護(hù)管包括內(nèi)套管、比內(nèi)套管長的外套管，內(nèi)套管置于外套管內(nèi)的一側(cè)，內(nèi)套管的兩端部設(shè)置有使內(nèi)套管與外套管之間形成筒型密封空腔的密封件，筒型密封空腔內(nèi)設(shè)有加熱體； 取樣探頭構(gòu)件包括取樣探桿、前置過濾器，取樣探桿包括內(nèi)管，內(nèi)管外面套設(shè)有外管，內(nèi)管與外管之間形成有保溫空腔，外管的一端部與內(nèi)管的對應(yīng)端部上設(shè)有端蓋，端蓋上開設(shè)的螺接孔與內(nèi)管的內(nèi)腔相通且螺接孔上螺接有前置過濾器，內(nèi)管的管壁上開設(shè)的反吹口經(jīng)反吹管與單向閥連接； 取樣探桿的一部分以及前置過濾器伸入且處于內(nèi)套管內(nèi)而取樣探桿的另一部分處于外部。
2.如權(quán)利要求1所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述內(nèi)套管的長度為所述外套管長度的一半。
3.如權(quán)利要求1所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述加熱體為整體成型式加熱體，整體成型式加熱體由多層耐高溫膠布纏繞電阻絲制成。
4.如權(quán)利要求1所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述加熱體上設(shè)有溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 兩個所述密封件分別為密封環(huán)、雙面密封法蘭盤，其中: 所述內(nèi)套管位于所述外套管內(nèi)的端部與所述外套管內(nèi)壁之間經(jīng)密封環(huán)相連； 所述內(nèi)套管的另一端部伸出所述外套管且嵌入在雙面密封法蘭盤上設(shè)有的環(huán)形凹槽內(nèi)，雙面密封法蘭盤將伸出所述外套管外的所述內(nèi)套管端部與所述外套管的對應(yīng)端部之間的空隙封住。
6.如權(quán)利要求5所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有耐高溫防腐硅橡膠墊圈。
7.如權(quán)利要求5所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述外套管位于所述加熱體一側(cè)的端部上連接有探頭安裝法蘭盤，探頭安裝法蘭盤與所述雙面密封法蘭盤連接且探頭安裝法蘭盤與所述雙面密封法蘭盤之間設(shè)有密封墊片。
8.如權(quán)利要求7所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 所述密封墊片為石棉制成。
9.如權(quán)利要求1所述的半加熱保護(hù)管型埋入式雙反吹取樣探頭，其特征在于: 伸入所述內(nèi)套管內(nèi)的所述前置過濾器與所述內(nèi)套管位于所述外套管內(nèi)的端部之間相距設(shè)定距離。
【文檔編號】G01N1/22GK204214692SQ201420682038
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】周長征, 張瑞清 申請人:西克麥哈克（北京）儀器有限公司