一种烟尘和烟气取样装置制造方法及图纸

一种烟尘和烟气取样装置，包括取样内管1、冷却中管2、和冷却外管3，冷却外管及冷却中管在取样内管外围成密封的双层管状套筒式结构，取样内管贯穿冷却中管，冷却外管嵌套在冷却中管外面，本发明专利技术的取样装置通过使得冷却水能够充满外管、中管和内管之间的空间，使得取样杆不会因冶金炉内的高温而产生形变；冷却水从冷却外管位于冷却中管封闭端的下方进入，从冷却中管封闭端上方流出，冷却水受热后可迅速排出，使试样快速冷却的同时还有利于保持原物相，便于后续分析研究；烟尘与烟气在取样头内经冷却水冷却，取样头内设有呈竖直方向设置的过滤网，方便烟尘收集；冷却外管、取样内管均设有可灵活拆装的拆连部位，取样头可以灵活拆卸更换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气取样设备，特别的，涉及一种烟尘和烟气取样装置。
技术介绍
为了准确测定冶金过程中产生的烟尘和烟气的成份，需要从冶金锅炉内提取烟尘和烟气试样。但是锅炉内进行着剧烈的熔炼反应，形成1000℃以上的高温，给烟尘和烟气的取样带来很大的困难。现有的高温烟尘和烟气取样装置一般为水幕式取样器和水冷取样器：水幕式取样器由套管、水喷管和收集水槽等结构组成。套管里通水，从收集水槽上方的水喷管流出形成水幕，烟气流经水幕，其中的烟尘被水幕捕集进入收集水槽。但是，很多冶金烟尘中含有可溶于水的物质，这就使得水幕式取样器的使用受到很大局限。水冷取样器由取样管和套在取样管外的水冷套管组成，通过在水冷套管中流动的冷却水给取样管和取样管内的烟气降温。但是，烟气温度降低后多种成分达到露点温度而凝结在取样管壁上，增大了管路阻力从而容易导致烟尘堵塞取样管。中国专利号为201410819774.7的《多功能高温烟气取样装置》，该专利文献公开的电厂锅炉高温烟气取样装置，包括有外管、内管和进水管等组件，高温烟气取样内管贯穿外管，进水管深入到外管前端，在外管后端设置有出水管接头。但是，冶金锅炉内的烟尘量较多，该取样装置未设置任何烟尘阻挡部件，如果直接用其对冶金锅炉内烟气进行取样，不仅会使得取样的烟气含尘率高，而且还容易导致内管被烟尘堵塞。此外，该装置中水冷管的布置方式也不尽合理。进水管深入到外管前端，出水管头设置在外管后端中部，这样的布置方式容易造成冷却水不能充满外管和内管之间的空间，使得冷却效果不好。另外，中国专利201120449605.0公开了一种高温烟气水冷套取样器，包括焊接成一个封闭循环水套的循环水外套管、循环水内管、循环水内套管、进水管、出水管，该方案中，其取样管与循环水内套管之间填充的是铁渣，其取样管外壁没有直接与水接触，因此，该方案在取样烟气流量较大时可能导致烟气冷却程度不够，不利于后续的检测；另外，该方案中，进水管与其循环水内管连接，出水管与循环水外套管连接，经进水管进入循环水内管中的水会由于重力作用先流入循环水外套管中，整个水冷套中充满水以后的水流路径为：从进水管进入循环水内管一端，流至循环水内管另一端，再流至循环水外套管连接有出水管的一端，由于循环水外套管外壁也是要和高温烟气直接接触的，该方案中冷却水进入循环水外套管所需路径长，使得循环水外套管外壁冷却效果不好，容易因高温烟气产生形变。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种烟尘和烟气取样装置，以解决
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种烟尘和烟气取样装置，包括取样内管、冷却中管、和冷却外管，所述冷却中管长度方向一端封闭另一端开口，所述冷却外管套在冷却中管外且长度方向两端均封闭，其中冷却中管的开口端位于冷却外管管腔内，冷却中管的封闭端穿过冷却外管管壁伸至冷却外管外，冷却中管管腔内套有所述取样内管，取样内管一端伸出冷却中管的开口端后再穿过冷却外管管壁而伸至冷却外管外，取样内管另一端穿过冷却中管封闭端的管壁伸至冷却中管外，冷却外管靠近冷却中管封闭端的一端设有进水口，且进水口位于冷却外管竖直方向截面的最低位置，冷却中管的封闭端设有出水口，且出水口位于冷却中管竖直方向截面的最高位置；所述取样内管穿过冷却外管管壁的一端为连接高温烟气的进烟端，穿过冷却中管管壁的一端为连接检测设备的出烟端。进一步的，所述取样装置还包括取样头，取样内管伸出冷却中管开口端且位于冷却外管管腔内的管段上连接有所述取样头，取样头内设有过滤烟尘的过滤网，以及收集过滤网滤掉的烟尘的烟尘收集部。进一步的，所述过滤网在取样头内沿竖直方向设置，即过滤网的网面与取样内管轴心线垂直。取样内管和冷却外管均为可灵活拆连的分体式结构，且取样内管和冷却外管的拆连部位均位于靠近取样头的位置，使得取样头可通过该拆连部位灵活拆装；取样内管和冷却外管的拆连部位可采用带密封件的螺纹连接或其他带密封件的连接。作为优选，所述取样头两端与取样内管的连接也采用可拆卸的密封连接，以方便更换不同结构的取样头。进一步的，所述取样装置还包括检测高温烟气温度的热电偶，热电偶从取样内管出烟端插入，贯穿整个取样内管，并使测试端的末端伸出取样内管进烟端而与高温烟气接触；当取样内管上安装有可拆卸的取样头时，将取样头换成与取样内管管径相同的不带过滤网和烟尘收集部的管段，所述热电偶从取样内出烟端插入，贯穿整个取样内管及取样头，并使测试端的末端伸出取样内管进烟端而与高温烟气接触。进一步的，所述冷却中管内壁与取样内管外壁之间及冷却中管外壁与冷却外管内壁之间均连接有使三者位置相对固定的支撑结构。进一步的，为增强冷却水的冷却效果，所述取样内管、冷却外管、冷却中管还可以为螺旋管。有益效果：本专利技术的取样装置通过冷却外管及冷却中管在取样内管外围成密封的双层管状套筒式结构，取样内管贯穿冷却中管，冷却外管嵌套在冷却中管外面，使得冷却水能够充满外管、中管和内管之间的空间，使得取样杆不会因冶金炉内的高温而产生形变。本专利技术的取样装置冷却水从冷却外管位于冷却中管封闭端的下方进入，从冷却中管封闭端上方流出，冷却水受热后可迅速排出，整个装置内的冷却水首先进入冷却外管，使得冷却外管外壁的冷却效果较好，不容易因高温而产生形变，冷却水在流经冷却外管时受热后有一定温升，再流入冷却中管对取样内管进行冷却冷却中管和取样内管之间无任何填充物，使得取样烟气急剧冷却，有利于保持烟气中各成分的原物相，便于后续检测与分析研究。本专利技术中设有位于冷却外管管腔内的取样头，烟尘与烟气在取样头内经冷却水冷却，取样头内设有过滤网，防止烟尘跟随烟气进入取样内管造成管路阻塞，过滤网呈竖直方向设置，方便烟尘直接落入取样头内的烟尘收集部。本专利技术的取样装置中，冷却外管与取样内管均设有可灵活拆装的拆连部位，取样头两端与取样内管也采用可拆卸的密封连接，使得取样头可以灵活拆卸更换。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的主视图；图2是本专利技术另一优选实施例的主视图。图中：1、取样内管；11、进烟端；12、出烟端；13、拆连部位A；2、冷却中管；21、开口端(冷却中管)；22、封闭端(冷却中管)；23、出水口；3、冷却外管；31、进水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟尘和烟气取样装置，其特征在于，包括取样内管(1)、冷却中管(2)、和冷却外管(3)，所述冷却中管长度方向一端封闭另一端开口，所述冷却外管套在冷却中管外且长度方向两端均封闭，其中冷却中管的开口端(21)位于冷却外管管腔内，冷却中管的封闭端(22)穿过冷却外管管壁伸至冷却外管外，冷却中管管腔内套有所述取样内管，取样内管一端伸出冷却中管的开口端后再穿过冷却外管管壁而伸至冷却外管外，取样内管另一端穿过冷却中管封闭端的管壁伸至冷却中管外，冷却外管靠近冷却中管封闭端的一端设有进水口(31)，且进水口位于冷却外管竖直方向截面的最低位置，冷却中管的封闭端设有出水口(23)，且出水口位于冷却中管竖直方向截面的最高位置；所述取样内管穿过冷却外管管壁的一端为连接高温烟气的进烟端，穿过冷却中管管壁的一端为连接检测设备的出烟端。

【技术特征摘要】
1.一种烟尘和烟气取样装置，其特征在于，包括取样内管(1)、冷却中管(2)、和冷却
外管(3)，所述冷却中管长度方向一端封闭另一端开口，所述冷却外管套在冷却中管外且长
度方向两端均封闭，其中冷却中管的开口端(21)位于冷却外管管腔内，冷却中管的封闭端
(22)穿过冷却外管管壁伸至冷却外管外，冷却中管管腔内套有所述取样内管，取样内管一
端伸出冷却中管的开口端后再穿过冷却外管管壁而伸至冷却外管外，取样内管另一端穿过
冷却中管封闭端的管壁伸至冷却中管外，冷却外管靠近冷却中管封闭端的一端设有进水口
(31)，且进水口位于冷却外管竖直方向截面的最低位置，冷却中管的封闭端设有出水口(23)，
且出水口位于冷却中管竖直方向截面的最高位置；所述取样内管穿过冷却外管管壁的一端
为连接高温烟气的进烟端，穿过冷却中管管壁的一端为连接检测设备的出烟端。
2.根据权利要求1所述的一种烟尘和烟气取样装置，其特征在于，所述烟尘和烟气
取样装置还包括取样头，取样内管伸出冷却中管开口端且位于冷却外管管腔内的管段上连
接有所述取样头，取样头内设有过滤烟尘的过滤网，以及收集过滤网滤掉的烟尘的烟尘收
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，戴扬，刘安明，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43