一种取样头结构、风管结构和取样头、风管选型方法技术

本发明专利技术公开了一种取样头结构、风管结构和取样头、风管选型方法，涉及辐射监测系统领域，其中取样头、风管选型方法包括以下步骤：获取取样头的结构；获取取样参数，根据取样参数，确定取样管的锥形段最小直径；得到取样头的基础设计参数；根据基础设计参数，成型取样头的各个部件，通过各个部件进行取样头的装配，得到取样头；根据取样参数，调整该取样头的取样管的直管段输出的流速及风管取样端的直径，确保取样头的取样管的直管段输出的流速恒定，使得取样流量恒定；根据取样流量，获取并验证该取样头的传输比，确保传输比通过认证标准，本发明专利技术可以更好地进行取样头结构、风管结构的选型确定，该取样头结构的传输比能满足规定的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种取样头结构、风管结构和取样头、风管选型方法
本专利技术涉及辐射监测系统领域，具体涉及一种取样头结构、风管结构和取样头、风管选型方法。
技术介绍
在核电站及相关核工业中，核电厂核设施运行过程中不可避免会向工作场所、环境等放出或泄露放射性气溶胶，无论是核设施异常或核设施还是正常运行，都无可避免的均有这些放射性物质，且这些物质通常是公众和环境辐射危害的主要源项，因而这些物质需要快捷合理的给予监测，以便根据法规和厂区管理情况为人员安全、核设施安全措施等考虑采取措施。辐射监测系统中取样头是用于排风风道中放射性微尘空气样品的取样，现有的取样头结构导致其传输比交底，取样效率交底，影响到了辐射监测效果。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种取样头结构、风管结构和取样头、风管选型方法，本专利技术可以更好地进行取样头结构、风管结构的选型确定，取样头结构的传输比随风管气体流速先小幅减小，然后随气体流速增大呈现增大趋势，在绝大多数应用场景中，该取样头结构的传输比能满足规定的要求。本专利技术提供一种取样头结构，包括：取样管，包括一体化成型的直管段和锥形段，所述直管段具有轴向延伸方向，并在直管段轴向方向的一端同轴成型有所述锥形段；第一取样管，其一端与所述取样管的直管段同轴固定连接；套管，同轴套设在取样管的直管段上，所述套管的内壁与直管段的外壁间存在一定间隙，套管没过取样管的锥形段，所述套管远离直管段的一端端部设有向外扩张设置的喇叭口。可选的，所述喇叭口与所述套管之间的张角度数为12-20°。可选的，喇叭口与套管之间的张角度数为15°。可选的，所述取样管的直管段延伸至所述套管外，套管远离所述喇叭口的一端端部设有密封部，套管通过所述密封部套设在直管段上。可选的，所述第一取样管的一端与所述取样管的直管段固定连接，第一取样管的另一端固定连接有第二取样管，所述第二取样管的一端与第一取样管固定连接，第二取样管的另一端固定连接有第三取样管，第三取样管的一端与第二取样管固定连接，第三取样管的另一端可拆卸连接有导出样管，第三取样管上设有角度调节器，所述角度调节器位于第二取样管和所述导出样管之间。可选的，第二取样管的一端端部设有安装垫，第三取样管的一端端部设有与所述安装垫相配合的安装圆盘，导出样管的一端端部设有紧固螺母，第三取样管在角度调节器的一侧设有与所述紧固螺母螺纹配合的螺纹段。进一步的，本专利技术还提供一种风管结构，包括风管，所述风管具有取样端，所述取样端为等径的圆管，取样端的直径与如上述的所述锥形段的最小直径之间的最小比例为20：3。进一步的，本专利技术还提供一种取样头、风管选型方法，包括以下步骤：获取取样头的结构，所述取样头的结构采用如上述的取样头结构进行设计；获取取样参数，根据所述取样参数，确定取样管的锥形段最小直径；根据锥形段最小直径，确定取样管直管段内外径及取样管壁厚、套管内外径及壁厚、喇叭口最大直径、壁厚及喇叭口相对于套管之间的张角度数，得到取样头的基础设计参数；根据所述基础设计参数，成型取样头的各个部件，通过各个所述部件进行取样头的装配，得到取样头；根据取样参数，调整该取样头的取样管的直管段输出的流速及风管取样端的直径，确保取样头的取样管的直管段输出的流速恒定，使得取样流量恒定；根据所述取样流量，获取并验证该取样头的传输比，确保传输比通过认证标准。可选的，所述取样参数包括取样温度、取样气压值、风管进口流速、风管出口背压、气溶胶颗粒直径、气溶胶颗粒速度和气溶胶颗粒浓度。可选的，取样流量为57L/min，通过认证标准的取样头的传输比为0.80-1.30。本专利技术的优点在于：附图说明图1为本专利技术的一种形式下取样头结构的结构示意图；图2为本专利技术的一种形式下取样头结构的剖面图；图3为本专利技术的另种形式下取样头结构的结构示意图；图4为本专利技术的另种形式下取样头结构的正视图；图5为本专利技术的另种形式下取样头结构的剖面图；图6为本专利技术的取样头、风管选型方法的流程示意图；图7为验证取样头、风管选型方法时风管直径为100mm时速度云图；图8为验证取样头、风管选型方法时风管直径为200mm时速度云图；图9为验证取样头、风管选型方法时风管直径为300mm时速度云图；图10为验证取样头、风管选型方法时取样头传输比随风管中气体流速的变化图；图11为护套式取样头壁面损失随风管流体速度变化图(Chandra，1992)；图12为验证取样头、风管选型方法时考虑壁面损失修正后的传输比随风管中气体流速的变化图；图13为验证取样头、风管选型方法时风管气体流速1m/s时流场速度云图；图14为验证取样头、风管选型方法时风管气体流速2m/s时流场速度云图；图15为验证取样头、风管选型方法时风管气体流速5m/s时流场速度云图；图16为验证取样头、风管选型方法时风管气体流速15m/s时流场速度云图；图17为验证取样头、风管选型方法时风管气体流速25m/s时流场速度云图；图18为验证取样头、风管选型方法时风管入口流速1m/s时流场流线分布图；图19为验证取样头、风管选型方法时风管入口流速5m/s时流场流线分布图；图20为验证取样头、风管选型方法时风管入口流速15m/s时流场流线分布图；图21为验证取样头、风管选型方法时风管入口流速2m/s时气溶胶颗粒轨迹图；图22为验证取样头、风管选型方法时风管入口流速15m/s时气溶胶颗粒轨迹图。图中标号为：1-导出样管；2-紧固螺母；3-角度调节器；4-第三取样管；5-安装垫；6-安装圆盘；7-安装孔；8-第二取样管；9-第一取样管；10-取样管；11-密封部；12-套管；13-喇叭头。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。作为本专利技术的一个实施例，本专利技术提供一种取样头结构，包括：取样管，包括一体化成型的直管段和锥形段，所述直管段具有轴向延伸方向，并在直管段轴向方向的一端同轴成型有所述锥形段；第一取样管，其一端与所述取样管的直管段同轴固定连接；套管，同轴套设在取样管的直管段上，所述套管的内壁与直管段的外壁间存在一定间隙，套管没过取样管的锥形段，所述套管远离直管段的一端端部设有向外扩张设置的喇叭口。进一步的，本专利技术还提供一种风管结构，所述风管具有取样端，所述取样端为等径的圆管，取样端的直径与如上述的所述锥形段的最小直径之间的最小比例为20：3。进一步的，本专利技术还提供一种取样头、风管选型方法，包括以下步骤：获取取样头的结构，所述取样头的结构采用如上述的取样头结构进行设计；获取取样参数，根据所述取样参数，确定取样管的锥形段最小直径；根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取样头结构，其特征在于，包括：/n取样管(10)，包括一体化成型的直管段和锥形段，所述直管段具有轴向延伸方向，并在直管段轴向方向的一端同轴成型有所述锥形段；/n第一取样管(9)，其一端与所述取样管(10)的直管段同轴固定连接；/n套管(12)，同轴套设在取样管(10)的直管段上，所述套管(12)的内壁与直管段的外壁间存在一定间隙，套管(12)没过取样管(10)的锥形段，所述套管(12)远离直管段的一端端部设有向外扩张设置的喇叭口(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种取样头结构，其特征在于，包括：
取样管(10)，包括一体化成型的直管段和锥形段，所述直管段具有轴向延伸方向，并在直管段轴向方向的一端同轴成型有所述锥形段；
第一取样管(9)，其一端与所述取样管(10)的直管段同轴固定连接；
套管(12)，同轴套设在取样管(10)的直管段上，所述套管(12)的内壁与直管段的外壁间存在一定间隙，套管(12)没过取样管(10)的锥形段，所述套管(12)远离直管段的一端端部设有向外扩张设置的喇叭口(13)。


2.根据权利要求1所述的一种取样头结构，其特征在于，所述喇叭口(13)与所述套管(12)之间的张角度数为12-20°。


3.根据权利要求2所述的一种取样头结构，其特征在于，喇叭口(13)与套管(12)之间的张角度数为15°。


4.根据权利要求1所述的一种取样头结构，其特征在于，所述取样管(10)的直管段延伸至所述套管(12)外，套管(12)远离所述喇叭口(13)的一端端部设有密封部(11)，套管(12)通过所述密封部(11)套设在直管段上。


5.根据权利要求1所述的一种取样头结构，其特征在于，所述第一取样管(9)的一端与所述取样管(10)的直管段固定连接，第一取样管(9)的另一端固定连接有第二取样管(8)，所述第二取样管(8)的一端与第一取样管(9)固定连接，第二取样管(8)的另一端固定连接有第三取样管(4)，第三取样管(4)的一端与第二取样管(8)固定连接，第三取样管(4)的另一端可拆卸连接有导出样管(1)，第三取样管(4)上设有角度调节器(3)，所述角度调节器(3)位于第二取样管(6)和所述导出样管(1)之间。


6.根据权利要求1所述的一种取样头结构，其特征在于，第二取样管(8)的一端端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘子源，潘方华，
申请(专利权)人：苏州原核仪表成套有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32