一种用于直接采集高温高压尾气的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于直接采集高温高压尾气的装置及方法，装置包括高温接头、采样设备接头、冷却液腔及与冷却液腔进行热交换的冷却管路；冷却管路两端分别连接高温接头及采样设备接头，冷却液腔上设有循环液入口及循环液出口；冷却管路出口处设有根据液位高度调节压力的排气压力调节装置。本发明专利技术所述的用于直接采集高温高压尾气的装置采用高温接头和循环冷却液包裹的冷却管路组合的方式，解决了尾气高温的问题，同时也避免了颗粒物的粘附；采用冷却液循环冷却的同时，基于不同液位高度带来的压力差的变化，有效保证了采样管路的压力范围和精度。

Device and method for directly collecting high temperature and high pressure tail gas

The invention provides a device and method for direct acquisition of high temperature and high pressure exhaust device, including high temperature, sampling equipment, joint joint cavity and the coolant and cooling liquid cooling heat exchange chamber; the cooling pipe ends are respectively connected with a high-temperature joint and sampling equipment joint, circulating liquid entrance and circulating liquid outlet is provided with a cooling liquid chamber on the outlet of the cooling pipe; exhaust pressure adjusting device is arranged according to the height of the liquid level regulating pressure. The cooling pipe for high temperature and high pressure gas collecting device is directly combined with high-temperature joint and cooling liquid package way, solves the problems of high temperature exhaust gas, but also avoid the particles; the cooling liquid cooling at the same time, changes in the different liquid level height pressure difference based on effective the pressure range and precision of sample line.

【技术实现步骤摘要】
一种用于直接采集高温高压尾气的装置及方法
本专利技术属于高温尾气处理领域，尤其是涉及一种用于直接采集高温高压尾气的装置及方法。
技术介绍
近些年来，雾霾天气已经严重了影响了人们的生活和健康，发动机尾气排放对雾霾的贡献也得到广泛的重视。发动机尾气测试一般采集排气管末端混合气进行取样分析，随着国家排放法规的日益严格，三效催化转化器、颗粒捕集器、选择性催化转化器等后处理装置成了发动机必须的选择。为了进一步降低发动机的原始排放和研究后处理装置的转化效率，在排气末端采样的同时，科研工作者也需要在排气始端，后处理装置之前检测排气污染物成分变化。相对于排气末端而言，在排气始端的采样点位置一般温度更高，排气压力也大于末端，尤其是增压汽油机上的差别更加明显，这种条件下，原本正常使用的采样分析仪器因为温度过高、以及气体压力过高而不能正常工作。实验结果表明汽油机排气口的温度能达到850℃、在高转速高负荷的情况下排气压力也超过了40kpa，这样高的温度和压力超出了尾气排放设备正常的温度和压力，比如AVLMOVE在测试颗粒物排放浓度PN的时候，其正常工作最大压力为6kpa，当压力过高会造成稀释比偏小，测量结果出现误差。同样，如果采用限压阀装置来进行调压，较小的通过缝隙也会加剧颗粒的碰撞和团聚，干扰最终的测量结果。此外，过高的排气温度下，普通橡胶密封材料已经不能使用，金属材料的密封材料，其调压范围级别远远大于试验所需量程，给试验结果造成较大误差。因此，解决高温高压下尾气直接采集条件下冷却和灵活调压的问题十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于直接采集高温高压尾气的装置及方法，以解决高温高压尾气易对现有的尾气排放设备造成损坏、使测量结果出现误差、及使用限压阀装置来进行调压易干扰最终的测量结果等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于直接采集高温高压尾气的装置，包括高温接头、采样设备接头、冷却液腔及与所述冷却液腔进行热交换的冷却管路；所述冷却管路两端分别连接高温接头及采样设备接头，所述冷却液腔上设有循环液入口及循环液出口；所述冷却管路出口处设有根据液位高度调节压力的排气压力调节装置。进一步的，所述冷却管路为聚四氟乙烯管路。进一步的，所述高温接头为耐高温金属接头；优选的，所述高温接头为不锈钢接头。进一步的，所述冷却管路的出口端倾斜向上设置。进一步的，所述高温接头靠近循环液出口；所述循环液入口靠近采样设备接头。进一步的，所述装置还包括为所述冷却液腔提供冷源的微型循环泵。优选的，所述微型循环泵设置在循环液入口与冷却液腔之间。进一步的，所述压力调节装置包括与所述冷却管路出口端连通的压力腔、调节所述压力腔内液体量的排液电磁阀及补液电磁阀；所述压力腔顶端设有排气口；所述压力腔底端所在位置位于所述冷却管路的出气孔所在位置之下；优选的，所述压力腔整体位于所述冷却管路的出气孔所在位置之下。优选的，与所述压力腔连通的冷却管路的出气孔向下设置。进一步的，所述压力调节装置还包括控制器，所述压力腔内设有压力传感器，所述压力传感器、排液电磁阀、补液电磁阀及微型循环泵均与所述控制器相连；优选的，所述控制器为PLC控制器。进一步的，所述冷却管路出口端通过排气支管连接压力腔，所述压力传感器与所述排气支管的排气口处于同一水平位置；优选的，所述排气支管的排气口处设有固定块。进一步的，所述压力腔的一侧为透明设计；进一步的，所述压力腔上印刷有液面标尺。相对于现有技术，本专利技术所述的用于直接采集高温高压尾气的装置具有以下优势：(1)本专利技术所述的用于直接采集高温高压尾气的装置采用高温接头和循环冷却液包裹的聚四氟乙烯的冷却管路组合的方式，解决了尾气高温的问题，同时也避免了颗粒物的粘附；(2)冷却管路的出口端倾斜向上设置能够使防止发动机排气中的凝结水分进入分析设备，进而避免对对分析设备带来影响；(3)采用冷却液循环冷却的同时，基于压力腔内冷却水不同液位高度带来的压力差的变化，有效保证了采样管路的压力范围和精度，基于排液电池阀、和补液电磁阀的开闭灵活实现采样压力的实时调节；(4)与压力腔连通的冷却管路的出气孔向下设置能够使发动机排气中的水分如果凝结，可以通过此出气孔进入压力腔不会对分析设备带来影响；(5)冷却管路的出口端倾斜向上设置、与压力腔连通的冷却管路的出气孔向下设置、压力腔位于冷却管路的出气孔所在位置之下三者的配合能够有效避免凝结水对分析设备带来影响；(6)采用分压原理，避免了减压阀因缩小管路流通截面带来的颗粒物的汇聚，保证了试验测量的精确性；(7)采用压力腔透明及液位刻度设计，满足了人工调节压力的方便性。本专利技术还提供一种用于直接采集发动机高温高压尾气的方法，包括以下步骤：S1：连接高温接头到发动机排气口，连接采样设备接头到排放检测设备，确保无漏气现象；S2：将冷却液与循环液入口及补液电磁阀相连，确保连接管路无泄漏现象，在微型循环泵的作用下，冷却液沿着高温尾气气流相反的方向流动；S3：安装压力腔，保证压力腔位于冷却管路分支泄压处的下方；S4：打开设备电源，在控制器中输入目标压力，补液电磁阀自动打开，等压力传感器指示压力达到设定值时，补液电磁阀关闭；如果二次调整后的目标压力小于压力传感器的指示压力，排液电磁阀打开，当压力达到设定值时，排液电磁阀关闭；S5：当排气尾气直接采样温度、压力调节装置稳定后，启动发动机，开始排放测试；S1、S2、S3顺序可调。上述用于直接采集高温高压尾气的装置具有益之处本方法也一应具有，在此不一一赘述。附图说明构成本专利技术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为本专利技术实施例所述的用于直接采集高温高压尾气的装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的用于直接采集高温高压尾气的装置的另一种结构示意图。附图标记说明：1-高温接头；2-冷却液腔；3-冷却管路；4-采样设备接头；5-压力腔；6-压力传感器；7-排液电磁阀；8-补液电磁阀；9-微型循环泵；10-循环液入口；11-控制器；12-循环液出口。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“液平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：包括高温接头(1)、采样设备接头(4)、冷却液腔(2)及与所述冷却液腔(2)进行热交换的冷却管路(3)；所述冷却管路(3)两端分别连接高温接头(1)及采样设备接头(4)，所述冷却液腔(2)上设有循环液入口(10)及循环液出口(12)；所述冷却管路(3)出口处设有根据液位高度调节压力的排气压力调节装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：包括高温接头(1)、采样设备接头(4)、冷却液腔(2)及与所述冷却液腔(2)进行热交换的冷却管路(3)；所述冷却管路(3)两端分别连接高温接头(1)及采样设备接头(4)，所述冷却液腔(2)上设有循环液入口(10)及循环液出口(12)；所述冷却管路(3)出口处设有根据液位高度调节压力的排气压力调节装置。2.根据权利要求1所述的用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：所述冷却管路(3)为聚四氟乙烯管路；进一步的，所述高温接头(1)为耐高温金属接头；优选的，所述高温接头(1)为304不锈钢接头。3.根据权利要求1所述的用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：所述冷却管路(3)的出口端倾斜向上设置。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：所述高温接头(1)靠近循环液出口(12)；所述循环液入口(10)靠近采样设备接头(4)。5.根据权利要求4所述的用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：所述装置还包括为所述冷却液腔(2)提供冷源的微型循环泵(9)；优选的，所述微型循环泵(9)设置在循环液入口(10)与冷却液腔(2)之间。6.根据权利要求5所述的用于直接采集高温高压尾气的装置，其特征在于：所述压力调节装置包括与所述冷却管路(3)出口端连通的压力腔(5)、调节所述压力腔(5)内液体量的排液电磁阀(7)及补液电磁阀(8)；所述压力腔(5)顶端设有排气口；所述压力腔(5)底端所在位置位于所述冷却管路(3)的出气孔所在位置之下；优选的，所述压力腔(5)位于所述冷却管路(3)的出气孔所在位置之下；优选的，与所述压力腔(5)连通的冷却管路(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，景晓军，银增辉，颜燕，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心，
类型：发明
国别省市：天津,12