固定污染源稀释通道采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固定污染源稀释通道采样装置，包括烟道、加热采样管、铁氟龙管、空气发生器、净化器、流量表、稀释箱、分级采样器、抽气泵和旁路设备，经净化器中的硅胶和活性炭去除空气中水分和有机物。烟气在稀释箱混合段与洁净空气充分混合，在停留段发生冷凝成核反应生成可凝结的细颗粒物。稀释箱末端连接中流量分级采样器，用于采集烟气中细颗粒物和经稀释凝结成核产生的细颗粒物。本发明专利技术将环境和污染源采样装置进行组合，中流量进行采样，采用分级采样器作为采样动力，极大地缩小了稀释系统体积，用旁路系统控制进去流量，操作方便，同时能对细颗粒物进行分级采样，能够对不同粒径细颗粒物进行采集，具有推广应用的价值。

【技术实现步骤摘要】
固定污染源稀释通道采样装置
本专利技术涉及一种环保设备，尤其涉及一种固定污染源稀释通道采样装置。
技术介绍
目前国内研究使用的稀释通道采样装置大多价格昂贵且采用大比例分流、小流量采样，使得稀释系统体积过大不便于携带，也无法对细颗粒物进行分级采样。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种固定污染源稀释通道采样装置。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术包括烟道、加热采样管、铁氟龙管、空气发生器、净化器、流量表、稀释箱、分级采样器、抽气泵和旁路设备，所述烟道的中部通过管道与所述铁氟龙管的一端连接，所述加热采样管包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管的另一端与所述稀释箱的入口连接，所述空气发生器的出口依次通过所述净化器和所述流量表与所述稀释箱的入口连接，所述稀释箱的入口与所述铁氟龙管和所述流量表的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱的第一出口与所述旁路设备连接，所述稀释箱的第二出口与所述分级采样器的入口连接，所述分级采样器的出口与所述抽气泵连接。具体地，所述旁路设备为3012H型自动烟尘测试仪。所述固定污染源稀释通道采样装置的控制方法包括以下步骤：(1)雷诺数：雷诺数大于4000则认为混合稀释段内气体达到湍流要求，烟气和稀释空气混合均匀：Re＝U1L/v式中：U1为流体的特征速度，L为特征长度，v为流体的运动粘性系数，故：Re＝2Q/πRv→R＝2Q/πvRe→R＝2*Q/(3.14*15.5*10-6*4000)→R＝(0.019～0.027)m已知空气在101.325kPa(1atm),70°F(21.1℃)时，ρ为1.199kg/m3，气体粘度183.7*10-7Pa·s(25℃时)[3]，Q为110～160L/min；(2)稀释比：通过旁路设备流量的改变实现采气端进气流量的控制；设：Q1为进气端流量，Q2为稀释空气流量，根据稀释比公式：稀释比＝(Q1+Q2)/Q1＝(2.7～11)(3)停留时间：设计停留段为体积为55L,总出气流量为110～160L/min，根据停留时间公式：停留时间＝V/Q＝(20～30)。本专利技术的有益效果在于：本专利技术是一种固定污染源稀释通道采样装置，与现有技术相比，本专利技术将环境和污染源采样装置进行组合，中流量进行采样，采用分级采样器作为采样动力，极大地缩小了稀释系统体积，用旁路系统控制进去流量，操作方便，同时能对细颗粒物进行分级采样，能够对不同粒径细颗粒物进行采集，具有推广应用的价值。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1-烟道、2-加热采样管、3-铁氟龙管、4-空气发生器、5-净化器、6-流量表、7-稀释箱、8-分级采样器、9-抽气泵、10-旁路设备。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示：本专利技术包括烟道1、加热采样管2、铁氟龙管3、空气发生器4、净化器5、流量表6、稀释箱7、分级采样器8、抽气泵9和旁路设备10，所述烟道1的中部通过管道与所述铁氟龙管3的一端连接，所述加热采样管2包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管3的另一端与所述稀释箱7的入口连接，所述空气发生器4的出口依次通过所述净化器5和所述流量表6与所述稀释箱7的入口连接，所述稀释箱7的入口与所述铁氟龙管3和所述流量表6的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱7的第一出口与所述旁路设备10连接，所述稀释箱7的第二出口与所述分级采样器8的入口连接，所述分级采样器8的出口与所述抽气泵9连接。加热采样管2能进行加热，温度控制在100-120℃，可以防止烟气在采样管内冷却发生凝结。由空气发生器4和稀释箱7组成稀释系统。净化器5由空气发生器4(空气发生器4可以是空压机)供气，经净化器5中的硅胶和活性炭去除空气中水分和有机物。稀释箱7分为混合段和停留段，烟气在混合段与洁净空气充分混合，在停留段发生冷凝成核反应生成可凝结的细颗粒物。稀释箱7末端连接中流量分级采样器，用于采集烟气中细颗粒物和经稀释凝结成核产生的细颗粒物。具体地，所述旁路设备10为3012H型自动烟尘测试仪。所述固定污染源稀释通道采样装置的控制方法包括以下步骤：(1)雷诺数：自然界的流动分为层流和湍流两种，雷诺数是判断流体运动状态的参数，反映了流体运动惯性力和粘滞力的比值。在较小雷诺数下，流动为层流，流体各质点互不混掺，随着雷诺数的增大，层流逐渐失去稳定性，进而转变为湍流。在湍流状态下，流体各质点相互混掺，发生动量和能量的交换，导致流速分布曲线较层流时丰满、均匀。一般情况下，雷诺数大于4000则认为混合稀释段内气体达到湍流要求，烟气和稀释空气混合均匀：Re＝U1L/v式中：U1为流体的特征速度，L为特征长度，v为流体的运动粘性系数，故：Re＝2Q/πRv→R＝2Q/πvRe→R＝2*Q/(3.14*15.5*10-6*4000)→R＝(0.019～0.027)m已知空气在101.325kPa(1atm),70°F(21.1℃)时，ρ为1.199kg/m3，气体粘度183.7*10-7Pa·s(25℃时)[3]，Q为110～160L/min；(2)稀释比：本专利技术采样装置为大流量八级分级采样器，流量100L/min；旁路系统为崂应3012H型自动烟尘(气)测试仪,流量10～60L/min；总出气流量为110～160L/min。进气部分，由无油空压机提供稀释空气，设定稀释空气流量等于分级采样器流量，因此通过旁路设备流量的改变实现采气端进气流量的控制；设：Q1为进气端流量，Q2为稀释空气流量，根据稀释比公式：稀释比＝(Q1+Q2)/Q1＝(2.7～11)(3)停留时间：烟气在稀释箱中冷凝、成核，越长的停留时间越有利于颗粒物的形成，然而在固定排气流量的情况下，越长的停留时间要求越大的稀释箱体积，这显然不利于仪器的携带和使用。本专利技术设计停留段为体积为55L,总出气流量为110～160L/min，根据停留时间公式：停留时间＝V/Q＝(20～30)。本专利技术将污染源废气用洁净空气进行稀释，模拟固定污染源废气在空气中冷凝成核形成细颗粒过程，并将用分级采样器对颗粒物进行采集，可用以测定固定污染源细颗粒物粒径分布情况和不同粒径颗粒物化学组成。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征及本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定污染源稀释通道采样装置，其特征在于：包括烟道、加热采样管、铁氟龙管、空气发生器、净化器、流量表、稀释箱、分级采样器、抽气泵和旁路设备，所述烟道的中部通过管道与所述铁氟龙管的一端连接，所述加热采样管包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管的另一端与所述稀释箱的入口连接，所述空气发生器的出口依次通过所述净化器和所述流量表与所述稀释箱的入口连接，所述稀释箱的入口与所述铁氟龙管和所述流量表的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱的第一出口与所述旁路设备连接，所述稀释箱的第二出口与所述分级采样器的入口连接，所述分级采样器的出口与所述抽气泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种固定污染源稀释通道采样装置，其特征在于：包括烟道、加热采样管、铁氟龙管、空气发生器、净化器、流量表、稀释箱、分级采样器、抽气泵和旁路设备，所述烟道的中部通过管道与所述铁氟龙管的一端连接，所述加热采样管包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管的另一端与所述稀释箱的入口连接，所述空气发生器的出口依次通过所述净化器和所述流量表与所述稀释箱的入口连接，所述稀释箱的入口与所述铁氟龙管和所述流量表的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱的第一出口与所述旁路设备连接，所述稀释箱的第二出口与所述分级采样器的入口连接，所述分级采样器的出口与所述抽气泵连接。2.根据权利要求1所述的固定污染源稀释通道采样装置，其特征在于：所述旁路设备为3012H型自动烟尘测试仪。3.根据权利要求1所述的固定污染源稀释通道采样装置，其特征在于：所述固定污染源稀释通道采样装置的控制方法包括以下步骤：(1)雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锡峰，张志霞，
申请(专利权)人：福建省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35