一种船舶烟囱尾气稀释采样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及环境监测设备技术领域，更具体地，涉及一种船舶烟囱尾气稀释采样装置。该装置包括依次连通的进样机构、稀释机构、停留舱和采样机构，所述进样机构与船舶烟囱相接，用于采集船舶烟囱排放的烟气；所述稀释机构连通进样机构，用于将采集到的烟气进行稀释；所述停留舱内部设有进气管，进气管连通稀释机构，并延伸至停留舱底部；所述采样机构连接于停留舱顶部，用于稀释后气体的采样。烟气先从进样机构进入到装置中，接着，流入到稀释机构，在稀释机构中混合稀释。稀释后的烟气沿着进气管流入到停留舱底部，极速紊乱的气流与底部凹面碰撞后，转向上升，形成平稳的层流，最后流入到采样机构，进行颗粒物及气体污染物的采样。

A sampling device for diluting exhaust gas from ship chimney

【技术实现步骤摘要】
一种船舶烟囱尾气稀释采样装置
本技术涉及环境监测设备
，更具体地，涉及一种船舶烟囱尾气稀释采样装置。
技术介绍
市面上商品化的烟囱采样装置都只能在具备采样孔的烟囱上操作，由于船舶烟囱结构特殊，排放的废气浓度高、温度高，开采样孔可能导致有毒气体泄漏到船舱，危及人身安全，因此船舶烟囱均无采样孔。目前，一些监测工作主要通过直接从船舶烟囱排气口伸入采样管的方式进行监测采样，但是船舶烟气浓度高、温度高，直接采集烟囱中的颗粒物容易造成采样滤膜过载，并且对监测设备造成冲击和腐蚀。为监测船舶烟囱尾气，首选稀释采样的方法，现有的烟气稀释装置均存在体积大、结构固化等问题，不能灵活装拆应用于不同的船舶烟囱平台。同时，现有的稀释系统存在不易及时清洗维护的问题，烟气在停留舱中紊流严重，无法确保烟气在停留舱中平稳流动。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，结构轻便，灵活应用于不同位置、不同高度、不同管径的船舶烟囱采样。同时，解决装置不易清洗维护的问题，并确保烟气在停留舱中平稳流动。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，包括依次连通的进样机构、稀释机构、停留舱和采样机构，所述进样机构与船舶烟囱相接，用于采集船舶烟囱排放的烟气；所述稀释机构连通进样机构，用于将采集到的烟气进行稀释；所述停留舱内部设有进气管，进气管连通稀释机构，并延伸至停留舱底部；所述采样机构连接于停留舱顶部，用于稀释后气体的采样。其中，烟气先从进样机构进入到装置中，接着，流入到稀释机构，在稀释机构中混合稀释。稀释后的烟气沿着进气管流入到停留舱底部，极速紊乱的气流与底部凹面碰撞后，转向上升，形成平稳的层流，最后流入到采样机构，进行颗粒物及气体污染物的采样。进一步地，所述稀释机构包括稀释腔和用于提供稀释气体的气源，所述稀释腔两端分别连通进样机构和停留舱，所述气源单独连接于稀释腔的进气端，提供稀释气体与烟气混合稀释。气源与进样机构均连接于稀释腔的进气端。气源主要用于提供稀释气体，本方案所采用的稀释气体为纯净空气。进一步地，所述稀释腔内设有用于气体导流的气孔板和锥型块，气孔板、锥型块靠近稀释腔的进气端设置；所述锥型块呈正锥型放置，将气体导流扩散，混合均匀；所述稀释腔内部涂有特氟龙涂层。气孔板和锥型块用于将烟气和稀释气体充分混合，同时，稀释腔内壁涂布特氟龙涂层，防止气体和颗粒物的粘附。进一步地，所述稀释机构还包括稀释气体加热装置，稀释气体加热装置接于稀释腔与气源之间。稀释气体加热装置用于对稀释气体进行加热，模拟不同稀释温度下的大气反应过程，满足不同监测目的需求，一般地，加热温度为0-250摄氏度。进一步地，所述停留舱顶部设有第一出口和第二出口，所述第一出口连通采样机构，所述第二出口连接有用于提供气流压力的抽气泵。第一出口连通采样机构，主要用于通过切割器及滤膜采集稀释后烟气中的颗粒物。第二出口用来连接抽气泵，提供气流压力，使整个系统形成负压，促使烟囱中的烟气进入整个装置。进一步地，所述采样机构包括出气管和采样装置，出气管连接于第一出口，并接通采样装置；所述采样装置包括依次连接的颗粒物切割器、滤膜夹和颗粒物采样泵；所述气源的进气路径、抽气泵的出气路径、颗粒物采样泵的出气路径均设有用于测量气体流量的流量计。其中，出气管一般采用三通管，同时配备两套采样装置进行采集。设于各处的流量计主要对气源进气量M1、抽气泵抽气量N1、颗粒物采样泵抽气量N2进行测量，换算出烟气的进气量M2，M2＝N1+N2-M1，再通过(M1+M2)/M2计算得出稀释倍数，以便后续操作调节稀释比例，实现等速采样。进一步地，所述停留舱可拆卸为第一半舱和第二半舱，第一半舱和第二半舱通过圆环卡扣装配为一体；所述第一半舱、第二半舱的装配位置外围设有环形凸条，所述圆环卡扣内壁设有与环形凸条相咬合的环形凹槽。停留舱由第一半舱和第二半舱两部分构成，通过圆环卡扣连接，便于现场拆开进行清理维护。同时，第一半舱和第二半舱的装配位置需配有特氟龙垫圈，确保密封，避免空气进入舱内造成稀释，影响测量。进一步地，所述进样机构包括采样管和固定夹，采样管一端伸进船舶烟囱，另一端与稀释机构相接通；所述固定夹可拆卸安装于船舶烟囱口，用于夹紧稳固采样管。采样管具体包括不锈钢延长管、不锈钢弯头和铜质采样管，相互之间通过卡扣进行连接，适用于不同位置、不同高度、不同管径的船舶烟囱采样。铜质采样管利用本身软质地的特性，可进行弯曲，根据现场船舶烟囱的管道弧度，将铜质采样管弯成对应的形状，便于顺利伸入烟囱。另外，固定夹用于将铜质采样管固定在烟囱排放口不同的截面位置，防止铜质采样管伸入烟囱的过程中位置偏移，实现在烟囱不同截面上进行精确采样的目的。进一步地，所述停留舱顶部还设有用于气体直接采样的第三出口，第三出口为常闭出口；所述停留舱底部还设有冷凝水排放口，冷凝水排放口装配有堵头；所述停留舱内部涂有特氟龙涂层。第三出口一般设有阀门，用于抽取稀释后的烟气样品。停留舱底部设置冷凝水排放口，用于排放烟气冷凝形成的冷凝水，在常态下使用堵头进行堵塞。停留舱内壁涂布特氟龙涂层，防止气体和颗粒物的粘附。进一步地，还包括固定框架，所述固定框架呈矩形框架结构，所述停留舱外围舱身设有若干固定抱箍，停留舱通过固定抱箍锁紧固定于固定框架中。固定框架用于对停留舱以及整体装置进行固定，方便平稳放置和搬运移动，同时具有一定的防撞作用。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术公开了一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，1)通过稀释采样，实现对对高浓度、高温度船舶尾气中颗粒物和气态污染物的等速采样，提高采样的科学性，避免测定误差；2)整体装置可通过圆环卡扣拆卸拼装，灵活调整，适用于不同位置、不同高度、不同管径的船舶烟囱采样；3)烟气通过进气管到达停留舱底部后再反转，形成稳定向上层流，烟气平稳流动；4)停留舱可通过圆环卡扣快速打开及密封，便于及时清理维护；5)通过固定框架进行固定，方便停留舱以及整体装置平稳放置和搬运移动，同时具有一定的防撞作用。附图说明图1是本技术的使用状态图。图2是本技术的整体结构示意图。图3是本技术的部分结构示意图(无进样机构)。图4是停留舱的固定状态图。图5是停留舱的结构爆炸图。图6是稀释腔内部气体流动状态图。图7是停留舱内部气体流动状态图。其中，1进样机构，2稀释机构，3停留舱，4采样机构，5船舶烟囱，6进气管，7抽气泵，8固定框架，11采样管，12固定夹，21稀释腔，22气源，23气孔板，24锥型块，25稀释气体加热装置，31第一出口，32第二出口,33第三出口，34冷凝水排放口，301第一半舱，302第二半舱，303圆环卡扣，3011环形凸条，3031环形凹槽，41出气管，42采样装置，81固定抱箍。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：包括依次连通的进样机构(1)、稀释机构(2)、停留舱(3)和采样机构(4)，/n所述进样机构(1)与船舶烟囱(5)相接，用于采集船舶烟囱(5)排放的烟气；/n所述稀释机构(2)连通进样机构(1)，用于将采集到的烟气进行稀释；/n所述停留舱(3)内部设有进气管(6)，进气管(6)连通稀释机构(2)，并延伸至停留舱(3)底部；/n所述采样机构(4)连接于停留舱(3)顶部，用于稀释后气体的采样。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：包括依次连通的进样机构(1)、稀释机构(2)、停留舱(3)和采样机构(4)，
所述进样机构(1)与船舶烟囱(5)相接，用于采集船舶烟囱(5)排放的烟气；
所述稀释机构(2)连通进样机构(1)，用于将采集到的烟气进行稀释；
所述停留舱(3)内部设有进气管(6)，进气管(6)连通稀释机构(2)，并延伸至停留舱(3)底部；
所述采样机构(4)连接于停留舱(3)顶部，用于稀释后气体的采样。


2.根据权利要求1所述的一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：所述稀释机构(2)包括稀释腔(21)和用于提供稀释气体的气源(22)，所述稀释腔(21)两端分别连通进样机构(1)和停留舱(3)，所述气源(22)单独连接于稀释腔(21)的进气端，提供稀释气体与烟气混合稀释。


3.根据权利要求2所述的一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：所述稀释腔(21)内设有用于气体导流的气孔板(23)和锥型块(24)，气孔板(23)、锥型块(24)靠近稀释腔(21)的进气端设置；所述锥型块(24)呈正锥型放置，将气体导流扩散，混合均匀；所述稀释腔(21)内部涂有特氟龙涂层。


4.根据权利要求2所述的一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：所述稀释机构(2)还包括稀释气体加热装置(25)，稀释气体加热装置(25)接于稀释腔(21)与气源(22)之间。


5.根据权利要求2所述的一种船舶烟囱尾气稀释采样装置，其特征在于：所述停留舱(3)顶部设有第一出口(31)和第二出口(32)，所述第一出口(31)连通采样机构(4)，所述第二出口(32)连接有用于提供气流压力的抽气泵(7)。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊杰，陈鸿展，陈俊文，
申请(专利权)人：广州市环境监测中心站，
类型：新型
国别省市：广东;44