用于从处理环境中抽取气体的探针和系统技术方案

技术编号:2582730 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于从处理环境抽取气体的探针(S)包括管状元件(2),该探针可以定位在处理环境内部中,所述管状元件在一端处具有气体抽取开口(TS)并限定内部空腔(CA),所述处理环境可以通过该内部空腔与气体抽出系统流体连通,其特征在于,它还包括喷射装置(1),该喷射装置联接到第一管状元件(2)上,可操作成将所述气态流体喷射到空腔(CA)的内部,朝第一管状元件(2)的所述抽取开口加速,并从该抽取开口再次进入处理环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于调节和控制涉及产生气体的化学过程,例如燃烧过程的系统。系统已知用于从炉子抽取气体,设置有安装在炉子中的探针,其中所抽取的气体输送到分析器装置。对于气体的抽取,这种系统使用低功率和低压力的小泵(通过探针)抽气。这意味着处理气体的热量/潮气,导致损伤联接件、管子和涉及气体流动的各种部件的腐蚀性酸,使情况恶化。出于避免凝结物沉淀在系统中(由于它在热/潮气体中下落)的目的,需要加热抽取管、过滤器和管子,但却得到不利的结果(包装问题、酸化等)。该探针还具有使操作不可靠的阻塞气体抽取管的严重问题。而且,在传统探针中,灰尘的过滤仅仅通过超载的和变得阻塞的过滤器实现。通过用(可编程的)压缩空气的冲洗循环实现探针的清洁,但是经常不足以完全将其恢复,而且这将污染物导入到将进行分析的气体中。由于这些问题,炉子气体分析的值是近似的和无规律的,导致对管线的正确管理的误解,尤其是存在代用燃料的情况下。采用后者,即使使用当前最经济的探针也显示出它们的局限性。只有通过人工小心和连续的监管和维护才可能获得结果,尽管那样也只是刚刚够用。本专利技术的一个目的是提供用于从处理环境中抽取气体的探针,它能够在不进行连续维护干涉的情况下防止或至少减少探针阻塞的发生,也就是保证使用的连续性(提高了气体抽取系统和分析的可靠性)。根据本专利技术,该目的通过具有权利要求1中所限定特征的用于从处理环境中抽取气体的探针实现。探针的优选实施例限定在从属权利要求中。本专利技术的另一目的是提供用于从处理环境中抽取气体的系统,它以最彻底的方式减少了灰尘和凝结物通过探针的进入,并保证了分析的连续性和可靠性。根据本专利技术,该目的通过具有权利要求11中所限定特征的用于从处理环境中抽取气体的系统实现。该系统的优选实施例在从属权利要求中限定。通过与本专利技术所述探针相互配合,该系统降低了灰尘(过滤器压力较小),可能干燥气体(不会阻塞和不产生酸),并且在不需要压缩空气帮助的情况下通过使用同一处理气体(由于不会改变,所以确保了分析的连续性)进行自清洁。它的使用使得可能从炉子抽取燃烧气体,从而可以利用传统分析器对它们进行分析。可能获得炉子的燃烧气体的可靠分析。从而,可能优化对安装(减少燃料消耗和提高炉子产物的质量/数量)的控制和对监视/减少空气排放的控制。也可以应用于采用任何类型的燃料(即使是备用/废弃处理燃料)和任何类型的处理材料的任何类型的炉子(在使用的任何条件下,温度,灰尘水平,蒸汽,酸等)。该探针已经设计用于水泥炉子,但是也可以用于不同类型的工业中的处理环境;钢铁厂、热电厂、化工/石化工厂、碳研磨和储存、焚化炉、爆炸火药存储料仓,也就是需要抽取气体用于随后分析的所有场所(炉子、料仓、烟囱、管道系统等)。本专利技术所述探针和系统的突出特征在于减少了维护的需要。这通过避免灰尘/凝结物的抽取实现,并归功于由压缩机保证的压缩气体的剧烈和连续喷射。由于过滤器是在用于探针清洁的快速排放期间利用强有力的气体逆流进行自清洁的,所以它具有较长的使用寿命。而且,通过使用来自炉子的压缩气体,并且不喷水,实现了干燥灰尘的减少。而且,气体的干燥导致了酸的减少。该系统采用连续循环,随后通过使用压缩气体进行自清洁,因此不需要采用(通过对其进行污染)将影响气体分析的压缩空气,而是通过使用来自炉子的气体进行清洗循环。这避免了必须使用大量的用于气体处理(带有过滤器、抑酸剂、气泡室等)的控制面板,用于电磁阀的控制面板和(带有PLC的)各种指示电控制面板。这导致了相关问题和成本的减少。为了在高温下使用,该探针受到水冷。它具有用于使热区域(气体回路)和冷区域(冷却水套管)分离的抗凝结内部空间,允许抽取的气体保持其温度。该设置避免了凝结物在抽取管的内壁中形成,从而使得灰尘的阻塞最小化。由于用于气体和冷却水的两个腔室用凸缘联接,所以它们可以分离。这使得可能从炉子中只去除气体回路(为了甚至在炉子工作中的可能的检查和清洁),只保留固定到炉子上的冷却系统。该系统的可靠性和连续性使得它可能使用其自动炉子管理(不使用导致O2升高的压缩空气清洗)的输出值。压缩机的容量较高,因此其响应比常规系统中更快,并且可能的微小损失不具有影响。结果,获得了更加可靠的分析。该探针易于快速安装,不需要适应现有系统的大量工作,就能将其连接。而且,不需要对在炉子中的最佳定位(最小灰尘点等)进行大量研究。现在将参照附图描述本专利技术的优选的但是非限制性的例子,其中附图说明图1是本专利技术所述用于从炉子抽取燃烧后气体的系统的总图表;图2是本专利技术所述用于从炉子抽取燃烧后气体的探针的示意性侧视图;图3是图2的探针的示意性侧视图,其中不带有冷却套管(coolingjacket);及图4是图2的探针的冷却套管的示意性侧视图;参照图1,用于从例如炉子(未说明)的处理环境抽取气体的系统包括探针S、压缩机C、用于将冷却水供给到探针S的管20,和用于将该冷却水从探针S排出的管30,用于从探针S抽取气体的管40,和用于将气体重新喷射到探针S/处理环境的管50。该系统设有压缩机C和电磁阀EV1G、EV2G的电压,用于冷却探针S的流体,例如水,和用于电磁阀驱动器EV1G、EV2G的压缩流体,例如空气。或者,带有封闭循环水的低温制冷器可以用于冷却系统。参照图3,处于其基本形式的探针S包括两个同心管1和2,该管用例如AISI304钢制成,但是可能使用更加适合于高温和耐酸腐蚀的材料。外管2专用于气体的抽取,内管1用于气体输送。该探针S可在低温环境中使用。为了在高温下使用它,需要对其设置水冷套管(在图4中进行了说明)。在图2中,探针S示出设置有气体循环腔和水冷套管CRA。(带有水冷的)该型式用于高温,并包括五个同心管1、2、3、4、5。该探针S利用支承凸缘FS安装并固定到炉子的壁中。探针头TS安装有起到防备杂质进入探针的第一屏障作用的保护锥体(protection cone)CP。三个最外层管3、4、5构成了水流过的冷却腔CRA(利用凸缘FS刚性地固定到炉子上,以允许其安装和固定)。套管CRA的最内层管3和中间层管4之间的空间利用对水进行冷却的水过滤器FA连接到供水管20上,并且套管CRA的最外层管5利用用于调节冷却水的流速的手动阀VMA连接到排水管30上。所述空间液体流通地连接到探针的头部TS上。供水管20的上游和排水管30的下游分别设置有冷却水泄压阀VSA。而且,在排水管30中设置有用于控制水温的传感器Ta,用于控制水压的传感器Pa,和用于控制水流的传感器Fa。两个最内层管1和2正确和适当地构成了抽气探针(利用凸缘FL安装和联接到冷却套管上,以允许即使在操作中安装也可以简单和快速的方式拆卸,参见图2和3)。两个腔(气体和冷却水,也就是说从内侧向外排列的第二和第三根管2、3)的联接导致内部空间IN在探针底部(炉子外侧)封闭,并在头部TS(炉子内侧)开放,也就是说,它受到气体冲洗。这避免了抽气管2(第二管)中沉积的形成,并使得气体可能在不受到过度冷却的情况下退出。该气体抽取到由第一和第二管1、2构成的腔CA中,并再次利用压缩机C通过同心中央管(第一管1)喷射到炉子内部。中央管的炉子侧端部UG受到调节,从而排出的气体受到压缩。最好,该端部具有喷嘴。或者,同一中央管1可以设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:多梅尼科·布鲁齐
申请(专利权)人:多梅尼科·布鲁齐
类型:发明
国别省市:

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