将含有微粒的气流分离成微粒部分和无微粒气流部分制造技术

根据本发明专利技术的一个实施例，提供了一种用于将含有微粒的气流分离成微粒部分和基本上无微粒的气流部分的设备。该设备包括样气入口、径向分离环、分离吸气装置、已分离气体出口、旁通引射器和旁通气体出口。径向分离环包括限定在进气环孔和排气环孔之间的分离环间隙，并且径向分离环被设置成使得从样气入口顺流而下通过旁通引射器到达旁通气体出口的样气流穿过分离环间隙。径向分离环被构造成使得进气环孔和排气环孔比分离环间隙的尺寸相对大，并且使得该进气环孔和排气环孔沿着样气流的方向彼此非常靠近地设置。分离吸气装置被构造成允许样气流的移动穿过分离环间隙的基本上无微粒部分从径向分离环被吸到已分离气体出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总体上，本专利技术涉及含有微粒的气体，更具体地，涉及到用于 将含有孩i粒的气流分离成纟敖粒部分和基本上无孩i粒部分的方法和 设备。在本专利技术的某些实施例中，该分离允许对无微粒气流部分进 4亍组分分冲斤。例如U旦不局限于)，本专利技术的构想可以应用于烟道 取样或者其中气流中的微粒可能在某些方面影响对气流中所关心 组分进行分析的其它过程分析测量。
技术介绍
在烟道取样的情况下，这些所关心组分可能包括(但不局限于)单质7，、汞产品、石西、石西产品、石中、石中产品、4禹、4禹产品、^g、 4& 产品、含碳化合物、C6o、 C6q的同分异构体和书于生物、二氧化碳、 一氧化碳、含硫化合物、二氧化石克、硫酸、含氮化合物、NOx、 NO、 N02、氨、氨基化合物以及其它烟道气流产物或污染物质。在流程 分析测量的更通常的情况下(包括烟道取样)，设想基本上无樣i粒 的气流部分可被引至多种分析仪器，包括(但不局限于)FTIR和 uv仪、气相色谱仪、高分辨率质谱仪、原子吸收分光光度计、发 射光谙仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱 仪、冷原子荧光光谱仪、伽马能语仪，等。
技术实现思路
根据本专利技术的 一个实施例，提供了 一种用于将含有微粒的气流 分离成微粒部分和基本上无微粒气流部分的设备。该设备包括样气入口、径向分离环、分离吸气装置(separation draw )、已分离气体 出口、旁通引射器(eductor)和旁通气体出口。径向分离环包括限 定在进气环孔和排气环孔之间的分离环间隙，并且径向分离环净皮i殳 置成使得从样气入口顺流而下(downstream)通过旁通引射器到达 旁通气体出口的样气流移动穿过分离环间隙。径向分离环^皮构造成 使得进气环孔和排气环孔相较于分离环间隙的尺寸相对大，并且使 得进气环孔和排气环孔沿着样气流的方向4皮此靠近地i殳置。分离吸 气装置被构造成允许样气流的穿过分离环间隙的基本上无微粒部 分从径向分离环被吸到已分离气体出口 。附图说明当结合附图来阅读时，能更好地理解下面对本专利技术具体实施例 的详细描述，附图中相同的结构用相同的附图标号表示，其中图1是根据本专利技术一个实施例的分离设备的示意图，其中，该 设备包括分离单元和旁通单元；图2是根据本专利技术 一 个方面的径向分离环的 一 部分的图示；图3是图1中示出的分离单元的附加示意图4是根据本专利技术一个方面的旁通引射器的一部分的图示；以及图5是根据本专利技术一个实施例的分离设备的示意图，其中，该 分离设备设置在排气烟道内部。具体实施例方式首先，参照图1,其示出了一种用于将含有微粒的气流分离成微粒部分和基本无微粒的气流部分的设备10。如前所述，微粒物质 可能影响给定气流中目标组分的分析。图1中示出的分离设备10 包括样气入口 20、径向分离环30、分离吸气装置40、已分离气体 出口50、旁通引射器60以及旁通气体出口 70。总的来说，这些部 件被构造成利用动量(momentum,冲量)将除了极其细微的微粒 外的所有微粒从样气流15去除。通常，该分离设备10的操作是基 于这样的原理样气流15内的不期望微粒将具有比待分析的目标 组分更大的惯性(inertia )。在操作过程中，旁通引射器60引导样气流15顺着气流方向从 样气入口 20经过旁通引射器60到达旁通气体出口 70。图1中并未 示出旁通引射器60的细节，因为考虑到在实施本专利技术时可以采用 多种现有的以及将开发的引射器设计中的任一种。径向分离环30 (其在图2中更详细地示出)包括限定在进气环孔32和排气环孔 34之间的分离环间隙35,并且该分离环间隙一皮设置成使得顺流而 下的样气流15沿其流向穿过分离环间隙35到达旁通气体出口 70。共同参照图1和2，分离吸气装置被构造成使得在操作过程中， 流过分离环间隙35的才羊气流15中的基本无微:4立部分乂人径向分离环 30被吸走并作为已分离气流52被引导向已分离气体出口 50。为了 帮助确保含有微粒的气流能正确分离成微粒部分和基本无微粒的 气流部分，径向分离环30 ^皮构造成侦:得进气环孔32和排气环孔34 相比于分离环间隙35的尺寸相对大，并且该进气环孔和排气环孔 沿着样气流15的方向4皮此非常靠近地设置。更具体i也，径向分离 环30净皮构造成4吏得进气环孔32、排气环孔34以及分离环间隙35 满足下列关系"1500戶其中，a代表进气环孔的横切于顺流而下样气流15的尺寸，b 代表排气环孔的横切于顺流而下样气流15的尺寸，而c代表分离 环间隙的沿着顺流而下样气流15的方向的尺寸。另外，如图1所示，径向分离环30被构造成使得经过分离环 间隙35的样气流15中的基本无樣"立部分沿着基本上垂直于样气流 15的方向被吸走。本申请专利技术人已经认识到这种结构可使径向分离 环附近的涡流最小化，并因此阻碍穿过分离环30的相对大的、不 期望的孩t粒改变方向。例如H旦并非局限地)，为构造以气流基本 上垂直于样气流15为特征的分离环吸气装置，设想径向分离环间 隙35可^皮构造成沿着该基本垂直的方向延伸超出进气环孔32的边 界至少约40nm。图2中详细地示出了用于促进该类型垂直气流的 适当结构，图中示出了分离环30的进气侧并且该进气侧包括环绕 该进气环孑L 32的一个进气台面(mesa) 36。图1和2还详细地示出了分离环30的构造。如上所述，径向 分离环30 ^皮构造成仅:得进气环孔32和排气环孔34相比于分离环 间隙35的尺寸相对4交大，并且进气环孔和排气环孔沿着顺流而下 样气流15的方向彼此靠近地设置。例如(但并非局限地)，进气环 孔32和排气环孔34通常沿着共用轴线(该共用轴线沿着顺流而下 样气流15的方向延伸)对准，而且分离环间隙35沿着样气流15 的方向的尺寸c可以介于约250pm至约1500jim之间，或者更具体 地，介于约400|am至约800pm之间。进气环孑L 32的冲黄切于顺流而 下样气流15的尺寸a可以介于约3200pim至约9500nm之间，排气 环孔34的横切于顺流而下样气流15的尺寸b可以约等于进气环孔32的横切于顺流而下样气流15的尺寸a，或者比进气环孔32的尺 寸a大差不多500nm。i殳想到才艮据本专利技术的分离i殳备可以由两个单元构成，这两个单 元可以称为分离单元12和旁通单元14。如图1所示，分离单元12 包括分离吸气装置40，而旁通单元包括旁通引射器60。此外，分 离单元12形成进气环孔32，旁通单元14限定排气环孔34，而这 两个单元12、 14的4姿触面共同形成4圣向分离环30。图3示出了从样气入口 20的角度观察到的分离单元12的详细 视图。如图3所示，分离吸气装置40可包括吸气端口 42、分离引 射器44以及真空端口 46。分离引射器44可以通过设置与已分离气 体出口 50和吸气端口 42连通的稀释气体入口 48和定径喷嘴45而 形成。尽管此处所示出的分离吸气装置40包括分离引射器44，但 可构想到分离吸气装置40可以包括用以产生压差的任何类型的常 ^L的或者将开发出的结构，该压差将4吏得部分才羊气流15穿过径向 分离环30和吸气端口 42到达已分离气体出口 50。如图l和2所示，吸气端口 42设置在径向分离环30的延伸体 积部3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将含有微粒的气流分离成微粒部分和基本无微粒的气流部分的设备，所述设备包括样气入口、径向分离环、分离吸气装置、已分离气体出口、旁通引射器以及旁通气体出口，其中：　所述径向分离环包括限定在进气环孔和排气环孔之间的分离环间隙，并且所 述径向分离环被设置成使得从所述样气入口顺流而下移动经过所述旁通引射器到达所述旁通气体出口的样气流穿过所述分离环间隙；　所述径向分离环被构造成使得所述进气环孔、所述排气环孔以及所述分离环间隙满足下列关系：　ｂ≥ａ≥２ｃ，　ｃ ≤１５００μｍ　其中，ａ代表所述进气环孔的横切于顺流而下的样气流的尺寸，ｂ代表所述排气环孔的横切于顺流而下的样气流的尺寸，而ｃ代表所述分离环间隙的沿着顺流而下的样气流的方向的尺寸；并且　所述分离吸气装置被构造成允许移动穿过所述分 离环间隙的样气流中的基本上无微粒的部分从所述径向分离环被吸到所述已分离气体出口。

【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：T保罗史密斯，罗伯特T麦克雷，戴维J伯克，艾伦L巴迪，汤姆A鲍德温，
申请(专利权)人：帕玛普乐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]