一种抗高湿高粉尘取样探头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗高湿高粉尘取样探头，其包括取样探杆，截止阀，探头本体；探头本体内设置有过滤元件腔，过滤元件腔内设有过滤元件，探头本体上设有为过滤元件腔加热的蒸汽加热腔，以及用于对过滤元件的表面进行吹扫的蒸汽吹扫腔，蒸汽加热腔具有加热蒸汽入口和加热蒸汽出口，蒸汽吹扫腔设置在过滤元件腔与蒸汽加热腔之间，探头本体上设有与蒸汽吹扫腔连通的吹扫蒸汽入口。本实用新型的取样探头能够防止样气中的水汽冷凝，以及防止在过滤元件表面及其它内壁上生成黏性高、易结晶而不易吹扫的物质；还能够将累积在过滤元件表面，或过滤元件腔内壁上的黏性高、易结晶的物质吹落排出，具有更好的吹扫效果。
【专利说明】一种抗高湿高粉尘取样探头
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种抗高湿高粉尘取样探头，属于工业气体分析【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在线气体分析系统中，取样探头的正常工作是整套在线分析系统可靠运行的首要 条件。钢铁窑炉、焦化装置等中存在高湿高粉尘等恶劣工况条件，其样气中不仅粉尘含量 1?，而且还含有水分、苯、焦油等物质，易混合生成黏性1?、易结晶的物质，进而导致取样探 头的探杆和过滤元件堵塞，从而影响整套在线分析系统的可靠运行。因此，为了保证在线分 析系统的可靠运行，取样探头要具有除尘防堵塞的功能。
[0003] 如中国专利文献CN201047813Y公开了一种含杂质气体的取样探头，其主要包括 采样管和过滤器，采样管通过法兰固定在过滤器上，过滤器内设置有过滤网，在过滤器的过 滤网开口处设有过滤器内部吹扫口，在与过滤器连接的采样管尾端设有采样管吹扫口，在 过滤器外表面设有过滤器外部吹扫口。由于该取样探头采用直接吹入氮气的方法对取样探 头内部进行吹扫，其只能将附着在其内壁面的浮尘吹落，对于那些黏性较高、易结晶的紧附 在内部的物质其很难清除，长期使用时很容易因气体冷凝发生堵塞，且很难导通。
[0004] 为防止气体的冷凝，市场上已有采用电加热保温的方式来防止取样探头内部的水 分的凝结，并采用压缩空气或氮气吹扫内部的灰尘。此类取样探头虽能够用于高湿高粉尘 工况条件下的气体取样，但该种取样探头的结构复杂、体积较大；另外，由于采用压缩空气 或氮气吹扫，只能起到机械力吹扫作用，且吹扫过程中还会使过滤元件温度降低，使空气或 氮气中的水分冷凝，其不但无法吹扫干净粘附在过滤元件表面的黏性或易结晶的粉尘，反 而会增加过滤元件表面的湿度，使灰尘更容易在其表面聚集附着，进而加剧取样探头探杆 和过滤元件堵塞，最终影响整套在线分析系统的正常运行，导致探头滤芯更换频繁、维护量 增加、维护成本上升，严重的还会影响生产，甚至危及设备的安全运行。 实用新型内容
[0005] 为此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有取样探头仅能除去探头内部的 浮尘，对因水分、苯、焦油等物质的作用而黏附、结晶在过滤元件及内侧壁面的物质则很难 去除，容易造成过滤元件发生堵塞，且维护、更换成本高的技术缺陷，从而提供一种新型取 样探头。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0007] -种抗高湿高粉尘取样探头，其包括取样探杆、探头本体，设置在所述取样探杆和 所述探头本体之间的用于连通或断开所述取样探杆与所述探头本体的截止阀；所述探头 本体内设置有过滤元件腔，所述过滤元件腔内设置有过滤元件；所述探头本体上设置有为 所述过滤元件腔加热的蒸汽加热腔，以及用于对所述过滤元件的表面进行吹扫的蒸汽吹扫 腔，所述蒸汽加热腔具有加热蒸汽入口和加热蒸汽出口，所述蒸汽吹扫腔设置在所述过滤 元件腔与所述蒸汽加热腔之间，所述探头本体上设置有与所述蒸汽吹扫腔连通的吹扫蒸汽 入口。
[0008] 优选的，所述蒸汽吹扫腔与所述过滤元件腔之间设置隔板，所述隔板的一端固定 在所述探头本体上，所述隔板的另一端延伸至所述过滤元件的端口处，所述隔板上设置有 若干个供蒸汽从蒸汽吹扫腔吹向所述过滤元件表面的蒸汽通孔。
[0009] 优选的，所述隔板与所述端口之间的间隙小于所述隔板与所述探头本体之间的间 隙。
[0010] 优选的，所述蒸汽通孔垂直于所述过滤元件的表面。
[0011] 优选的，所述蒸汽通孔向所述样气进口的一侧斜置。
[0012] 优选的，所述过滤元件的端口处连接有过滤元件端盖，所述过滤元件端盖与所述 探头本体的开口配合处设置有密封件，所述过滤元件端盖通过螺钉固定在所述探头本体的 开口处。
[0013] 优选的，所述加热蒸汽进口设置在所述探头本体的靠近所述样气进口的一端，所 述加热蒸汽出口设置在所述探头本体的靠近所述端口的一端。
[0014] 所述取样探杆与所述截止阀之间螺纹连接。
[0015] 所述过滤元件与所述过滤元件端盖之间螺纹连接。
[0016] 本实用新型的有益效果：
[0017] 1.本实用新型提供的取样探头，通过在探头本体上设置蒸汽加热腔，可以使整个 取样探头保持在适宜的温度，进而防止样气中的水汽冷凝后黏附在过滤元件及取样探杆、 探头本体、截止阀的壁面上后，与苯、焦油等混合生成黏性1?、易结晶而不易吹扫的物质，避 免堵塞；另外从本实用新型的蒸汽吹扫腔进入高温高压的蒸汽还能够使累积在过滤元件表 面，或其它内壁面上的黏性高、易结晶的物质脱落，并从取样探杆的内腔中排除，其具有更 好的吹扫效果；由于本实用新型的取样探头不容易堵塞，大大降低了维护、更换成本，有利 于整个检测设备的运行。
[0018] 2.本实用新型提供的取样探头，隔板与端口之间的间隙小于隔板与探头本体之间 的间隙，当高温高压的蒸汽从吹扫蒸汽入口进入蒸汽吹扫腔内时，蒸汽加热腔内的气压会 高于过滤元件腔内的气压，此时蒸汽吹扫腔内的高温高压的蒸汽会以一定的速度吹向过滤 兀件的表面，进而将过滤兀件表面黏附的粘度1?、易结晶的物质吹落，提1?吹扫效果。
[0019] 3.本实用新型的蒸汽通孔向样气进口的一侧斜置，不仅便于高温高压的蒸汽吹落 过滤元件表面黏附的物质，同时还有利于被吹落的灰尘随气流向取样探管的进气口处便于 排出。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 为了使实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例 并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
[0021] 图1是本实用新型取样探头的结构示意图；
[0022] 图2是本实用新型的探头本体的全剖视图。
[0023] 图中附图标记表示为：
[0024] 1-取样探杆；2-截止阀；3-探头本体；4-蒸汽加热腔；5-蒸汽吹扫腔；50隔板； 51-蒸汽通孔；6-过滤元件腔；7-过滤元件；8-过滤元件端盖；9-密封件；10-螺钉；11-样 气出口； 12-加热蒸汽入口； 13-加热蒸汽出口； 14-吹扫蒸汽入口； 15,16-间隙；17-端口。
【具体实施方式】
[0025] 参见图1-2,一种抗高湿高粉尘取样探头，其包括取样探杆1、探头本体3,所述取 样探杆1与所述探头本体3之间通过截止阀2连接，所述取样探管1采用高温合金制成，所 述截止阀2、所述探头本体3采用316不锈钢制成。所述截止阀2与所述探头本体3之间通 过法兰密封连接，所述截止阀2与所述取样探杆1之间螺纹连接；所述探头本体3内设置有 过滤元件腔6,所述过滤元件腔6内同轴设置有采用316不锈钢制成的过滤元件7,所述过 滤元件7的内径小于所述过滤元件腔6的内径；样气从所述取样探杆1的内腔进入，经过所 述截止阀2进入所述过滤元件腔6内，并经所述过滤元件7过滤后从样气出口 11进入检测 设备；所述探头本体3上设置有为所述过滤元件腔6加热的蒸汽加热腔4,以及用于对所述 过滤元件7的表面进行吹扫的蒸汽吹扫腔5,所述蒸汽加热腔4具有加热蒸汽入口 12和加 热蒸汽出口 13,所述蒸汽吹扫腔5设置在所述过滤元件腔6与所述蒸汽加热腔4之间，所述 探头本体3上设置有与所述蒸汽吹扫腔5连通的吹扫蒸汽入口 14。
[0026] 本实施例的取样探头，通过在探头本体3上设置蒸汽加热腔4,可以使整个取样探 头保持在适宜的温度，防止样气中的水汽冷凝后黏附在过滤元件7及取样探杆1、探头本 体3、截止阀2的内壁面上，与内部的灰尘混合后生成黏性1?、易结晶而不易吹扫的物质；另 夕卜，从本实施例的蒸汽吹扫腔5进入高温高压的蒸汽还能够使累积在过滤元件7表面，或其 它内壁面上的黏性高、易结晶的物质脱落，并从取样探杆1的内腔中排除，其具有更好的吹 扫效果，且维护、更换成本低，有利于整个设备的正常运行。
[0027] 本实施例中，所述蒸汽吹扫腔5与所述过滤元件腔6之间通过隔板50隔开，所述 隔板50呈圆筒状，套设在所述过滤元件7的外侧，所述隔板50上设置有若干个供蒸汽从蒸 汽加热腔5吹向所述过滤元件7表面的蒸汽通孔51，为了便于加工成型，所述蒸汽通孔51 垂直于所述过滤元件7的表面；所述隔板50的靠近样气进口的一端固定在所述探头本体3 上，其另一端延伸至所述过滤元件7的端口 17处，且所述隔板50与所述端口 17之间的间 隙16小于所述隔板50与所述探头本体3之间的间隙15,当高温高压的蒸汽从吹扫蒸汽入 口 14进入蒸汽吹扫腔5内时，蒸汽吹扫腔5内的气压会高于过滤元件腔6内的气压，此时 蒸汽吹扫腔内5的高温高压的蒸汽会以一定的速度吹向过滤元件的表面，进而将过滤元件 表面黏附的粘度高、易结晶的物质吹落，并在从间隙16进入的蒸汽气流的作用下将吹扫掉 的物质从取样探杆1的开口排出，以提高吹扫效果。
[0028] 本实施例中,所述过滤元件7的端口 17处连接有过滤元件端盖8,所述过滤元件7 与所述过滤元件端盖8之间螺纹连接，以便于拆卸安装；所述过滤元件端盖8采用316不锈 钢制成，所述过滤元件端盖8与所述探头本体3的开口配合处设置有密封件9,所述过滤元 件端盖8通过螺钉10固定在所述探头本体3的开口处。
[0029] 本实施例中，所述加热蒸汽进口 12设置在所述探头本体3的靠近所述样气进口的 一端，所述加热蒸汽出口 13设置在所述探头本体3的靠近所述端口 17的一端，以便于对进 入的样气更好的进行加热保温，防止样气中的水分冷凝。
[0030] 在其它实施例中，所述蒸汽通孔51向所述样气进口的一侧斜置，也即在图2中将 所述通孔51的轴线设置成向左下角倾斜。这不仅便于高温高压的蒸汽吹落过滤元件7表 面黏附的物质，同时还有利于被吹落的物质随气流向取样探管的进气口处便于排出，增强 吹扫效果。
[0031] 在其它实施例中，所述取样探杆1与所述截止阀2,以及所述过滤元件7与所述过 滤元件端盖8之间还可以采用其它可拆卸式连接方式，如插接等，采用可拆卸式连接方式 主要是为了便于组装、维护，降低成本。
[0032] 上述【具体实施方式】只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不 只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用 新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种抗高湿高粉尘取样探头，其包括取样探杆（1)、探头本体（3)，设置在所述取样 探杆（1)和所述探头本体（3)之间的用于连通或断开所述取样探杆（1)与所述探头本体 (3)的截止阀（2);其特征在于：所述探头本体（3)内设置有过滤元件腔（6)，所述过滤元件 腔（6)内设置有过滤元件（7);所述探头本体（3)上设置有为所述过滤元件腔（6)加热的 蒸汽加热腔（4)，以及用于对所述过滤元件（7)的表面进行吹扫的蒸汽吹扫腔（5)，所述蒸 汽加热腔（4)具有加热蒸汽入口（12)和加热蒸汽出口（13)，所述蒸汽吹扫腔（5)设置在所 述过滤元件腔（6)与所述蒸汽加热腔（4)之间，所述探头本体（3)上设置有与所述蒸汽吹 扫腔（5)连通的吹扫蒸汽入口（14)。
2. 根据权利要求1所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述蒸汽吹扫腔 (5)与所述过滤元件腔（6)之间设置隔板（50)，所述隔板（50)的一端固定在所述探头本体 (3)上，所述隔板的另一端延伸至所述过滤元件（7)的端口（17)处，所述隔板（50)上设置 有若干个供蒸汽从蒸汽吹扫腔（5)吹向所述过滤元件（7)表面的蒸汽通孔（51)。
3. 根据权利要求2所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述隔板（50)与 所述端口（17)之间的间隙（16)小于所述隔板（50)与所述探头本体（3)之间的间隙（15)。
4. 根据权利要求3所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述蒸汽通孔 (51)垂直于所述过滤元件（7)的表面。
5. 根据权利要求3所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述蒸汽通孔 (51)向样气进口的一侧斜置。
6. 根据权利要求5所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述过滤元件 (7)的端口（17)处连接有过滤元件端盖（8)，所述过滤元件端盖（8)与所述探头本体（3) 的开口配合处设置有密封件（9)，所述过滤元件端盖（8)通过螺钉（10)固定在所述探头本 体⑶的开口处。
7. 根据权利要求6所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述加热蒸汽进 口（12)设置在所述探头本体（3)的靠近所述样气进口的一端，所述加热蒸汽出口（13)设 置在所述探头本体（3)的靠近所述端口（17)的一端。
8. 根据权利要求7所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述取样探杆（1) 与所述截止阀（2)之间螺纹连接。
9. 根据权利要求8所述的一种抗高湿高粉尘取样探头，其特征在于：所述过滤元件（7) 与所述过滤元件端盖（8)之间螺纹连接。
【文档编号】G01N1/22GK203837974SQ201420169369
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】邓文平 申请人:邓文平