一种烟气均流取样枪的制作方法

本实用新型涉及一种烟气均流取样枪。

背景技术：

烟气含氧量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧性能的关键参数之一，在进行锅炉性能考核试验、空气预热器漏风试验、脱硝装置环保验收试验时，都需要对烟气含氧量进行测量。锅炉尾部烟气管道截面尺寸很大，烟气在炉膛内燃烧后进入尾部烟气管道时，存在较严重的烟气分层现象，而且烟气在烟气管道中的横向混合较差，因此烟气中的氧量成分在烟气管道整个截面上分布是很不均匀的。为了得到准确的烟气含氧量，国家标准规定采用网格法测量烟气含氧量，如图1所示，将各笛型管烟气样枪7插入到烟气管道6内收集烟气，然后将各支取样枪取到的烟气进入烟气混合罐中混合后由泵引入烟气分析仪中进行测量。

但是，在实际测量过程，经常出现以下问题：

(1)由于不同容量的锅炉烟气管道尺寸不同，烟气取样枪的长度也不同。针对不同锅炉，需要根据其烟气管道截面尺寸，制作专门的烟气取样枪。这既浪费材料，每次使用时携带也很不方便。

(2)笛型管烟气取样枪7沿取样管均布多个小孔，在外部抽吸力作用下，烟气从各个小孔进入烟气取样枪，在烟气取样枪的末端汇集后进入烟气分析仪。根据相关流体力学原理可知，不同位置的取样孔的烟气流量是不同的。由于各小孔所取烟气量不同，其混合后烟气中含氧量的代表性变差，测量结果和实际含氧量之间存在较大偏差，笛型管式烟气取样枪的结构如图2所示。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种烟气均流取样枪，本实用新型结构简单、组合方便、成本低廉，能够实现取样枪长度的自由调节，以实现不同容量锅炉的使用；集气管具有多种长度规格，可以根据锅炉容量的不同采用不同规格的集气管，实现烟气的收集；集气管上设有均流孔，能够使烟气取样时的压力保持一致，避免因为烟气流量的不同导致测试结果不准确。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种烟气均流取样枪，包括汇流器，所述汇流器内部设有空腔，所述汇流器的顶部水平设有与空腔连通的主烟气管，所述汇流器的底部设有互相平行的两根支气管，所述支气管的中部固定在汇流器上且与汇流器内部的空腔连通，所述支气管分别为第一支气管和第二支气管，所述第一支气管和第二支气管均与主烟气管平行，所述第一支气管和第二支气管的两端分别设有插孔，所述插孔内分别插接有集气管。

所述汇流器为柱状，其横截面为多边形或者圆形。将汇流器的横截面制作成常规的筒状，结构简单，制作成本低，制作难度小。

所述汇流器为凸型，由上下堆叠的两个圆柱体一体连接而成。将汇流器设置成凸型，上下堆叠的两个圆柱体直径不同，汇流器的内形成一个整体的空腔，该空腔由上下两个直径不同的圆柱状空腔构成，分别称其为上腔和下腔，其中上腔的直径小于下腔的直径，这样烟气收集后首先进入下腔，即空间比较大的腔，在下腔内经过缓冲、稳定使烟气混合均匀后再进入主烟气管，为测试装置提供气流稳定、混合均匀的烟气，有利于提高烟气的测试准确性。

所述支气管的直径大于集气管的直径。便于集气管的插接，并且能够减轻集气管的自身荷重，增加取样枪的整体强度。

所述集气管的一端设有与插孔配合的插接部，另一端封闭，所述集气管的管壁上设有烟气吸口。所述插接部与支气管上的插孔相配合，其直径略小于插孔的直径，能够在方便插装的同时保证插接处不漏气，既保证了更换集气管的顺畅性，也保证了烟气收集的质量。

所述集气管的长度有多种规格。由于烟气取样采用网格法进行，但是不同容量的锅炉烟气管道尺寸不同，所以，如果采用网格法进行取样，必须为每一种容量的锅炉都配备一个取样枪，造成了设备的极大浪费。将集气管设置多种规格的长度，根据不同容量的锅炉选用不同长度的集气管进行取样，实现一把取样枪对多种容量锅炉的取样，提高了取样枪的通用性。

所述集气管最短规格与插孔插接处设有均流孔。由于不同位置的烟气吸口中烟气流量不同，导致每个烟气吸口所取的烟气量不同，在烟气混合后其含氧量的代表性变差，导致测量结果与实际含氧量之间存在较大偏差，设置均流孔，能够均衡各集气管的阻力，保证各集气管的烟气量相同，避免造成较大的偏差。

所述烟气吸口在集气管上等距均布。在集气管上均布，形成网格状，符合测试规定。

所述插孔内设有凹槽，所述插接部设有与凹槽相对应的凸起。为了增强集气管与支气管的固定强度，在支气管的插孔内设置凹槽，同时，在集气管的插接部设置与凹槽对应的凸起，所述凸起高度不影响集气管的插接部在插孔内运动，当集气管插接到位时，插接部的凸起恰好卡合在插孔的凹槽内，避免集气管在插孔内脱出。

所述插孔和插接部均设有锥度。作为另一种实施方式，可将支气管的插孔和集气管的插接部均设置呈有一定锥度的锥面，其中插孔的锥度略小于集气管插接部的锥度，锥度的设置，既对集气管起到了一定的导向作用，同时也提高了支气管与集气管的牢固性。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型结构简单、组合方便、成本低廉，能够实现取样枪长度的自由调节，以实现不同容量锅炉的使用；

(2)本实用新型的集气管具有多种长度规格，可以根据锅炉容量的不同采用不同规格的集气管，实现烟气的收集；

(3)本实用新型短规格的集气管上设有均流孔，能够使烟气取样时的压力保持一致，避免因为烟气流量的不同导致测试结果不准确。

附图说明

图1是现有技术取样装置结构示意图；

图2是笛型管烟气取样枪结构示意图；

图3是本实用新型侧视图结构示意图；

图4是本实用新型俯视图结构示意图；

图5是本实用新型汇流器剖面结构示意图；

图6是本实用新型集气管剖面结构示意图；

图7是本实用新型实施例3插接方式示意图；

图8是本实用新型实施例4插接方式示意图；

图9是本实用新型均流孔结构示意图；

其中，1、汇流器，2、主烟气管，3、支气管，4、均流孔，5、集气管，31、第一支气管，32，第二支气管，51、插接部，52、凸起，53、烟气吸口，6、烟气管道，7、笛型管烟气取样枪。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图3和图4所示，一种烟气均流取样枪，包括汇流器1，如图5所示，所述汇流器1为凸型，由上下堆叠的两个圆柱体一体连接而成。上下堆叠的两个圆柱体直径不同，上面的圆柱体直径小于下面的圆柱体直径，在汇流器1的内形成一个整体的空腔，该空腔由上下两个直径不同的圆柱状空腔构成，分别称其为上腔和下腔，其中上腔的直径小于下腔的直径，上腔位于汇流器1上面的圆柱体内，下腔位于汇流器1下面的圆柱体内，上腔和下腔连通，形成一个整体的空腔，将汇流器1设置成凸型，所述汇流器1内部设有空腔，所述汇流器1的顶部水平设有与空腔连通的主烟气管2，主烟气管2将汇流器1内的烟气汇流后，输送到与主烟气管2连接的烟气分析仪中进行分析，得出测试结果，并通过与烟气分析仪自带或者连接的输出设备(例如打印机)将结果输出，所述汇流器1的底部设有互相平行的两根支气管3，所述支气管3的中部固定在汇流器1上且与汇流器1内部的空腔连通，具体的，主烟气管2与汇流器1内部上面的空腔(即上腔)连通，支气管3与汇流器1内部下面的空腔(即下腔)连通，这样烟气收集后首先进入下腔，即空间比较大的腔，在下腔内经过缓冲、稳定，使烟气混合均匀后再进入主烟气管2，为测试装置提供气流稳定、混合均匀的烟气，有利于提高烟气的测试准确性。依据锅炉容量的不同，也可设置多于两根的支气管3，形成适用于相应容量的网格，本申请中，所述支气管3分别为第一支气管31和第二支气管32，所述第一支气管31和第二支气管32均与主烟气管2平行，所述第一支气管31和第二支气管32的两端分别设有插孔，所述插孔内分别插接有集气管5。所述支气管3的直径大于集气管5的直径。便于集气管5的插接，并且能够减轻集气管5的自身荷重，增加取样枪的整体强度。如图6所示，所述集气管5的一端设有与插孔配合的插接部51，另一端封闭，所述集气管5的管壁上设有烟气吸口53。所述插接部51与支气管3上的插孔相配合，其直径略小于插孔的直径，能够在方便插装的同时保证插接处不漏气，既保证了更换集气管5的顺畅性，也保证了烟气收集的质量，同时采用插接连接便于对烟气取样管中积存的飞灰进行清理。所述集气管5的长度有多种规格。由于烟气取样采用网格法进行，但是不同容量的锅炉烟道6尺寸不同，所以，如果采用网格法进行取样，必须为每一种容量的锅炉都配备一个取样枪，造成了设备的极大浪费。将集气管5设置多种规格的长度，根据不同容量的锅炉选用不同长度的集气管5进行取样，实现一把取样枪对多种容量锅炉的取样，提高了取样枪的通用性。所述集气管5最短规格与插孔插接处设有均流孔4。如图9所示，具体的，均流孔4为一个带孔的薄型垫片，所述垫片的外径略小于插孔的内径，能够使垫片在插孔内方便的取出和放入，所述垫片的中间设有通孔，所述通孔的直径有不同长度规格，其通孔直径长度范围小于插管的内径，使用时，依据不同长度的集气管5选择具有不同通孔孔径的均流孔4，直至调整至个集气管5内烟气流量相同，由于不同位置的烟气吸口53中烟气流量不同，导致每个烟气吸口53所取的烟气量不同，在烟气混合后其含氧量的代表性变差，导致测量结果与实际含氧量之间存在较大偏差，设置均流孔4，能够均衡各集气管5的阻力，保证各集气管5的烟气量相同，避免造成较大的偏差。所述烟气吸口53在集气管5上等距均布。在集气管5上均布，形成网格状，符合测试规定。

实施例2：

在实施例1的基础上，可简化汇流器1的形状，将所述汇流器1设置为柱状，在机械加工过程中，柱状且内部具有空腔结构的汇流器1制作较为简单，且制作成本低，其横截面为多边形或者圆形。将汇流器1的横截面制作成常规的筒状，结构简单，制作成本低，制作难度小。其他结构特征与实施例1相同，此处不再赘述。

实施例3：

在实施例1的基础上，为了增强支气管3与集气管5之间的连接强度，防止在取样过程中集气管5在支气管3内脱出，所述插孔内设有凹槽，如图7所示，所述插接部51设有与凹槽相对应的凸起52。为了增强集气管5与支气管3的固定强度，在支气管3的插孔内设置凹槽，同时，在集气管5的插接部51设置与凹槽对应的凸起52，所述凸起52高度不影响集气管5的插接部51在插孔内运动，当集气管5插接到位时，插接部51的凸起52恰好卡合在插孔的凹槽内，避免集气管5在插孔内脱出。

实施例4：

作为实施例3的另一种实施方式，如图8所示，所述插孔和插接部51均设有锥度。作为另一种实施方式，可将支气管3的插孔和集气管5的插接部51均设置呈有一定锥度的锥面，其中插孔的锥度略小于集气管5插接部51的锥度，锥度的设置，既对集气管5起到了一定的导向作用，同时也提高了支气管3与集气管5的牢固性。

一种烟气均流取样枪的校准方法，在取样枪制作完成后需要对其进行校核，烟气流经各集气管5时，由于每个集气管5的长度不同，烟气在集气管5内部的沿程阻力也不同，所取烟气量也不相同，为了消除各集气管5的阻力偏差，需要在较短的集气管5上设置均流孔4，然后再试验台上进行抽吸试验，试验时，使用空气，根据试验结果调整均流孔4的大小，最后达到每个集气管5内的气体流量相同，为了保证通过取样枪的阻力特性不变，要求在进行通空气试验时，气流必须达到模块化状态，通过热线风速仪测量个烟气吸口53的风速，若存在较大偏差，则需要调整均流孔4的尺寸，直至每个烟气吸口53的烟气流速完全一致。

在实验室完成各烟气吸口53的风速调平后，就可以到现场进行烟气取样了。将烟气取样枪伸入烟道6中，烟气吸口53背对烟气气流，将主烟气管2与烟气分析仪连接，在烟气分析仪的抽吸作用下，烟气依次穿过烟气吸口53、集气管5、支气管3、汇流器1、主烟气管2，最后进入烟气分析仪，这样每根集气管5内的烟气流量完全一致，极大地提高了所取烟气的代表性，提高了烟气分析的准确性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。