蒸汽等速取样装置的制作方法

本实用新型涉及一种蒸汽等速取样装置，用于对蒸汽品质进行严格的监督和保障。

背景技术：

在锅炉运行过程中，汽水介质受到污染，会携带一定量的盐分等杂质。当蒸汽中含有过量的杂质时，就会在锅炉、汽轮机中沉淀下来，形成盐垢等沉积物。过量的沉积物会加大介质流动的阻力，影响锅炉的传热效率，并可能引发爆管等安全事故。因此，在锅炉运行中，必须对蒸汽品质进行严格的监督和保障。使用合适的取样装置，实时采样分析后能够根据样品质量及时调整汽水介质，保证锅炉及汽轮机的正常运行。

如图1所示，为传统的蒸汽取样装置结构示意图。取样装置的接管座9装焊在要求取样的蒸汽管道4上，取样弯管7通过钢板8加固后装焊在接管座9下方。其装置的主要特点是正对蒸汽流向的取样弯管7穿过蒸汽管道4与接管座9连接，为减少取样弯管受蒸汽冲刷后引发的振动影响，通过在弯管所在平面内焊接钢板8来降低弯管扭转断裂的风险。由于制造安装的误差，钢板8有可能偏离弯头所在平面，从而增大蒸汽冲刷的面积，反而加剧了弯管断裂的风险；由于试样在取样系统中参数变化剧烈，为保证强度，取样弯管7和接管座9一般选取奥氏体不锈钢或者超级合金钢，在与蒸汽管道4焊接时，异种钢焊接会影响焊接质量，降低焊接强度；另外，为保证取样的准确性，工质需要以同等速度进入取样弯管，不同参数下的介质会产生大小不一的开孔需要，而一般的可选热压弯管很难满足不同的内径要求。因此，该传统型取样装置结构具有一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用范围较广的等速取样装置，能够满足各种开孔要求、减少取样管断裂的风险。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种蒸汽等速取样装置，其特征在于，包括与蒸汽管道外壁固定连接的过渡管座，取样装置固定连接过渡管座，取样装置的下端伸入蒸汽管道中，取样装置的上端设有开口，取样装置的下端封闭，位于蒸汽管道内的取样装置的侧壁设有正对工质流向的孔，所述的孔与取样装置的上端的开口通过设于取样装置内部的管路连通。

优选地，所述的取样装置的下端为圆锥形，正对工质流向的孔与用来正面引导气流进入取样装置的取样探头固定连接。

更优选地，所述的正对工质流向的孔为台阶孔，所述的台阶孔包括直径较大的部分和直径较小的部分，取样探头的内端设于该台阶孔中直径较大的部分中，并经由该直径较小的部分与所述的取样装置内部的管路连通。

更优选地，所述的取样探头的外端倒角处理，角度范围在45°至60°之间。

更优选地，所述的取样装置和取样探头为一体式锻件。

优选地，所述的取样装置的下端为圆柱形，正对工质流向的孔的圆周凸起，圆周外缘与取样装置侧壁圆滑过渡。

优选地，所述的取样装置的中部与过渡管座的顶端固定连接，取样装置的下部设于过渡管座中。

优选地，所述的过渡管座的上端为扩口，以提供焊接时的材料膨胀所需空隙。

优选地，所述的过渡管座根部的内径大小比该处取样装置的外径大1到3mm。

优选地，所述的正对工质流向的孔、取样装置的上端的开口以及取样装置内部的管路的轴线组成“L”形状。

优选地，所述的取样装置的上端焊接指示钢板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型克服了现有技术的不足，通过对取样装置结构的改良，提高了取样装置的刚度，满足了等速取样的技术要求，增强了取样装置运行过程中的安全性和准确性，制造装配方便，适用性广泛。

本实用新型中的取样装置、过渡管座及取样探头与蒸汽管道组合成的等速取样装置，通过加工锻件，有效地满足不同流速情况下复杂的开孔需要，以达到等速取样的目的；通过将插入蒸汽管道的部分加工成圆锥体结构，减小了取样装置与气流接触的横截面积，降低了该处由于振动等原因发生的断裂现象；通过过渡管座的材料过渡，降低或避免异种钢焊接的不利影响，提高了取样装置的焊接质量。

由于取样装置采用了上述结构，减少异种钢焊接的存在，降低了焊接难度，提升了设备产品质量；取样装置适用性广泛，可用于饱和蒸汽以及过热蒸汽的等速取样，便于制造安装，从而有效降低成本；在后期运行中，取样结果能够实时反馈准确的蒸汽品质，降低了机组调试难度，一定程度上提高了锅炉运行的安全性和经济性。

附图说明

图1为传统的蒸汽取样装置结构示意图；

图2为实施例1中的蒸汽等速取样装置结构示意图；

图3为实施例1中的蒸汽等速取样装置截面图；

图4为图3中A处放大图；

图5为实施例2中的蒸汽等速取样装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图2所示，本实施例的蒸汽等速取样装置包括与蒸汽管道4外壁固定连接的过渡管座2，取样装置1固定连接过渡管座2，取样装置1的下端伸入蒸汽管道4中，取样装置1的上端设有开口，取样装置1的下端封闭，位于蒸汽管道4内的取样装置1的侧壁设有正对工质流向的孔，所述的孔与取样装置1的上端的开口通过设于取样装置1内部的管路连通。所述的正对工质流向的孔、取样装置1的上端的开口以及取样装置1内部的管路的轴线组成“L”形状，为保证蒸汽取样进入取样装置1后，杂质不会沉积在“L”走向范围内，应对开孔范围打磨光滑、去除毛刺。

如图3和图4所示，所述的取样装置1的下端为圆锥形，正对工质流向的孔与用来正面引导气流进入取样装置1的取样探头3固定连接。所述的正对工质流向的孔为台阶孔，所述的台阶孔包括直径较大的部分和直径较小的部分。所述的正对工质流向的开孔中心与蒸汽管道4内壁之间的最小距离为蒸汽管道4内径的0.12倍，孔径大小须满足等速取样的要求。取样探头3的内端设于该台阶孔中直径较大的部分中，并经由该直径较小的部分与所述的取样装置1内部的管路连通。所述的取样装置1和取样探头3皆为一体式锻件。取样探头3与取样装置1以焊接的方式连接，取样探头3的内径与所述台阶孔中直径较小的部分的直径相同。台阶孔用于方便固定取样探头3，同时也避免了取样管路内出现变径现象，所述的取样探头3的外端倒角处理，角度范围在45°与60°之间，尽可能避免对工质流动的影响，取样探头3长度满足装配需要即可。台阶孔的孔径需满足等速取样的计算结果。等速取样点的位置选取及开孔计算参见ASTMD1066-11以及GB/T14416-2010《锅炉蒸汽的采样方法》。

所述的取样装置1的中部与过渡管座2的顶端固定连接，取样装置1的下部设于过渡管座2中。所述的过渡管座2的上端扩口内镗，以提供与取样装置焊接时的材料膨胀所需空隙，同时加大取样装置1中部以满足对接需要。所述的过渡管座2根部的内径大小比该处取样装置1的外径大1到3mm以满足装配需要。

过渡管座2的选材需满足蒸汽管道4与取样装置1的材料过渡要求，取样装置1及取样探头3一般选用奥氏体不锈钢或超级合金钢；取样装置1、过渡管座2及取样探头3均采用锻件材料，满足不同参数的规格要求。

所述的取样装置1的上端焊接指示钢板5(也可设置标记6，如图2所示)，作用是在装配时查看取样探头3的方向，以便取样装置1旋转到位。

装配时，过渡管座2与蒸汽管道4焊接固定后，将已经组合好的取样装置1和取样探头3插入过渡管座2并参照指示钢板5旋转到位，之后于过渡管座2上端焊接固定。

使用时，通过取样探头3对蒸汽管道4中的蒸汽取样，经取样装置1后进入与取样装置1上端连接的取样系统。

实施例2

如图5所示，本实施例的蒸汽等速取样装置类似于实施例1，区别在于，所述的取样装置1的下端为圆柱形，正对工质流向的孔为圆柱形，其中不设置取样探头3，正对工质流向的孔的圆周轻微凸起，圆周外缘与取样装置1侧壁圆滑过渡。

使用时，通过正对工质流向的孔对蒸汽管道4中的蒸汽取样，经取样装置1后进入与取样装置1上端连接的取样系统。

以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。