一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换装置及方法与流程

1.本发明涉及烟气采样领域，具体为一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换装置及方法。


背景技术：

2.在对固定污染源排气中颗粒物进行测定或气态污染物采样时，采集烟气中污染物，需要对采样管进行加热，不同污染物所需加热温度不同，采样管出口利用管路与吸收瓶连接，利用吸收瓶里吸收液吸收烟气中污染物，但使用此方法时，为避免烟气中微量污染物附着在吸收瓶之前的采样管路中，一般每次完成采样后，还需对吸收瓶前采样管路进行冲洗，并对冲洗水进行收集，确保采集样品准确。以采集烟气中氨浓度为例，采集烟气中氨时，需要对采样管进行加热，加热温度＞120℃，但采集氨气吸收瓶一般采用放置于冰水混合物中，加强吸收效果，为避免采样不准确，采集后还需对采样管路进行冲洗，避免微量氨吸附在采样管路中，造成测试结果偏小，一般试验中对采样管路及连接软管分段冲洗，冲洗水收集于样品瓶中，每次采样均需进行上述步骤。采集其他种类污染物步骤与采集烟气中氨类似，因此现场采样工作绝大部分集中于更换吸收液、冲洗/吹扫采样管路等工作，导致采样速度无法提高，现场工作操作量大。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换装置及方法，设计合理，结构简单，安装方便，能有效减轻现场试验人员工作强度。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换装置，包括底座，圆柱旋转体，以及设置在底座内烟气管路、清洗管路和采样管路；
6.所述烟气管路和清洗管路并行设置，采样管路输入端分别与烟气管路和清洗管路输出端连通；
7.所述圆柱旋转体转动插入底座内，且密封穿过烟气管路和清洗管路；圆柱旋转体分别对应烟气管路和清洗管路设置有两个连通孔，两个连通孔均沿圆柱旋转体径向开设且相互垂直。
8.进一步的，所述圆柱旋转体的伸入端呈球头设置。
9.进一步的，所述圆柱旋转体的伸出端连接驱动轴，驱动轴外部套设有与底座连接的转动密封组件。
10.进一步的，所述圆柱旋转体与底座之间柔性密封连接。
11.进一步的，所述圆柱旋转体采用聚四氟或石墨制成。
12.进一步的，所述清洗管路的输入端连接冲洗水泵或压缩空气源。
13.进一步的，所述底座的一侧设置烟气管路，相对的一侧设置并行的清洗管路和采样管路；所述烟气管路和清洗管路径向对称设置，烟气管路的输入端和清洗管路的输出端
对称设置。
14.进一步的，所述底座呈立方体设置。
15.一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换方法，包括，
16.转动底座内的圆柱旋转体，通过两个连通孔实现烟气采样管路采样状态和清洗状态的切换；
17.当需要采样时，烟气管路与采样管路通过一个通孔连通，进行采样管路的烟气采样；
18.当需要清洗时，将圆柱旋转体旋转90
°
使烟气管路关闭，清洗管路与采样管路通过另一个通孔连通，进行采样管路的吹扫/冲洗。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
20.本发明装置通过在原有采样系统的加热采样管上设置一个具有烟气管路、清洗管路和采样管路的底座，并利用设置在底座侧内的圆柱旋转体上的两个通孔实现采样和清洗两种状态下管路通道的切换；当现场采集污染物时，转动圆柱旋转体使烟气管路和采样管路连通，完成采样作业；当在现场采集污染物结束后，转动圆柱旋转体后使烟气管路和清洗管路连通，直接利用清洗管路对采样管路进行吹扫/冲洗，冲洗水汇入吸收瓶中，无需分段进行冲洗，减轻现场采样人员工作强度，增加样品采集效率。
21.进一步，本发明装置采用将圆柱旋转体的伸入端设置为球头状，有效保证转动过程中的安全可靠性，操作灵活方便。
22.进一步，本发明装置通过设置驱动轴带动圆柱旋转体旋转，结构简单，操作便捷，省时省力，且采用转动密封组件将驱动轴与底座密封，提高整个装置的密封性能，有效防止在操作过程中发生烟气和液体泄漏现象的发生。
23.进一步，本发明装置采用柔性密封连接将圆柱旋转体和底座连接，安全可靠，使用寿命长，能有效保证圆柱旋转体的灵活转动。
24.进一步，本发明装置通过将圆柱旋转体采用聚四氟或石墨中的任意一种材质制成，能有效防止管路间漏气现象的发生，同时实现较好的密封效果。
25.进一步，本发明装置采用冲洗水泵或压缩空气源为清洗管路提供冲洗水或空气，环保经济，效率高且污染少。
26.进一步，本发明装置通过将烟气管路设置在底座一侧，将清洗管路和采样管路并行设置在底座相对一侧，能有效节约底座内空间，减小底座体积；同时将烟气管路的输出端和采样管路的输入端连接形成采样通道，将采样管路的输入端又与清洗管路的输出端连接形成清洗通道，设计合理，能便捷有效的实现装置的采样和冲洗。
27.进一步，本发明装置采用的底座设置为立方体，安装方便，结构简单。
附图说明
28.图1为本发明实施例中所述装置在采样状态时的剖视图。
29.图2为本发明实施例中所述装置在清洗状态时的剖视图。
30.图中：11.转动密封组件，12.底座，13.烟气管路，14.采样管路，15.清洗管路，16.驱动轴，17.圆柱旋转体。
具体实施方式
31.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
32.本发明一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换装置，如图1或图2所示，切换装置包括呈立方体设置的底座12，转动插入底座12内的圆柱旋转体17，以及设置在底座12内部的烟气管路、采样管路和清洗管路；
33.所述圆柱旋转体17安装于底座12内，其伸入底座12内的一端端部呈球头状设置，且伸入底座12内的部分密封穿过烟气管路13和清洗管路14；所述圆柱旋转体17分别对应烟气管路13和清洗管路14设置有两个连通孔，两个连通孔均沿圆柱旋转体17径向开设且相互垂直；所述圆柱旋转体17伸出底座12的一端连接驱动轴16，且驱动轴16外部套设有与底座12连接的转动密封组件11；
34.所述圆柱旋转体17采用聚四氟或石墨制成，其与圆柱底座12间采用柔性密封连接，根据烟气温度选用不同材质，如聚四氟、石墨等，防止管路间漏气与实现密封效果；
35.所述烟气管路13设置在底座12一侧，其输出端连接采样管路15的输入端；
36.所述采样管路15设置在烟气管路13相对一侧的底座12上，其输入端连接清洗管路14的输出端；
37.所述清洗管路14与采样管路15并行设置在烟气管路13相对一侧的底座12上，其输入端连接冲洗水泵或压缩空气源，输出端与烟气管路13的输入端对称设置，且输出端连接采样管路15输入端；
38.在使用时，利用圆柱旋转体17切换烟气采样管路的采样和清洗状态；采样时，烟气通过烟气管路13与采样管路14通过一个通孔连通进行采样；吹扫/冲洗时，将切换装置的可旋转的圆柱旋转体17旋转90
°
，烟气管路13关闭，清洗管路15与采样管路14通过另一个通孔连通，可以对采样管路14进行吹扫/冲洗；具体的吹扫/冲洗过程为，清洗管路15与冲洗水泵或压缩空气源连接，待采样结束后，切换装置切换至吹扫/冲洗状态后，启动压缩空气阀门/冲洗水泵，压缩空气/冲洗水经冲洗管
→
切换装置
→
加热采样管
→
吸收瓶，将采样管路14进行冲洗后的液体由吸收瓶吸收。
39.在实际使用中，将本发明安装在原有系统加热采样管前段过滤器的后部；
40.当为采样状态，如图1所示，烟道中的烟气通过采样管路14进入吸收瓶中；具体的，采样时，将切换装置的圆柱旋转体17切换至烟气管路13和采样管路14形成的烟气采样通道，烟气通过过滤器除灰后进入烟气采样通道，再通过烟气采样通道进入吸收瓶中；
41.当为吹扫/冲洗状态，如图2所示，吹扫空气/冲洗水从清洗管路15进入采样管路14进行冲洗，冲洗水进入吸收瓶中；具体的，采样结束后，将切换装置的圆柱旋转体17切换至烟气管路13和清洗管路15形成的吹扫/冲洗通道，利用清洗管路15将冲洗水泵入，冲洗水沿采样管路14进入吸收瓶中，随后将吸收瓶内采集样品倒入样品瓶后，即可进入下一样品采样环节，不需要每次将采样管路分解冲洗。
42.基于上述任意一项装置，本发明还提供一种用于烟气采样的吹扫冲洗切换方法，包括，
43.转动底座12内的圆柱旋转体17，通过两个连通孔实现烟气采样管路采样状态和清洗状态的切换；
44.当需要采样时，烟气管路13与采样管路14通过一个通孔连通，进行采样管路14的烟气采样；
45.当需要清洗时，将圆柱旋转体17旋转90
°
使烟气管路13关闭，清洗管路15与采样管路14通过另一个通孔连通，进行采样管路14的吹扫/冲洗。