烟气汞采样器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烟气汞采样器。
【背景技术】
[0002]众所周知，重金属汞不论是何种形态都有毒性，且其特有的持久性和相应的生物累积效应会给环境生物带来危害。近些年，随着人们健康意识的提高，环境中重金属汞污染、防治等情况也得到广泛重视。而汞粒子主要来源于电厂燃煤，工业锅炉，废弃物燃烧以及一些工业工艺过程，所以在排入大气之前对烟道中重金属汞的监测防治就尤为重要。
[0003]但是由于我国没有烟气汞的排放标准，国内尚未系统开展烟气汞的采样分析，查询不到汞采样器的相关产品，导致目前存在烟气汞采样器的空白。
【发明内容】
[0004]本实用新型就是针对上述不足，提出一种结构合理，体积适中，能够实现汞、气分离，能有效滤除烟气中的水气，除水速度快，检测准确、携带方便且操作简单的烟气汞采样器。
[0005]为解决上述问题，本烟气汞采样器的结构特点是:包括采样枪，采样枪内设有采样管，采样枪进气端固设有能吸附汞的采样头，采样枪出气端安装有处理箱，处理箱内安装有制冷块，制冷块外壁上通过安装件安装有风扇，制冷块外壁和安装件之间夹紧设置有半导体制冷片，半导体制冷片的制冷面与制冷块侧壁贴紧设置，半导体制冷片的发热面朝向风扇设置，制冷块内设有与采样管出气端连接的气道，采样管出气段上安装有过滤器，制冷块下端密封连接有与气道输出端连通的储水瓶，储水瓶上部连通有出气管，储水瓶底部连通有排水管，排水管上安装有排水机构，制冷块内还设有上下延伸的冷凝管，冷凝管下端与出气管上端连接，冷凝管出气段上安装有流量计，冷凝管出气端安装有抽气泵，处理箱内还设有与上述半导体制冷片、风扇、流量计、抽气泵及排水机构电连接的控制器和人机交互系统。
[0006]本烟气汞采样器的工作原理是:采样头用来吸附汞，采样枪通过采样头采集待测气体，然后输送到处理箱中进行除水、除杂质，最后在控制器和人机交互系统控制下进行流量检测；当把采样头中的汞称重后，即可结合检测出的气体流速折算出汞含量。
[0007]在处理箱中，核心部件是控制器和人机交互系统、制冷块及设置在制冷块内部和外部的附加部件，制冷块为本烟气汞采样器的主体结构，是其他附加部件的安装载体。制冷块外部的附加组件主要有半导体制冷片和风扇，其中，风扇通过安装件固定安装在制冷块外壁上，同时安装件将半导体制冷片夹紧在制冷块外壁上。半导体制冷片有两个侧面，一个是制冷面，一个是发热面，其中制冷面与支撑块贴紧配合，发热面朝向风扇设置。这样，当半导体制冷片得电工作时，其制冷面温度降低并通过热传递方式降低所贴紧的制冷块的温度，因此半导体制冷片构成了本烟气汞采样器的一种制冷方式，也即冷凝方式。为方便叙述，将该制冷方式称为第一制冷(冷凝)方式或初制冷(冷凝)。当半导体制冷片得电后，其发热面温度会升高并向外散发高温热量。制冷面和发热面之间的温差与流经半导体制冷片的电流成正比，因此在工作电流恒定时，两者的温差也是恒定的。因为制冷块外壁上还安装有风扇，且风扇与半导体制冷片发热面相对设置，因此当风扇得电工作时，风扇将吹动空气带走发热面的热量，也即为发热面降温。这样，在半导体制冷片同样工作电流情况下，在发热面温度被降低的情况下，其制冷面只能继续降低温度才能保证两者温差恒定，也即使制冷面贴紧的制冷块温度更低。为方便叙述，将该制冷方式称为第二制冷(冷凝)方式或再制冷(冷凝)。经过上述第一制冷(冷凝)方式或初制冷(冷凝)和第二制冷(冷凝)方式或再制冷(冷凝)的双重制冷后，制冷块的温度将被大大降低，可以快速达到零度甚至零度以下。制冷块的内部附加部件主要包括设置在制冷块内的气道，气道是所采集烟气流通的通道。当烟气通过采样管进入气道时，就会通过气道壁与制冷块进行快速热交换，此时烟气中的水气将因遇冷而凝结成水滴，并在烟气气流带动下向末端流动，这样就起到了对烟气除水的作用。制冷块的外部附加部件还包括设置在支撑块底部的储水瓶，储水瓶与气道末端连通，因此气道流出的冷凝水将被收集到储水瓶中。储水瓶上部连接有出气管，以便于除水后的烟气被后续抽气装置抽走。储水瓶底部连通有排水管，排水管上安装有排水机构，通过排水机构可以及时将收集的凝结水排出，保障了本烟气汞采样器的工作可靠性。
[0008]在本烟气汞采样器中，采样管出气段上安装有过滤器，过滤器的主要作用是滤除采样头未充分过滤掉的杂质，避免杂质进入后续通道中，尤其是制冷块的气道中，保证了气道的通畅性。因为过滤器设置在制冷块外部的采样管末段，因此可以及时更换或维护，操作非常方便。
[0009]在制冷块设置中冷凝管，可以对从出气管抽取的气体进行再次冷凝，保证了除水的彻底性。因为冷凝管是上下延伸设置的，因此再次冷凝后的水将会沿冷凝管内壁自动流回储水瓶内。在冷凝管出气端安装抽气泵可以对烟气进行恒流速抽气，保证烟气的稳定冷凝和除水，有利于后续烟气的各项参数测定。将流量计设置在冷凝管出气段上，不但可以实时检测采集气体的流量情况，在维护或更换时也非常方便。
[0010]作为改进，所述排水机构包括安装在排水管上的排水泵，储水瓶内安装有液位传感器。
[0011]排水泵得电时会将储水瓶内的水抽吸出来，也就起到排水作用，当排水泵失电时，排水管就被排水泵关闭，起到了封闭储水瓶的作用，因此可以通过控制排水泵的工作状态实现储水瓶排水和除水功能，操作非常简单。通过液位传感器可以检测储水瓶的液位高低，这样就可以对排水泵的控制提供依据。当液位过高时开启排水泵进行排水，当液位过低时，关闭排水泵进行储水。
[0012]作为一种优选实施方式，所述安装件包括底座，底座底部设有与半导体制冷片的发热面卡装配合的卡槽，底座上部固设有散热片，所述风扇安装在底座或散热片上并与散热片贴紧设置。
[0013]底座上的卡槽可以起到对半导体制冷片定位的作用，使半导体制冷片被压紧后不能沿制冷块外壁滑动，保证了结构稳定性和工作可靠性。底座上部固设的散热片主要起增大底座表面积的作用，也就是增强底座散热性的作用。因为底座卡槽与半导体制冷片发热面贴紧配合，底座会传递很多热量，设置散热片后可以起到增强散热的作用。因为风扇安装在底座或散热片上并与散热片贴紧设置，因此风扇吹出或抽出的风会全部流经散热片，也就能快速带走散热片的热量，起到了快速散热的作用。
[0014]作为改进，相邻半导体制冷片之间的制冷块外壁上安装有保温层，气道在制冷块内呈S形设置。
[0015]设置保温层后，相邻制冷块之间的裸露的制冷块外壁与外界空气将被隔离开来，这样空气就不会与制冷块进行热交换，也就不会加热被降温后的制冷块，有助于提高除水效率和效果。S形气道设置，可以在确定体积的制冷块中扩大气道内壁面积，也就增大了烟气与制冷块的接触面积，有助于提高制冷块利用率和制冷效率。
[0016]作为改进，制冷块内设有从中心向上延伸到顶面的安装孔，安装孔底部安装有温度传感器，安装孔上端填充有固定温度传感器的数据线的密封胶。
[0017]因为安装孔是从制冷块中心向上延伸设置的，因此，当温度传感器在重力作用下被安装到安装孔底部时将直接位于整个制冷块的中心，可以检测出制冷块的真实温度。温度传感器的数据线通过密封胶固定在安装孔口部，不但保证了密封效果，而且在温度传感器损坏时，只需挖开密封胶即可将温度传感器取出，非常方便。
[0018]作为一种实现方式，采样头包括固设在采样管进气端的套管，套管内插装有玻璃管，玻璃管内盛装有吸附木炭，玻璃管内端和套管内底面之间设有密封胶环，套管外部的玻璃管上夹紧套装有硅胶套，硅胶套端部固设有能与对应套管外端套紧配合的硅胶环。
[0019]本采样头主要包括固定连接在采样管端部的套管以及将玻璃管弹性推入套管中的硅胶套和硅胶环。其中，套管内径比玻璃管外径稍粗，以便于顺利插装玻璃管。套管长度比玻璃管长度稍短，这样不但可以为玻璃管的插入起到导向作用，以防止玻璃管在插装过程中而变向而出现摩擦过大导致的挤裂或挤碎现象，保证了现场插装玻璃管的快速性、可靠性和成功率，而且还能为硅胶管和硅胶环固定玻璃管和套管提供了固定位置，有助于玻璃管稳固地插装在套管内。
[0020]当玻璃管沿套管内壁顺利插入套管后，玻璃管的的