专利名称：一种气体取样方法、装置及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体取样方法、装置及应用。
背景技术：
为了很好地控制炉窑燃烧过程，提高炉窑的燃烧效率，达到节能减排的效果，一般
需要对燃烧的过程气体进行分析，所以工业炉窑一般都需要安装气体分析系统。 气体分析系统通常由取样探头、分析仪等组成；其中，取样探头通过焊接等方式固
定安装在工业炉窑上，并伸到工业炉窑的中心部分。通过取样探头取样工业炉窑中心部分
的气体，并输送到分析仪分析。根据分析仪的输出结果去控制工业炉窑内的燃烧。 在一些工业炉窑中，如水泥炉窑中，由于长期烧结会导致窑壁上产生结皮，当这些
结皮累计达到一定重量以后，在自身重量或外界的作用力下脱落，脱落的结皮会对固定安
装的取样探头等设备产生较大的冲击力，常常导致取样探头的变形、损坏，甚至会断裂。 请参阅图1、图2及图3，一种常规水泥回转窑气体取样探头安装方法。物料从进
料口进入回转窑烟室，再从回转窑烟室进入回转体。而高温气体反向流动，即从回转体进入
回转窑烟室再从进料口出去。水泥回转窑内部的高温气体是通过取样探头取出的，取样探
头的安装方式为通过回转窑烟室与回转体连接处的壁斜插入，不贴壁。 由于取样探头斜插入回转窑烟室，且不贴壁，取样探头的探管在回转窑烟室壁上 只有一个支点，当结皮等重物脱落并砸中取样探头的探管时，较大的力矩会使探头探管损 坏。而在一些高温炉窑中，取样探头通常采用陶瓷材料制成，陶瓷取样探头在炉窑内异物的 撞击下易断裂。 为了克服上述不足，一般通过改变取样探头的材料去增强对冲击的抵抗能力，但 耐撞击材料的价格都较高。而在高温炉窑内，还要考虑材料的耐高温能力。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种稳定、可靠的气体取样方法，以及
一种稳定、可靠、成本较低的气体取样装置。 为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案 —种气体取样方法，包括以下步骤 a、将取样探头安装在气体通道壁上，取样探头伸入到气体通道内，取样探头与气 体通道壁之间活动连接； b、取样探头取出气体通道内的气体； 当气体通道内的异物撞击所述取样探头时，取样探头的相对位置相应发生变化， 缓冲了异物对取样探头的撞击力，之后取样探头重新达到平衡位置。 作为优选，所述取样探头与气体通道壁之间设置用于缓冲取样探头位置变化的缓 冲装置。 作为优选，所述缓冲装置包括气缸或弹性体。
作为优选，所述弹性体设置在取样探头的径向和/或轴向。 为了实施上述方法，本发明还提出了这样一种气体取样装置，包括设置在气体通 道内的取样探头，特点是所述取样探头与气体通道壁之间设置用于缓冲取样探头位置变 化的缓冲装置。 作为优选，所述缓冲装置包括气缸或弹性体。 作为优选，所述弹性体设置在取样探头的径向和/或轴向。 本发明还提出了气体取样装置在炉窑内气体取样中的应用，所述取样装置包括设 置在气体通道内的取样探头，所述取样探头与气体通道壁之间设置用于缓冲取样探头位置 变化的缓冲装置。 作为优选，所述缓冲装置包括气缸或弹性体。 作为优选，所述弹性体设置在取样探头的径向和/或轴向。 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果 1 、显著地减小了异物对取样探头的撞击力，保护了取样探头。 取样探头和气体通道壁之间采用活动连接，如在取样探头上设置缓冲装置，取样 探头通过缓冲装置与气体通道壁相连接；这样，当异物撞击到取样探头时，取样探头的相对 位置相应发生变化，大大缓冲了异物对取样探头的撞击力，延长了取样探头的使用寿命。之 后取样探头在缓冲装置的作用下重新达到平衡位置。
2、降低取样探头抗冲击参数指标，降低了成本。 由于显著地减小了异物对取样探头的撞击力，增强了对取样探头的保护，故而降 低了对取样探头的弯曲强度、冲击韧性等参数的要求，从而降低了取样探头的成本。
图1为本发明实施例1中取样装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2中弹性体的结构示意图；
图3为本发明实施例3中取样装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例，对本发明做进一步详尽描述。
实施例1 : 如图1所示，一种气体取样装置，应用于水泥炉窑内气体的取样中，所述取样装置 包括取样探头、缓冲装置。 所述取样探头包括探管22以及与其连接的法兰21 ，其中，探管22伸到水泥炉窑的 中心部分。 在取样探头上安装缓冲装置，其中缓冲装置包括弹簧31、32、41、42，分为安装在法 兰外缘径向的径向弹簧31、32、轴向的轴向弹簧41、42。所述弹簧设置在法兰21与水泥炉 窑壁11之间，从而实现了取样探头和水泥炉窑壁11间的活动连接。水泥炉窑壁11和取样 探头之间填充柔性材料，用于隔绝水泥炉窑内部和外界。取样探头的位置在外力作用下发 生变化，缓冲了外力对取样探头的冲击。当外力撤除后，取样探头在弹簧作用下重新达到平 衡位置，从而有效地保护了取样探头，降低了外力对取样探头的破坏程度，进而降低了对取样探头的弯曲强度、冲击韧性等参数的要求。 本实施例还揭示了一种气体取样方法，应用于水泥炉窑内气体的取样中，所述方 法包括以下步骤 a、将取样探头安装在气体通道壁上； 取样探头包括取样探头探管以及与其连接的法兰；在取样探头上安装缓冲装置， 其中缓冲装置包括弹簧，分为安装在法兰外缘径向的径向弹簧、轴向的轴向弹簧；取样探头 通过缓冲装置安装在气体通道壁上，实现了取样探头与气体通道壁之间的活动连接；
b、在取样探头作用下，取出水泥炉窑中心部分的气体； 在取样过程中，水泥炉窑壁上的结皮会掉落，掉落的结皮以一定速度撞击取样探 头，部分弹簧被压縮，另一部分被拉长，从而引起取样探头相对位置的变化；取样探头位置 的变化缓冲了掉落结皮对取样探头的撞击，从而有效地保护了取样探头，延长了取样探头 的使用寿命；当撞击结束后，取样探头在弹簧的作用下重新达到平衡位置。
实施例2: —种气体取样装置，应用于水泥炉窑内气体的取样中，与实施例1不同的是采用 如图2所示的横截面呈大致8字形的金属制空心结构替代弹簧。
实施例3 : 如图3所示，一种气体取样装置，应用于水泥炉窑内气体的取样中，所述取样装置 包括取样探头、缓冲装置。 所述取样探头包括探管22以及与其连接的法兰21 ，其中，探管22伸到水泥炉窑的 中心部分。法兰21通过铰链61安装在水泥炉窑壁11上。法兰21和水泥炉窑壁11之间 填充柔性材料71，便于使水泥炉窑内部与外界隔绝。 所述缓冲装置包括气缸51、铰链，设置在水泥炉窑壁11夕卜。气缸51的一端通过铰 链连接法兰21 ，另一端通过另一铰链连接水泥炉窑壁11。由上可见，由于气缸51 、铰链61 的设置，从而保证了取样探头和水泥炉窑壁11之间的活动连接。 取样探头的位置在外力作用下发生变化，缓冲了外力对取样探头的冲击。当外力
撤除后，取样探头在气缸作用下重新达到平衡位置，从而有效地保护了取样探头，降低了外
力对取样探头的破坏程度，降低了取样探头对弯曲强度、冲击韧性等参数的要求。 本实施例还揭示了一种气体取样方法，应用于水泥炉窑内气体的取样中，所述方
法包括以下步骤 a、将取样探头安装在水泥窑壁上； 取样探头包括探管以及与其连接的法兰，法兰通过铰链安装在水泥炉窑壁上。法 兰和水泥炉窑壁之间填充柔性材料，便于使水泥炉窑内部与外界隔绝。在取样探头上安装 气缸作为缓冲装置，气缸设置在水泥炉窑壁外。气缸的一端通过铰链连接法兰，另一端通过 铰链连接水泥炉窑壁。由上可见，由于气缸、铰链的设置，从而保证了取样探头和水泥炉窑 壁之间的活动连接。 b、在取样探头作用下，取出水泥炉窑中心部分的气体； 在取样过程中，水泥炉窑壁上的结皮会掉落，掉落的结皮以一定速度撞击取样探 头，取样探头的位置在撞击下发生变化，气缸被拉伸；取样探头位置的变化缓冲了掉落结皮 对取样探头的撞击，从而有效地保护了取样探头，延长了取样探头的使用寿命；当撞击结束后，在气缸的作用下，取样探头重新达到平衡位置。 上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。实施例中列举了两种弹性 体，当然还可以是其它弹性体。本发明的关键是，取样探头与气体通道间活动连接，当气体 通道内的异物撞击所述取样探头时，取样探头的位置相应发生变化，从而大大缓冲了异物 对取样探头的撞击，有效地保护了气体通道内的取样探头；之后取样探头重新达到平衡位 置。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保 护范围之内。
权利要求
一种气体取样方法，包括以下步骤a、将取样探头安装在气体通道壁上，取样探头伸入到气体通道内，取样探头与气体通道壁之间活动连接；b、取样探头取出气体通道内的气体；当气体通道内的异物撞击所述取样探头时，取样探头的相对位置相应发生变化，缓冲了异物对取样探头的撞击力，之后取样探头重新达到平衡位置。
2. 根据权利要求1所述的取样方法，其特征是所述取样探头与气体通道壁之间设置 用于缓冲取样探头位置变化的缓冲装置。
3. 根据权利要求2所述的取样方法，其特征是所述缓冲装置包括气缸或弹性体。
4. 根据权利要求3所述的取样方法，其特征是所述弹性体设置在取样探头的径向和/ 或轴向。
5. —种气体取样装置，包括设置在气体通道内的取样探头，其特征是所述取样探头 与气体通道壁之间设置用于缓冲取样探头位置变化的缓冲装置。
6. 根据权利要求5所述的取样装置，其特征是所述缓冲装置包括气缸或弹性体。
7. 根据权利要求6所述的取样装置，其特征是所述弹性体设置在取样探头的径向和/ 或轴向。
8. 气体取样装置在炉窑内气体取样中的应用，所述取样装置包括设置在气体通道内的 取样探头，所述取样探头与气体通道壁之间设置用于缓冲取样探头位置变化的缓冲装置。
9. 根据权利要求8所述的应用，其特征是所述缓冲装置包括气缸或弹性体。
10. 根据权利要求9所述的应用，其特征是所述弹性体设置在取样探头的径向和/或轴向。
全文摘要
本发明公开了一种气体取样方法，包括以下步骤a、将取样探头安装在气体通道壁上，取样探头伸入到气体通道内，取样探头与气体通道壁之间活动连接；b、取样探头取出气体通道内的气体；当气体通道内的异物撞击所述取样探头时，取样探头的相对位置相应发生变化，缓冲了异物对取样探头的撞击力，之后取样探头重新达到平衡位置。本发明还公开了一种用于实施上述方法的气体取样装置。本发明有效地保护了气体通道内的取样探头，延长了取样探头的使用寿命，降低了对取样探头的要求。
文档编号G01N1/22GK101776541SQ20091015663
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者周永峰, 马海波 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司