专利名称：气体取样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体取样装置，特别涉及工业炉窑内气体的取样。
背景技术：
如图1所示，在水泥生产中，物料从进料口 21进入回转窑烟室31 (水泥回转窑包括回转窑烟室和回转体)，再从回转窑烟室31进入回转体41。回转体内的高温气体先从回 转体41进入回转窑烟室31，再从进料口 21出去。为了监控生产过程，提高生产效率，需要 监测回转体内高温气体的成分及含量，具体方法是取样探头11斜插入回转窑烟室31，并 通过焊接法兰12安装在回转窑烟室壁上。在水泥回转窑中，粉尘浓度很大，且当物料以一定的流量从进料口进入回转窑烟 室时，会撞击烟室内的取样探头。而且在水泥生产中，回转窑的内壁上有结皮，当这些结皮 累积到一定重量以后，在自身重量或外界的作用力下会脱落，脱落的结皮对取样探头产生 大的冲击。再有，取样探头是斜插入回转窑烟室，且不贴壁，取样探头只有一个支点，当结皮 等重物脱落并砸中取样探头的探管时，探头探管很容易就断裂。还有，水泥回转窑内的温度很高，一般在1000°C以上，取样探头的材料必须要耐高
ilm ο不锈钢的抗冲击性比较强，但其耐热性能不是很好。若温度过高，用不锈钢材料做 的取样探头的探管会弯曲变形，导致回转窑内高温气体监测的中断。陶瓷的耐热性能很好， 但其抗冲击性差，当有重物或脱落的回转窑内结皮砸中陶瓷取样探头探管时，大的冲力会 使陶瓷取样探头的探管断裂，这将严重影响回转窑内高温气体的连续监测。为解决上述取样探头耐高温、耐冲击的问题，现有的取样探头都采用不锈钢，并利 用冷却水来降低取样探头的温度。如图2所示，取样探头的具体结构为取样探头110为防 热胀冷缩的三层套管结构，其中心层为气样通道111，外两层为冷却水的进出通道，分别与 冷却水入口 112和冷却水出口 113连接，冷却水为循环水。冷却水带走取样探头热量从而 降低不锈钢材料的温度，以防取样探头因温度过高而弯曲变形。同时，不锈钢的抗冲击性能 较好，若有结皮等重物脱落并砸中取样探头时，一般不会使取样探头损坏，从而保证了对回 转窑内高温气体的连续监测。上述方案较好地解决了取样探头耐热性及抗冲击性的问题，但还存在以下不足1、装置结构复杂。为了通入冷却水，取样探头内部要设置冷却水通道，结构复杂。同时，气体分析装 置外部要配套附带有加压、冷却、风机等装置，安装使用麻烦。2、成本高。为使冷却充分，循环水不能中断。同时水冷配套装置较多，使对回转窑内高温气体 连续监测的成本大大提高。3、维护量大。[0014]若水冷出问题，取样探头的热量不能被及时带走，过高的温度会使取样探头发生 弯曲变形，导致对回转窑内高温气体连续监测的中断。同时水冷配套装置较多且复杂，维护 不方便，维护量大。
实用新型内容为解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、维护量小、成本低的 气体取样装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种气体取样装置，包括取样探头，特点是在回转窑烟室和回转体之间设置烟气 管道，所述烟气管道、回转窑烟室、回转窑的内部连通，所述回转窑烟室与烟气管道固定连 接；所述取样探头设置在所述烟气管道上。作为优选，所述取样探头的取样端位于烟气管道的中心区域。作为优选，所述取样探头为前后端相接结构，其中后端材料为金属，前端为陶瓷。作为优选，所述取样探头为内外层相包结构，气样通道设置在内层，内层与外层之 间存有空隙。作为优选，所述取样探头竖直安装。本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果1、方法简单，成本低。取样探头无需水冷，省去了取样探头内部的水冷结构及其外部配套附带加压、冷 却、风机等装置，使整个气体分析装置简单，便于维护，降低了成本。2、安装方便灵活，工作量小。本实用新型另设置了便于安装取样探头的烟气管道，避免了原料、结皮对取样探 头的撞击，采用了竖直安装方式更是降低了结皮撞击探头的概率以及冲击力，从而降低了 取样探头对抗冲击的要求。取样探头的贴壁安装有效地降低了结皮撞击探头的概率以及冲击力，从而降低了 取样探头对抗冲击力的要求，降低了探头的成本。
图1为现有技术中取样探头的安装示意图；图2为现有技术中高温取样探头的结构示意图；图3为实施例1中的气体取样装置的安装示意图；图4为本实用新型的一种气体取样装置的结构示意图；图5为本实用新型的另一种气体取样装置的结构示意图；图6为实施例5中的探头套管的安装示意图；图7为实施例5中的取样探头与探头套管的组合结构图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步的说明。[0037]实施例1 如图3所示，一种气体取样装置，应用于水泥回转窑内气体的取样中，所述取样装 置包括取样探头20及烟气管道5。所述烟气管道5设置在回转窑烟室32和回转体42之间，烟气管道5、回转窑烟室 32和回转体42的内部连通，所述烟气管道5与回转窑烟室32间固定连接。取样探头20通 过焊接法兰12安装在所述烟气管道5的上部，取样探头20是竖直安装，取样端伸到烟气管 道的中心区域。取样探头为前后端相接结构，后端为金属，前端为陶瓷，如图4所示。此处，取样探 头后端121选为不锈钢材料，前端122选为刚玉材料。烟气管道的内壁上也会有少量结皮，脱落的结皮主要是竖直下落，而竖直下落的 结皮是难以撞击到取样探头上；再有，少量的结皮即使撞击取样探头，也不会有大的撞击 力，降低了对取样探头抗冲击力的要求。本实施例还揭示了一种气体取样方法，应用于水泥回转窑内气体的取样中，所述 方法包括以下步骤a、提供取样探头，取样探头为前后端相接结构，后端为金属，前端为陶瓷，如图4 所示。此处，取样探头后端121选为不锈钢材料，前端122选为刚玉材料。b、如图3所示，在回转窑烟室32和回转体42之间设置烟气管道5，烟气管道5、回 转窑烟室32和回转体42的内部连通，所述烟气管道5与回转窑烟室32间固定连接。取样探头20通过焊接法兰12安装在所述烟气管道5的上部，取样探头20是竖直 安装，其取样端伸到烟气管道的中心区域。C、取样探头取出回转体内中心区域的高温气体。实施例2 一种气体取样装置，应用于水泥回转窑内气体的取样中，与实施例1不同的是1、取样探头与竖直方向的夹角为15°。2、如图5所示，取样探头为内外层相包结构，具体为内层133包含气样通道131， 内层133与外层134之间存有空隙132。内层133材料可以选用刚玉等耐高温陶瓷。外层 可以选用不锈钢等金属。由于金属材料在高温下容易产生软化，当结皮砸在取样探头上时， 外层134金属与内层133陶瓷之间的空隙132会对砸在取样探头上的结皮等重物产生缓冲 作用，从而保护了内层133。本实施例还揭示了一种气体取样方法，应用于水泥回转窑内气体的取样中，与实 施例1不同的是1、取样探头与竖直方向的夹角为15°。2、如图5所示，取样探头为内外层相包结构，具体为内层133包含气样通道131， 内层133与外层134之间存有空隙132。内层133材料可以选用刚玉等耐高温陶瓷。外层 可以选用不锈钢等金属。由于金属材料在高温下容易产生软化，当结皮砸在取样探头上时， 外层134金属与内层133陶瓷之间的空隙132会对砸在取样探头上的结皮等重物产生缓冲 作用，从而保护了内层133。实施例3 本实施例揭示了一种气体取样方法，应用于水泥回转窑内气体的取样中，所述方法包括以下步骤a、提供取样探头，取样探头为前后端相接结构，后端为金属，前端为陶瓷，如图4 所示。此处，取样探头后端121选为不锈钢材料，前端122选为刚玉材料；b、取样探头安装在水泥回转窑烟室与回转体连接处的烟室壁上，取样探头紧贴烟 室壁，取样探头的取样端伸到回转体的中心区域；由于取样探头是贴壁安装，回转窑烟室内的结皮难以撞击到取样探头；再有，随着 使用时间的增长，取样探头的上部的壁上也会产生结皮，这些结皮更好地保护了取样探头， 阻挡了脱落结皮对取样探头的撞击。可见，在采用这种安装方式后，明显地降低了对取样探 头的要求；C、通过取样探头取出回转体中心区域的气体。实施例4 一种气体取样方法，应用于水泥回转窑内气体的取样中，与实施例4不同的是如图5所示，取样探头为内外层相包结构，具体为内层133包含气样通道131，内 层133与外层134之间存有空隙132。内层133材料可以选用刚玉等耐高温陶瓷。外层可 以选用不锈钢等金属。由于金属材料在高温下容易产生软化，当结皮砸在取样探头上时，夕卜 层134金属与内层133陶瓷之间的空隙132会对砸在取样探头上的结皮等重物产生缓冲作 用，从而保护了内层133。实施例5 一种气体取样装置，应用在水泥回转窑内气体的取样中，所述取样装置包括取样 探头和套管。如图6、7所示，所述套管安装在回转窑烟室34与回转体44连接处的烟室壁上。所 述取样探头14为弯曲状，分为弯管部分141和直管部分142，探头套管6为中空结构，取样 探头14能自由从探头套管6的内部穿过。本实施例还揭示了一种气体取样方法，应用在水泥回转窑内气体的取样中，所述 方法包括以下步骤a、如图6、7所示，提供取样探头14及探头套管6，取样探头14与探头套管6的组 合结构如图12所示，所述取样探头14为弯曲结构，分为弯管部分141和直管部分142，探头 套管6为中空结构，取样探头14能自由从探头套管6的内部穿过；b、在回转窑烟室34与回转体44连接处的烟室壁上安装探头套管6，使探头套管6 斜插入回转窑烟室34;取样探头14处于套管内，取样探头的直管部分处于回转窑烟室34，且呈竖直状 态；直管部分的末端处于回转体的中心区域；探头套管6覆盖住取样探头14的弯管部分141。探头套管6保护斜插入回转窑烟室34的取样探头14的弯管部分141，同时又对取样探头14的直管部分142起到了阻挡脱 落物的作用，因而可以保护整个取样探头不受损坏。因此探头套管6应该选择抗冲击性好 的材料。本实施例探头套管6的材料可以选为不锈钢等金属，取样探头14的材料可以选为 刚玉等耐高温陶瓷。当结皮等脱落物砸中取样探头14时，由于金属探头套管6的保护作用，内部陶瓷 取样探头14基本不会受到损伤。在安装所述探头套管6时，探头套管6末端的水平位置要低于探头套管6始端的水平位置，这样才能保证探头套管6能保护取样探头14。此时安装 探头套管6时，探头套管6的中心轴线与竖直方向间的夹角尽量小一点，如从0°到20°。 本实施例采用15°C、通过取样探头取出回转体中心区域的气体。上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。在不脱离本实用新型精 神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种气体取样装置，包括取样探头，其特征在于在回转窑烟室和回转体之间设置烟气管道，所述烟气管道、回转窑烟室、回转窑的内部连通，所述回转窑烟室与烟气管道固定连接；所述取样探头设置在所述烟气管道上。
2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于所述取样探头的取样端位于烟气管 道的中心区域。
3.根据权利要求1或2所述的取样装置，其特征在于所述取样探头为前后端相接结 构，其中后端材料为金属，前端为陶瓷。
4.根据权利要求1或2所述的取样装置，其特征在于所述取样探头为内外层相包结 构，气样通道设置在内层，内层与外层之间存有空隙。
5.根据权利要求1或2所述的取样装置，其特征在于所述取样探头竖直安装。
专利摘要本实用新型涉及一种气体取样装置，包括取样探头，特点是在回转窑烟室和回转体之间设置烟气管道，所述烟气管道、回转窑烟室、回转窑的内部连通，所述回转窑烟室与烟气管道固定连接；所述取样探头设置在所述烟气管道上。本实用新型具有结构简单、维护量小、成本低等优点，可用于水泥等领域中高温气体的取样中。
文档编号G01N1/22GK201569589SQ20092029556
公开日2010年9月1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, 王健, 陈英斌 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司