煤粉取样装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，具体而言，涉及一种煤粉取样装置。

背景技术：

目前，现有技术中的煤粉取样装置的测量原理为静压法测量。该煤粉取样装置包括静压平衡等速取样弯头式取样枪，取样枪的前端设置有取样探头，取样探头的外侧开设有第一测压孔，该第一测压孔用于测量煤粉管道内腔的实际煤粉气流的静压，取样探头的内侧开设有第二测压孔，第二测压孔用于测量取样探头内的取样煤粉气流的静压。在现有技术中，将被取样气体视作理想流体，不考虑阻力的影响。根据伯努利方程可知，当测量得到的实际煤粉气流的静压与取样煤粉气流的静压相等时，推测得到取样煤粉的速度与实际煤粉气流的速度相等。

然而在实际中阻力是不能忽略的，因而，当测量得到的实际煤粉气流的静压与取样煤粉气流的静压相等时，并不能推测出取样煤粉的速度与实际煤粉气流的速度相等，故现有技术中的煤粉取样装置并不能实现等速取样。

技术实现要素：

本实用新型提供一种煤粉取样装置，以解决现有技术中的煤粉取样装置不能实现等速取样的问题。

本实用新型提供了一种煤粉取样装置，该煤粉取样装置包括：取样装置，取样装置用于取样煤粉管道内的煤粉；测速装置，测速装置用于检测煤粉管道内的煤粉速度以及取样装置内的煤粉速度；调节装置，设置在取样装置上，调节装置用于调节取样装置内的煤粉速度。

进一步地，取样装置包括：取样管；抽气器，与取样管连通，抽气器为取样管提供取样动力。

进一步地，取样管上设置有多个取样口。

进一步地，煤粉管道划分为多个等面积的同心圆环，煤粉管道的任一直径与多个同心圆环的交点与多个取样口的圆心重合。

进一步地，测速装置包括：第一传感器，设置在取样管上，且位于煤粉管道内，第一传感器用于检测煤粉管道内的煤粉速度；第二传感器，设置在取样管上，且位于煤粉管道外，第二传感器用于检测取样管内的煤粉速度；处理器，分别与第一传感器、第二传感器以及调节装置电连接，处理器通过第一传感器和第二传感器的数据控制调节装置工作。

进一步地，第一传感器和/或第二传感器为静电传感器。

进一步地，处理器包括PID控制器。

进一步地，取样装置还包括：抽气管，抽气管与抽气器连通，调节装置包括调节阀，调节阀设置在抽气管上，调节阀用于调节抽气管的气体流量。

进一步地，煤粉取样装置还包括：收集装置，与取样管连通设置，收集装置用于收集取样管取出的煤粉。

进一步地，收集装置包括：顺次连通的旋风分离器和收集瓶，旋风分离器与取样管连通设置。

应用本实用新型的技术方案，该煤粉取样装置包括：取样装置、测速装置和调节装置。其中，取样装置用于取样煤粉管道内的煤粉。测速装置用于检测煤粉管道内的煤粉速度以及取样装置内的煤粉速度。调节装置设置在取样装置上，调节装置用于调节取样装置内的煤粉速度。使用该煤粉取样装置取样，通过测速装置分别检测煤粉管道内的煤粉速度以及取样装置内的煤粉速度，当二者的速度不相等时，通过调节装置调节取样装置内的煤粉速度，以使取样装置内的煤粉速度与煤粉管道内的煤粉速度相等，当二者速度相等时，通过取样装置进行取样，从而实现了等速取样。因而，采用本实用新型提供的煤粉取样装置能够解决现有技术中的煤粉取样装置不能实现等速取样的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的煤粉取样装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型提供的煤粉取样管道上的取样点的位置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、取样管；12、抽气器；13、取样口；14、抽气管；20、煤粉管道；21、取样点；31、第一传感器；32、第二传感器；33、处理器；40、调节阀；51、旋风分离器；52、收集瓶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种煤粉取样装置，该煤粉取样装置包括：取样装置、测速装置和调节装置。其中，取样装置用于取样煤粉管道20内的煤粉。测速装置用于检测煤粉管道20内的煤粉速度以及取样装置内的煤粉速度。调节装置设置在取样装置上，调节装置用于调节取样装置内的煤粉速度。使用该煤粉取样装置取样时，先通过测速装置分别检测煤粉管道20内的煤粉速度以及取样装置内的煤粉速度，当二者的速度不相等时，通过调节装置调节取样装置内的煤粉速度，以使取样装置内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相等，当调节至二者速度相等时，取样装置进行取样，从而能够实现等速取样。因而，采用本实用新型提供的煤粉取样装置能够解决现有技术中的煤粉取样装置不能实现等速取样的问题。

为了更好地进行取样，本实施例中的取样装置包括：取样管11和抽气器12。抽气器12与取样管11连通，抽气器12为取样管11提供取样动力。采用这样的设置，本实施例中的取样装置在取样时，抽气器12工作，并通过取样管11对煤粉管道20内的煤粉进行取样。该装置结构简单，便于安装和操作。

为了方便地取样，本实施例中取样管11上设置有多个取样口13，取样管11通过多个取样口13对煤粉管道20内的煤粉进行取样。具体的，本实施例中的取样管11包括取样探头，取样探头为直插式管段，在取样探头上间隔设置有多个取样口13。以对煤粉管道20内不同地方的煤粉进行取样，使数据更加准确。

如图2所示，煤粉管道20划分为多个等面积的同心圆环，煤粉管道20的任一直径与多个同心圆环的交点与多个取样口13的圆心重合，本实施例中的这些交点即为取样点21。采用这样的设置，使得多个取样口13能够较均匀地分布在煤粉管道20内，以便于这些取样口13能充分地收集煤粉管道20内的煤粉，从而能够保证取到煤粉样品更具有代表性。

具体的，测速装置包括第一传感器31、第二传感器32和处理器33。其中，第一传感器31设置在取样管11上，且位于煤粉管道20内，第一传感器31用于检测煤粉管道20内的煤粉速度。第二传感器32设置在取样管11上，且位于煤粉管道20外，第二传感器32用于检测取样管11内的煤粉速度。处理器33分别与第一传感器31、第二传感器32以及调节装置电连接，处理器33通过第一传感器31和第二传感器32的数据控制调节装置工作。

采用这样的设置，通过第一传感器31和第二传感器32能够分别收集煤粉管道20以及取样管11内的信号，并将信号传递至处理器33，处理器33处理相关信号并计算煤粉管道20内的煤粉速度和取样管11内的煤粉速度差值。当取样管11内的煤粉速度较大时，处理器33发送信号给调节装置，调节装置调节取样管11内的煤粉速度，以使取样管11内的煤粉速度降低；当取样管11内的煤粉速度较小时，处理器33发送信号给调节装置，调节装置调节取样管11内的煤粉速度，以使取样管11内的煤粉速度增加。通过调节装置的调节使得取样管11内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相等，以实现等速取样。

具体的，第一传感器31为静电传感器；或者第二传感器32为静电传感器；或者第一传感器31和第二传感器32均为静电传感器。本实施例中第一传感器31和第二传感器32均为静电传感器，采用这样的设置，静电传感器通过静电测速方式能够对煤粉管道20内的煤粉速度以及取样管11内的煤粉速度进行准确的检测。

具体的，处理器33包括PID控制器。采用这样的设置，两个静电传感器通过对带电颗粒感应产生感应信号，并将接受到的感应信号传递至PID控制器。随后PID控制器根据接受到的感应信号计算出煤粉管道20内的煤粉速度和取样管11内的煤粉速度的差值，当二者不相等时，PID控制器控制发出调节信号，调节装置根据调节信号调节取样管11内的速度，以使取样管11内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相等；当二者相等时，取样管11可进行取样，从而实现了等速取样。

具体的，取样装置还包括抽气管14，抽气管14与抽气器12连通，调节装置包括调节阀40，调节阀40设置在抽气管14上，调节阀40用于调节抽气管14的气体流量。采用本实施例中的煤粉取样装置，可通过手动控制调节阀40来控制取样管11内的煤粉速度。采用这样的设置，当取样管11内的煤粉速度大于煤粉管道20内的煤粉速度时，手动调节调节阀40，以使调节阀40处的流通面积增大，从而能够减小抽气压力，进而使取样管11内的煤粉速度减小；当取样管11内的煤粉速度小于煤粉管道20内的煤粉速度时，手动调节调节阀40，以使调节阀40内的流通面积减小，以增大抽气压力，进而使取样管11内的煤粉速度增大。采用本实施例中的取样装置，通过调节阀40调节抽气管14内的抽气压力来调节取样管11内的煤粉速度，并最终使取样管11内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相等。

为了更好地收集取样煤粉，本实施例中的煤粉取样装置还包括收集装置，收集装置与取样管11连通设置，收集装置用于收集取样管11取出的煤粉。采用本实施例提供的煤粉取样装置，当取样管11内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相等时，收集装置收集取样管内取到的煤粉。

具体的，收集装置包括：顺次连通的旋风分离器51和收集瓶52，旋风分离器51与取样管11连通设置。具体的，为了能够充分收集取样管11取样的煤粉，本实施例中设置有两个旋风分离器51以及分别与这两个旋风分离器51相连通的收集瓶52。这两个旋风分离器51形成两级旋风分离，以提高分离效果，使取样管11内的煤粉能够充分分离到两个对应收集瓶52内。采用这样的设置，当取样管11内的煤粉速度与煤粉管道20内的煤粉速度相同时，煤粉进入第一级旋风分离器进行分离，分离后的煤粉落入与第一级旋风分离器连通的收集瓶52内，随后，经第一旋风分离器分离后的煤粉将进入第二级旋风分离器内继续进行分离，分离后的煤粉落入与第二级旋风分离器连通的收集瓶52，以使收集瓶52能够充分地收集取样管取样的煤粉。

本实施例中的煤粉等速取样方法包括如下步骤：

(1)取样前由抽气器12抽气对取样管11内腔进行吹扫，除去取样管11内腔残留的煤粉，使取样管11的内腔畅通；

(2)将取样管11及其上取样口13伸进煤粉管道内腔中；

(3)打开抽气管上的调节阀40，PID控制器根据两个静电传感器的感应信号计算出煤粉管道20内的煤粉流速和取样管11内煤粉流速差值大小，根据差值大小，工作人员手动调整调节阀40的开度，从而控制取样管11内的抽气压力，使得取样管11和煤粉管道20中的煤粉流速相等；

(4)使取样管11上的取样口13与取样点21相对应，取样时间2-3分钟，在一个取样周期内实现定时取样；

(5)将取样管11及其上的取样口13均退出煤粉管道20，取样过程完毕。

本实施例中的煤粉取样装置结构简单，取样时间短。其通过按等面积原理把煤粉管道20的横截面分成多个等面积同心圆环，直径与圆环交点处定为取样点21，使取样口13的圆形与取样点21相重合，取样时间2-3分钟，在一个取样周期内实现定时定点取样，使取得的样品更具有代表性。

采用本实施例提供的煤粉取样装置，通过测速装置和调节装置能够使取样管11内的速度与煤粉管道20内的速度相等，从而实现了等速取样。本实施例中采取的这种取样方法克服了传统取样设备中在线煤粉取样误差的缺点，本实施例中的取样具有代表性，提高了取样的准确性。同时，这种煤粉等速取样方法适用于风、粉两相流的取样，整个过程中可根据实际情况手动调节调节阀40来调节取样管11内的煤粉速度，使得取样管11与煤粉管道20中的煤粉流速相等，减小了取样误差，提高了取样的精确性。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。