一种焚烧烟气多种有机污染物采样流路的高温切换装置

1.本发明涉及高温气体采样技术，特别涉及焚烧烟气多种有机污染物采样流路的高温切换装置。


背景技术：

2.焚烧是固体废物及垃圾处置的主要方式，固体废弃物焚烧产生的有机污染物(苯、萘、氯苯和二噁英等)备受关注。基于以上需求，发明人团队曾提出焚烧烟气多种有机污染物同时在线检测技术，通过探究烟气中无机污染物和苯、萘、氯苯、二噁英等微痕量有机污染物的排放过程特性，分析温度、湿度、流速、压力等因素的影响；采用高效连续无损采样、传输，无时间盲点浓缩、释放，高效分离，高选择性快速准确定性定量检测，实现焚烧烟气中痕量有机污染物苯、萘、氯苯和二噁英等快速精确检测。构建多种有机污染物自适应优化智能控制系统，形成于“源头调质、过程控制、在线检测、智能反馈控制”的一体化。
3.为实现高效连续地实现无损采样和传输，需要在采样流路中使用高温切换阀以按需求切换，且流路温度不得低于180℃。但目前市场通用的高温切换阀有以下缺陷：通常是单体阀；需缠绕加热丝加热；需手动开关。单体阀存在阀体布局分散；加热丝加热存在加热缠绕不均匀，易形成冷凝点影响检测准确性；手动开关阀门无法满足设备连续运行的需求。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种焚烧烟气多种有机污染物采样流路的高温切换装置。
5.为解决技术问题，本发明的解决方案是：
6.提供一种焚烧烟气多种有机污染物采样流路的高温切换装置，包括：至少两个耐高温球阀，其一端通过采样管接至设于烟道中的采样口，另一端通过管路与气体分析仪相连；至少两个电机，通过线缆接至电机控制模块；电机的输出端通过联轴器与耐高温球阀的阀杆相接；装置壳体，其内部被分为两个腔体；其中一个是保温腔体，装有耐高温球阀和加热器件；另一个是非保温腔体，装有电机和电机控制模块。
7.作为本发明的优选方案，所述保温腔体的四周和底板上铺设陶瓷纤维毯。
8.作为本发明的优选方案，所述加热器件是云母加热片套装，其主体部件为云母加热片；云母加热片通过线缆依次连接加热控制模块和电源，加热控制模块和电源设于保温腔体的外部。
9.作为本发明的优选方案，所述装置壳体由顶板、保温盒体、中框、支撑座和底板组成；保温盒体为敞口状且底部由支撑座支承，两者嵌装在中框内部；顶板和保温盒体围合形成保温腔体，保温盒体底部、支撑座和底板围合形成非保温腔体。
10.作为本发明的优选方案，所述保温腔体中装有温度传感器，温度传感器通过线缆接至恒温控制器。
11.作为本发明的优选方案，所述恒温控制器安装在非保温腔体中，或置于装置壳体
外部。
12.作为本发明的优选方案，所述耐高温球阀和电机分别固定在支架上。
13.作为本发明的优选方案，所述支架包括球阀支架、长条支架和电机支架；球阀支架和长条支架位于保温腔体中，电机支架位于非保温腔体中；其中，球阀支架呈几字形，固定在长条支架的上表面；耐高温球阀装在球阀支架上，其阀杆穿过球阀支架后与第一联轴器相连；电机装在电机支架的下表面，电机的输出轴穿过电机支架后与第二联轴器相连；第一联轴器与第二联轴器相连。
14.作为本发明的优选方案，所述长条支架的两端具有直角折边；电机支架呈几字形，其两端具有直角折边以构成沟槽形状；所述保温腔体的两侧底边处相对设有两个条形开口，在每个条形开口中嵌装了一个l形的支架连接件；长条支架两端的直角折边抵在两个支架连接件的竖向直边之间，两个支架连接件的横向直边分别嵌装在电机支架两端的沟槽形状中。
15.作为本发明的优选方案，所述装置壳体是由不锈钢板弯折而成；中框的上边缘和支撑座的下边缘分别设有卡槽，顶板和底板分别插入对应的卡槽中以实现腔体的封闭。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明结构简单，布局简洁；
18.2、将加热器件、温度传感器和耐高温球阀一同置于保温腔体中，能够实现对球阀的恒温加热，有效解决现有技术中加热不均匀导致的问题；同时，还能减少散热、降低能耗。
19.3、将电机和电机控制模块置于非保温腔体，能够在保证电机不受高温影响的前提下实现对耐高温球阀的开关控制，进而实现焚烧烟气多种有机污染物(苯、萘、氯苯和二噁英等)采样流路按需自动切换。
附图说明
20.图1是本发明所述高温切换装置的爆炸图。
21.图中：1顶板；2云母加热片；3保温盒体；4中框；5支撑座；6支架连接件；7耐高温球阀；8球阀支架；9第一联轴器；10长条支架；11第二联轴器；12电机支架；13电机；14线缆；15电机控制模块。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
23.本技术中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
24.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.如图1所示的焚烧烟气多种有机污染物采样流路的高温切换装置，包括：
26.两个耐高温球阀7，其一端通过采样管接至设于烟道中的采样口，另一端通过管路与气体分析仪相连；采样口可根据检测设计方案的需要设置在烟道的不同位置。两个电机13，通过线缆14接至电机控制模块15；电机13的输出端通过联轴器与耐高温球阀7的阀杆相接；
27.装置壳体，其内部被分为两个腔体，其中一个是保温腔体，另一个是非保温腔体。装置壳体由顶板1、保温盒体3、中框4、支撑座5和底板组成；保温盒体3为敞口状且底部由支撑座5支承，两者嵌装在中框4的内部；顶板1和保温盒体3围合形成保温腔体，保温盒体3底部、支撑座5和底板围合形成非保温腔体。装置壳体由不锈钢板弯折而成；中框4的上边缘和支撑座5的下边缘分别设有卡槽，顶板1和底板分别插入对应的卡槽中以实现腔体的封闭。
28.在保温腔体的四周和底板上铺设陶瓷纤维毯，耐高温球阀7、温度传感器和加热器件装在保温腔体内。加热器件的主体部件可选为云母加热片2，云母加热片2通过线缆依次连接加热控制模块和电源，温度传感器通过线缆接至恒温控制器。加热控制模块、电源和恒温控制器设于保温腔体的外部。为使装置结构及接线方案更简洁，本实施例中将加热控制模块、恒温控制器、电机13和电机控制模块15一并安装在非保温腔体中。
29.为了安装更方便，本实例中的支架安装采用了易拆装构件。所需支架包括球阀支架8、长条支架10和电机支架12；球阀支架8和长条支架10位于保温腔体中，电机支架12位于非保温腔体中；长条支架10的两端具有直角折边；电机支架12呈几字形，其两端具有直角折边以构成沟槽形状；保温腔体的两侧底边处相对设有两个条形开口，在每个条形开口中嵌装了一个l形的支架连接件6；长条支架10两端的直角折边抵在两个支架连接件6的竖向直边之间，两个支架连接件6的横向直边分别嵌装在电机支架12两端的沟槽形状中。由于两个条形开口的特定位置，两个支架连接件6的竖向直边被长条支架10挤压在保温盒体3的侧壁上，从而实现三个支架之间的稳固安装。该安装方式无需螺丝，使用时仅需压扣即可实现，十分方便。
30.如图所示，球阀支架8呈几字形，固定在长条支架10的上表面；耐高温球阀7装在球阀支架8上，其阀杆穿过球阀支架8后与第一联轴器9相连；电机13装在电机支架12的下表面，电机13的输出轴穿过电机支架12后与第二联轴器11相连；第一联轴器9与第二联轴器11相连。
31.本发明的工作过程示例：
32.首先，通过给云母加热片2通电，结合温度传感器感知温度，恒温控制器控制温度在180℃
±
1℃，使保温腔体内部均匀受热，避免冷凝点的出现。待加热完毕后，通过电机控制模块15给予已设定的正负12v直流脉冲，输出正12v，使耐高温球阀7顺时针转动，采样流路打开；当输出负12v时，耐高温球阀7逆时针转动，采样流路关闭。
33.主要部件选型和更为详细的描述：
34.云母加热片套装选用鑫恒五金塑胶hp5银云母板制作。通过云母加热片2在保温盒
体3中的全覆盖布置，同时配备温控器16和热电偶17进行温度精准、均匀控制，避免冷凝点产生。
35.耐高温球阀7选用杭州长城机电高五金1/4外牙，其内壁表层镀有一层惰性化涂层，防止烟气有机污染物残留在阀体内。所述耐高温球阀能在保温腔体的高温环境下持续平稳运行。
36.电机13选用三拓gw4058e i539直流蜗轮减速电机，通过直流12v电运行，通正12v顺时针运行，通负12v逆时针运行。驱动控制模块15内设有时间控制模块和电压控制模块，通过时间和电压的转变控制电机12顺时针或逆时针运行。
37.电机控制模块和恒温控制器也可以置于装置壳体外部。装置壳体的底板可以活动打开，随时进行监控。恒温控制器采用厦门宇电自动化科技有限公司ai7048e7，设有显示屏和温度调节旋钮。
38.装置壳体采用3mm的不锈钢板，保温盒体3内部铺设10mm陶瓷纤维毯用于保温。
39.两个联轴器采用十字滑块联轴器。
40.如按照实施进行说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以做出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。