一种用于蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的粉尘浓度测量装置

1.本实用新型涉及烟气采样技术领域，具体为蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的粉尘浓度测量。


背景技术：

2.蒸汽动能磨超细粉碎机的工作原理是通过锅炉加热使蒸汽温度达到约250℃时输送到分级机，利用高速蒸汽把较大颗粒物质粉碎成超细粉尘，在利用捕集器进行收集时，难免会有逸散的超细粉尘被排入到空气中。超细粉尘对人的身体健康危害十分大，例如长期吸入较高浓度粉尘可引起肺部动生、进行性纤维化为主的全身疾病(尘肺)，接触或吸入粉尘，首先对皮肤、角膜、枯膜等产生局部的刺激作用，并产生一系列的病变。传统上的采样器不能同时达到耐高温、耐高潮湿和保证采样人员不与超细粉尘接触，本实用新型不仅能做到以上三点且方便移动、可对多点采样。
3.蒸汽动能磨超细粉碎机被广泛运用在中草药、纤维物料、食品和工业高分子聚合物等领域且工程师对粉碎精度的要求在不断提高；产品粒径越小对捕集器的要求也越来越高，此时捕集器是否能到达要求、超细粉碎收集出口排放的烟气粉尘浓度是否能到国家要求就不可得知，本实用新型针对蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的过热烟气粉尘浓度测量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的粉尘浓度测量装置，以对于工作环境中蒸汽动能磨超细粉碎收集出口排放到大气中过热烟气粉尘浓度的测量。
5.为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
6.一种用于蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的粉尘浓度测量装置，该装置包括：采样管、加热器、采样器、干燥管、水泵、储水箱和四寸软管组成的冷凝系统；以及温度计、连通器、压力计、流量计、调节阀、和动力抽吸装置及支架；所述的采样管与所采集过热烟气烟道出口呈一定角度，采样管上设有加热器；所述的采样器的上端气室与采样管固定连接，下端气室与干燥管固定连接；干燥管置于储水箱中且气体出口端与连通管固定连接；连通管上分别连有竖直在上的温度计和竖直在下的压力计，再与流量计气体进口端固定连接；流量计气体出口端与调节阀固定连接，调节阀另一端与动力抽吸装置固定连接。
7.采样器为圆柱体结构，为被滤膜分离的上下两个气室，上气室中设有一块多孔花板，中间滤膜为高精度工业过滤膜。
8.进一步的，采样管与烟道过热烟气气流流动方向成30
°
夹角，以克服过热烟气原有分散阻力及采样口的气体转向问题做到均匀采样；采样管外覆加热器控制采样气体温度，以免出现温度太低时过热烟气发生结露影响采样结果。
9.进一步的，采样器的上端气室与采样管通过法兰连接，下端气室与干燥管通过法兰连接。
10.进一步的，储水箱的气体出口端与连通管通过法兰连接，连通管与流量计气体进口端通过螺纹连接，流量计气体出口端与调节阀通过螺丝连接；调节阀另一端通过法兰与动力抽吸装置连接。
11.进一步的，采样器内分为的上下两个气室，其中上气室采样进气口处设有有孔花板，作用是使采样气体更佳均匀分散的通过高精度工业过滤膜；有孔花板下依次设置滤膜垫、耐高温密封圈；下气室在采样气体出口处设有凸凹槽用于观测未被工业高精度滤膜吸附的粉尘量，以便判断测量结果的精确度。
12.进一步的，高精度工业过滤膜为陶瓷材质、过滤精度为0.1微米-100微米，工作压力为0.6-1.0/1.6mp，工作温度为5-200摄氏度。
13.进一步的，有孔花板为直径90mm厚2mm带9孔的316l不锈钢材质的圆片，孔直径为5mm。
14.进一步的，水泵、储水箱、四寸软管共同组成的循环水冷系统，并与干燥管结合，用于提升冷凝干燥的速率，调节阀和动力抽吸装置共同控制风量和采样管采样口风速。
15.进一步的，采样管为dn15不锈钢圆管。
16.本实用新型相对于现有技术相比具有显著优点：
17.1、本实用新型针对蒸汽动能磨利用过热蒸汽进行超细粉碎时收集出口的粉尘浓度测量，进一步说本装置是为了对过热蒸汽的采样及含尘浓度的测量；
18.2、本实用新型设计采样管与采样器共同完成采样，其中采样管设计有30
°
的偏角，可有效解决烟道内气体转向问题做到均匀采样，采样器外敷加热器控制所采样温度，防止结露，保证测量的精确度；采样器上气室设计的有空花板可使采样烟气更均匀的通过滤膜，下气室的凸凹槽便于观察未被滤膜拦截的粉尘量；这几处设计共同控制，使测量结果更加准确可靠；
19.3、本实用新型设计简单、操作容易、可对任意烟道的任意位置进行采样测量，连接处设有耐高温密封圈，进行连接时由于挤压，装置密封性会更好，动能抽吸装置在吸气时装置不会漏气导致误差大和浪费能源。
附图说明
20.图1为高温烟气粉尘浓度测量装置的示意图。
21.图2为高温烟气粉尘浓度测量装置的结构连接示意图。
22.图3为采样器界面示意图。
23.其中，图2中：1.采样管；2.加热器；3.采样器；4.干燥管；5.水泵；6.储水箱；7. 软管；8.温度计；9.连通管10.压力计；11.流量计；12.调节阀；13.动力抽吸装置；14支架。
24.其中，图3中：15.有孔花板；16.滤膜垫；17.耐高温密封圈；18.凸凹槽。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行具体说明。
26.如图1所示，本实用新型提供一种用于蒸汽动能磨超细粉碎收集出口的粉尘浓度测量装置。该实施例的粉尘浓度测量装置包括采样管、加热器、采样器、干燥管、冷凝系统和动力抽吸装置。其中加热器能对采样管所采烟气进行加热，防止烟气温度过低结露；采样器
拦截过热烟气中粉尘，其特点是通过有孔花板使通过工业高精度滤膜的过热烟气更加均匀分散；干燥管和冷凝系统共同作用使过热烟气降温结露并被干燥剂吸收；动力抽吸装置用于抽取所采的过热烟气。
27.具体为采样管1、加热器2、采样器3、干燥管4、水泵5、储水箱6和四寸软管7 组成的冷凝系统；以及温度计8、连通器9、压力计10、流量计11、调节阀12、和动力抽吸装置13及支架14；所述的采样管1与所采集过热烟气烟道出口呈一定角度，采样管1上设有加热器2；所述的采样器2的上端气室与采样管1固定连接，下端气室与干燥管4固定连接；干燥管4置于储水箱6中且气体出口端与连通管9固定连接；干燥管 4为两根串联u型管，内置干燥剂；连通管9上分别连有竖直在上的温度计8和竖直在下的压力计10，再与流量计11气体进口端固定连接；流量计11气体出口端与调节阀 12固定连接，调节阀12另一端与动力抽吸装置13固定连接。
28.本实用新型中的采样管1为dn15不锈钢圆管。
29.本实用新型中的采样器3为316不锈钢材质的上下两个圆柱筒通过螺纹连接。
30.本实用新型中的高精度工业过滤膜为陶瓷材质、过滤精度为0.1微米-100微米，工作压力为0.6-1.0/1.6mp，工作温度为5-200摄氏度。
31.本实用新型中的有孔花板15为直径90mm厚2mm带9孔(孔直径5mm)的316l 不锈钢材质的圆片。
32.本实用新型中的冷凝系统：储水箱为高嘣硅材质，尺寸为60*300*120mm；水泵为一款扬程1.0米，流量400l/小时的循环泵；软管为4分厚软管。
33.本实用新型中的流量计为304不锈钢浮子流量计，进出气孔螺纹为：外螺纹zg1/2、内螺纹为zg1/4，气体流量为24—240l/min。
34.本实用新型中的动力抽吸装置13流量范围为(80-120)l/min。
35.通过上述设置，实施例具体工作时：所采过热蒸汽被动力抽吸装置吸取来到采样管 1加热，进入采样器3时分散开来通过工业高精度滤膜，进入冷凝装置水蒸气结露成的水被干燥剂吸收，温度计和压力测量所采过热烟气在进入流量计前的温度和压力，调节阀和动力抽吸装置共同控制所采过热蒸汽流量和采样管1过热蒸汽流速。
36.通过上述实施例工作描述，在实施例工作时应先做预处理：测试前先将滤膜放入 105℃烘箱中烘2h，取出后置于干燥器内冷却20min，再用分析天平测得初重并记录；干燥剂同干燥管也一起进行上述操作；记录温度计和压力计的初始计数。根据烟道的形状和尺寸确定采样位置，用风速仪测量烟道风速。调动调节阀和动力抽吸装置频率，打开采样管上的加热器，温度计和压力计计读数稳定时调动调节阀开始采样。
37.采样结束后将采样器内的工业高精度过滤膜(用镊子取出)和干燥剂放在105℃烘箱中烘2h，取出置于玻璃干燥器内冷却20min后，用分析天平称重。
38.其中采样体积的计算按下式计算：
[0039][0040]
式中：v
nd-标准状态下的干燥烟气采样体积，l；
[0041]
v-实际工况下的干燥烟气采样体积，l；
[0042]ba-当地大气压，kpa；
[0043]
p
s-流量计前烟气压力，kpa；
[0044]
t
s-流量计前烟气温度，℃；
[0045]
烟气含尘浓度按下式计算：
[0046][0047]
式中：c
‑‑
标准状态下烟气的含尘浓度，mg/nm3[0048]
g2—滤膜终重，g；
[0049]
g1—滤膜初重，g；
[0050]vnd
—标准状态下的干燥烟气采样体积，l。