[实用新型]高温高粉尘取样探头

说明书

本实用新型属于在工业过程中对高温高粉尘气体进行分析时采用的干法取样探头。

目前在对高温高粉尘状况下进行干法气体采样，采用了各种各样的过滤和防堵塞的技术，但无论是国内的或是国外的，归纳起来仍存在着以下不足之处：

1.在主过滤器和采样管分离的情况下，采样管到主过滤器间的管内部流动的气体仍为高尘的样气，管道易结垢堵塞。

2.当过滤器为超细过滤时，因无特殊的对粉尘进行吹扫的技术，过滤器易堵塞造成过滤失效，故过滤器需要经常更换，维护量大。

3.当过滤器为粗过滤时，虽可延长过滤器的寿命但容易造成过滤器到分析柜间取样管道的堵塞，需经常拆卸、清洗管道，并需配置多级过滤，增加了成本也使设备结构复杂化。

4.采用非金属过滤器，如目前国际国内常用的陶瓷过滤器，在采样头和过滤器一体化时，由于过滤器和探头的封接是非金属和金属材料的连接，两者的温度膨胀系数差异极大，在温度骤变的情况下易产生陶瓷破裂或封接处的泄漏，失去过滤能力。

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供一种能在高温和高粉尘条件下取样的探头，该探头的过滤器能基本除净气样中粒径≥1μm的粉尘，由于配用了特殊的防堵塞吹扫器和吹扫方式使本探头长期使用而不堵塞。

本实用新型的目的是这样实现的，即将取样，过滤，防堵塞三个功能在结构上采用一体化，它包括取样管（1），气动球阀（2），过滤腔（3），过滤器（4），吹扫器（5）以及样气出口（14）。气样被吸入后，经过气动球阀进入过滤腔。本实用新型的特征是过滤器（4）的过滤介质体（12）采用Ni质粉末冶金制成，过滤器采用不锈钢底座（13），并通过氩弧焊接将过滤介质体及其底座和样气出口（14）连成一体；为了排除过滤器上堆积的粉尘，为过滤器专门设计了环状的吹扫器，吹扫器的环形管（17）套在过滤器上，其上均布有至少四个口部方向与样气进气方向相反的反吹气喷气嘴（16）和至少一个反吹气进气管（15），喷气嘴的管体向环形管中心倾斜12°～18°。当需要对过滤器进行吹扫时，在反吹气进气口通入0.4MPaN₂气，使喷嘴以极快的速度喷射形成多道射流，刮削金属过滤器表面，使堆积的微尘被刮去，为了达到最好的吹扫效果，还可在样气出口（14）通入反吹气，即首先让0.4MPaN₂气从过滤器里向外吹出，将外表面积尘顶松，同时用脉冲气流（周期10秒）外吹三分钟，然后关闭球阀（2），使反冲气流能达到过滤介质体的各部分和过滤腔的各个角落，这时，积尘随着气流从排尘孔（11）排出，使过滤介质体表面和过滤腔不带积尘。

同现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1.由于取样、过滤、防堵塞一体化，使结构紧凑坚固耐用。

2.采用Ni粉末冶金制作过滤介质体，能滤去99.97％的粒径≥1um的粉尘，过滤效率高，它与金属底座焊接后能经受温度骤变的影响，使用寿命长。

3.由于采用了反向气流吹扫器，多孔射流技术配上复合吹扫方式，使过滤器100％地恢复过滤功能。

4.能在高温、高粉尘下长期连续采样，寿命可达10000小时以上（一年以上），不需要维修或更换任何部件。

本实用新型可广泛地用于冶金工业转炉炼钢，煤气分析及各种合金炉的干法气体采样。以下给出本实用新型的一个较佳实施方案，并结合附图给予说明。

附图1是本实用新型剖面结构示意图；

附图2是过滤器剖面结构示意图；

附图3、4是吹扫器的主、侧视结构示意图。

如图所示：取样管（1）与气动球阀（2）以及过滤腔（3）直接采用螺纹紧密连接，气动球阀（2）的密封件采用黄铜制成；过滤器（4）为由过滤介质体（12），不锈钢底座（13），样气出口连接管（14）三者组成的，并用氩弧焊焊接成的整体，过滤介质体（12）直径为62mm，长度为330mm，壁厚为2mm，由Ni质粉末冶金压制而成。样气出口连接管（14）穿过过滤腔上盖上的管座（9），通过螺帽（8）和密封圈，将过滤器（4）与过滤腔上盖（10）紧密连接。吹扫器（5）的环形管（17）套在过滤器（4）上，环形管（17）上均布有四个直径为6mm的金属管喷嘴（16），喷嘴口的端面为呈45°的斜面，其管体向环形管（17）的中心倾斜15°，环形管（17）上的反吹气进气管（15）穿过过滤腔上盖上的管座（6），通过螺帽（7）和密封圈，将吹扫器（5）与过滤腔上盖紧密连接，最后过滤腔上盖（10）与过滤腔（3）通过法兰紧固在一起。