[发明专利]固定污染源稀释通道采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保设备，尤其涉及一种固定污染源稀释通道采样装置。

背景技术

目前国内研究使用的稀释通道采样装置大多价格昂贵且采用大比例分流、小流量采样，使得稀释系统体积过大不便于携带，也无法对细颗粒物进行分级采样。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种固定污染源稀释通道采样装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括烟道、加热采样管、铁氟龙管、空气发生器、净化器、流量表、稀释箱、分级采样器、抽气泵和旁路设备，所述烟道的中部通过管道与所述铁氟龙管的一端连接，所述加热采样管包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管的另一端与所述稀释箱的入口连接，所述空气发生器的出口依次通过所述净化器和所述流量表与所述稀释箱的入口连接，所述稀释箱的入口与所述铁氟龙管和所述流量表的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱的第一出口与所述旁路设备连接，所述稀释箱的第二出口与所述分级采样器的入口连接，所述分级采样器的出口与所述抽气泵连接。

具体地，所述旁路设备为3012H型自动烟尘测试仪。

所述固定污染源稀释通道采样装置的控制方法包括以下步骤：

(1)雷诺数：雷诺数大于4000则认为混合稀释段内气体达到湍流要求，烟气和稀释空气混合均匀：

Re＝U₁L/v

式中：U₁为流体的特征速度，L为特征长度，v为流体的运动粘性系数，故：

Re＝2Q/πRv→R＝2Q/πvRe→R＝2*Q/(3.14*15.5*10^-6*4000)

→R＝(0.019～0.027)m

已知空气在101.325kPa(1atm),70°F(21.1℃)时，ρ为1.199kg/m³，气体粘度183.7*10-7Pa·s(25℃时)^[3]，Q为110～160L/min；

(2)稀释比：通过旁路设备流量的改变实现采气端进气流量的控制；设：Q1为进气端流量，Q2为稀释空气流量，根据稀释比公式：

稀释比＝(Q1+Q2)/Q1＝(2.7～11)

(3)停留时间：设计停留段为体积为55L,总出气流量为110～160L/min，根据停留时间公式：停留时间＝V/Q＝(20～30)。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种固定污染源稀释通道采样装置，与现有技术相比，本发明将环境和污染源采样装置进行组合，中流量进行采样，采用分级采样器作为采样动力，极大地缩小了稀释系统体积，用旁路系统控制进去流量，操作方便，同时能对细颗粒物进行分级采样，能够对不同粒径细颗粒物进行采集，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-烟道、2-加热采样管、3-铁氟龙管、4-空气发生器、5-净化器、6-流量表、7-稀释箱、8-分级采样器、9-抽气泵、10-旁路设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括烟道1、加热采样管2、铁氟龙管3、空气发生器4、净化器5、流量表6、稀释箱7、分级采样器8、抽气泵9和旁路设备10，所述烟道1的中部通过管道与所述铁氟龙管3的一端连接，所述加热采样管2包覆于所述管道的外管壁上，所述铁氟龙管3的另一端与所述稀释箱7的入口连接，所述空气发生器4的出口依次通过所述净化器5和所述流量表6与所述稀释箱7的入口连接，所述稀释箱7的入口与所述铁氟龙管3和所述流量表6的出口之间形成虹吸结构，所述稀释箱7的第一出口与所述旁路设备10连接，所述稀释箱7的第二出口与所述分级采样器8的入口连接，所述分级采样器8的出口与所述抽气泵9连接。加热采样管2能进行加热，温度控制在100-120℃，可以防止烟气在采样管内冷却发生凝结。由空气发生器4和稀释箱7组成稀释系统。净化器5由空气发生器4(空气发生器4可以是空压机)供气，经净化器5中的硅胶和活性炭去除空气中水分和有机物。稀释箱7分为混合段和停留段，烟气在混合段与洁净空气充分混合，在停留段发生冷凝成核反应生成可凝结的细颗粒物。稀释箱7末端连接中流量分级采样器，用于采集烟气中细颗粒物和经稀释凝结成核产生的细颗粒物。

具体地，所述旁路设备10为3012H型自动烟尘测试仪。

所述固定污染源稀释通道采样装置的控制方法包括以下步骤：