一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统论文和设计-张坤

全文摘要

本实用新型涉及一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：包括一级屏蔽罩，所述的一级屏蔽罩呈漏斗形，漏斗末端设置有固连为一体的二级屏蔽罩，二级屏蔽罩内部末端固定连接有管嘴，管嘴末端连接有管道，管道末端与外部废气排放监测装置连接；所述的二级屏蔽罩为圆管结构，其与管嘴的连接方式为等分点接触连接，两者之间设置有气流通道；所述的管嘴由管口和管身构成，管口为管状的圆锥台结构。本实用新型的有益效果是：整体结构简单，可以在气载流出物混合均匀区域取样，取样结果相比多管嘴取样系统更加准确、有效。

主设计要求

1.一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：包括一级屏蔽罩，所述的一级屏蔽罩呈漏斗形，漏斗末端设置有固连为一体的二级屏蔽罩，二级屏蔽罩内部末端固定连接有管嘴，管嘴末端连接有管道，管道末端与外部废气排放监测装置连接；所述的二级屏蔽罩为圆管结构，其与管嘴的连接方式为等分点接触连接，两者之间设置有气流通道；所述的管嘴由管口和管身构成，管口为管状的圆锥台结构，末端设置有外螺纹，管口内壁面与中心轴线的夹角为α，3°≤α≤5°，管口外壁面与中心轴线的夹角小于等于12°，管身为圆管结构，一端设置有与管口外螺纹相配合的内螺纹，另一端与管道连接。

设计方案

1.一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：包括一级屏蔽罩，所述的一级屏蔽罩呈漏斗形，漏斗末端设置有固连为一体的二级屏蔽罩，二级屏蔽罩内部末端固定连接有管嘴，管嘴末端连接有管道，管道末端与外部废气排放监测装置连接；所述的二级屏蔽罩为圆管结构，其与管嘴的连接方式为等分点接触连接，两者之间设置有气流通道；所述的管嘴由管口和管身构成，管口为管状的圆锥台结构，末端设置有外螺纹，管口内壁面与中心轴线的夹角为α，<\/i>3°≤α≤<\/i>5°，<\/i>管口外壁面与中心轴线的夹角小于等于12°，管身为圆管结构，一端设置有与管口外螺纹相配合的内螺纹，另一端与管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：所述的一级屏蔽罩其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其截面面积为被监测排放管道截面面积的8%～12%。

3.根据权利要求1所述的一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：所述的二级屏蔽罩其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其中心轴线与一级屏蔽罩的中心轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：所述的管嘴中心轴线与二级屏蔽罩的中心轴线重合，其内、外壁表面粗糙度均为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

5.根据权利要求1所述的一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：所述的管道内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及废气排放过程中污染源的采集和监测，尤其是一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统。

背景技术

为判明工业排放废气中各项污染源是否满足排放限值要求，通常需要对烟囱或排放管道中的气载流出物进行连续取样与监测。目前很多取样管路系统均采用多管嘴取样，多管嘴取样方案其缺点非常明显：①在非混合均匀取样区域进行取样，其取样结果不具有代表性；②多管嘴取样系统由于水平管与弯管较多，且结构复杂，极易引起气载流出物管路损失，从而导致取样严重失真。因此，需要设计一种结构简单且兼具高效的取样系统，来解决这个问题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，通过本实用新型，可以提高气载流出物取样效率，从而简化取样管路的系统结构，使得取样结果更准确、有效。

本实用新型采用以下技术方案：一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：包括一级屏蔽罩，所述的一级屏蔽罩呈漏斗形，漏斗末端设置有固连为一体的二级屏蔽罩，二级屏蔽罩内部末端固定连接有管嘴，管嘴末端连接有管道，管道末端与外部废气排放监测装置连接；所述的二级屏蔽罩为圆管结构，其与管嘴的连接方式为等分点接触连接，两者之间设置有气流通道；所述的管嘴由管口和管身构成，管口为管状的圆锥台结构，末端设置有外螺纹，管口内壁面与中心轴线的夹角为α，<\/i>3°≤α≤<\/i>5°，<\/i>管口外壁面与中心轴线的夹角小于等于12°，管身为圆管结构，一端设置有与管口外螺纹相配合的内螺纹，另一端与管道连接。

所述的一级屏蔽罩其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其截面面积为被监测排放管道截面面积的8%～12%。

所述的二级屏蔽罩其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其中心轴线与一级屏蔽罩的中心轴线重合。

所述的管嘴中心轴线与二级屏蔽罩的中心轴线重合，其内、外壁表面粗糙度均为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

所述的管道内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

本实用新型的有益效果是：整体结构简单，可以在气载流出物混合均匀区域取样，通过两级屏蔽罩的组合，采用特殊的二级屏蔽罩与经优化设计后的锥形管口，有效的提升了取样管嘴对气溶胶粒子的透过率，减少了气载流出物的壁面损失，可在高湍流情况下对气溶胶粒子保持高透过率，允许取样管嘴在高湍流强度的情况下进行取样，因此，取样结果相比多管嘴取样系统更加准确、有效。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的二级屏蔽罩和管嘴的连接主视图。

图3为本实用新型的二级屏蔽罩和管嘴的连接俯视图。

图4为管口的主视图。

图中，1、一级屏蔽罩，2、二级屏蔽罩，3、管嘴，4、管道，5、监测装置，6、管口，7、管身，8、连接点。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种具有二级屏蔽罩的锥形单管嘴取样系统，其特征是：包括一级屏蔽罩1，所述的一级屏蔽罩1呈漏斗形，漏斗末端设置有固连为一体的二级屏蔽罩2，二级屏蔽罩2内部末端固定连接有管嘴3，管嘴3末端螺纹连接有管道4，管道末端与外部废气排放监测装置5螺纹连接；所述的二级屏蔽罩2为圆管结构，其与管嘴3的连接方式为等分三个连接点8焊接式连接，两者之间设置有气流通道9；所述的管嘴由管口6和管身7构成，管口6为管状的圆锥台结构，末端设置有外螺纹，管口6内壁面与中心轴线的夹角为α，<\/i>3°≤α≤<\/i>5°，<\/i>管口6外壁面与中心轴线的夹角小于等于12°，这两个角度的大小会直接影响管嘴3对取样气流的吸入率，通过流场优化计算可知，在此数值下，管嘴3对取样气流的吸入效率能够满足工程应用需要，其作用是提高管嘴3对取样气流的吸入率，从而提升整个取样系统的透过率，管身7为圆管结构，一端设置有与管口6外螺纹相配合的内螺纹，另一端与管道4连接。

所述的一级屏蔽罩1其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其截面面积为被监测排放管道截面面积的8%～12%。其原理是：气溶胶粒子与管路内壁会产生直接接触，若管路内壁表面粗糙度过高，表面沟壑间隔过大，会造成气溶胶粒子沉积在这些沟壑里面，从而降低气溶胶粒子透过率；若内壁带静电，静电效应会使气溶胶粒子吸附在内壁上，从而降低气溶胶粒子透过率；若内壁生锈，生锈部位的表面粗糙度不再满足Ra0.8，会使气溶胶粒子流经生锈部位与之随机碰撞的时候，造成沉积，降低透过率。

所述的二级屏蔽罩2其内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理，其中心轴线与一级屏蔽罩1的中心轴线重合。

所述的管嘴3中心轴线与二级屏蔽罩2的中心轴线重合，其内、外壁表面粗糙度均为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

所述的管道4内壁表面粗糙度为Ra0.8，并作防静电、防锈处理。

本实用新型的原理是：一级屏蔽罩入口设置在气载流出物充分混合的区域，对被取样气流进行预分离，得到第一级中心流，中心流在屏蔽罩内再混合，并输送至二级屏蔽罩处。管嘴设置在二级屏蔽罩内构成单级屏蔽罩取样管嘴结构，对预分离所得的第一级中心流进行再分离，收集到第二级中心流，以达到减少气溶胶粒子的损失，提升透过率的目的。通过两级屏蔽罩组合，达到预分离-再分离的效果。

一、二级屏蔽罩的设置，可以有效降低气载流出物的壁面损失，经过优化设计的锥形管口，可在高湍流情况下对气溶胶粒子保持高透过率，从而在取样的时候，管嘴对取样气流的吸入效率能够满足工程应用需要。

本实用新型未详述部分为现有技术。

设计图