专利名称：免维护取样探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线分析系统预处理装置，具体是一种免维护取样探头。
背景技术：
取样探头是在线分析系统中一个重要的采样装置，它被长期安装在高粉尘、高水 份、高腐蚀性气体等恶劣环境中，完成气体采样过滤，是提供气体分析仪进行气体成份量分 析必不可少的一部分。 气样首先通过取样探头采样，经过预处理装置除尘净化、除水后才能进入分析仪 器进行分析，探头中的粉尘通过一定压力的压縮空气反吹到烟道、炉窑中。国内外传统的在 线分析系统配置的取样探头一般为"微孔过滤器"，过滤器表面附着的粉尘靠气脉冲进行反 吹清灰，清灰效率低、效果差。象水泥炉窑等工业燃煤锅炉燃烧过程的烟气中含有相当浓度 粘度的粉尘，这些粉尘累积板结使探头过滤器表面微孔堵塞，更严重的使探头取样孔堵塞， 造成分析结果不准确，分析系统无法工作的严重后果。因此，目前气体取样探头，维护周期 指标仅达到15 30天，无法做到在寿命期广5年免维护的水平，而且只能装1级过滤器， 过滤指标只能达到3 5阳的较低性能指标。所以这种过滤器经常造成样品后处理和分析仪 器因进灰而引起故障率增高，经常维护、使用费用高，在线连续分析时间减少的问题。为了 提高取样探头的维护周期，现有的取样过滤探头都采用反吹气源提供反吹气压，用于清除 过滤器表面积灰。但是由于烟气成份复杂，且�：兴荩ㄍ蚜蚝蟮难唐购蠧aO极 容易形成尘块板结，而烟尘在过滤器上的附着力较大，反吹清灰效果不佳，反吹效率低下， 造成过滤器经常堵塞、无法连续采样分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用两级过滤器，过滤精度高，使用时间 长，且在整个工作寿命期间可以免于维护的取样探头。 为实现上述目的，本发明所述的免维护取样探头，它包括保护罩和安装在保护罩 内的烟尘过滤器、微孔过滤器，以及反吹阀、安装座、波纹管和防雨罩；所述烟尘过滤器上 侧为进气口 ，进气口与保护罩外部相通，烟尘过滤器下侧设有出气口 ，出气口连通微孔过滤 器；微孔过滤器置于烟尘过滤器后并与波纹管相连，微孔过滤器及波纹管以悬臂连接方式 固定在安装座上，波纹管后端连通反吹阀再至取样探头出口，以上各部件皆位于防雨罩内， 在防雨罩上还设有样气出口用于收集样气。 所述烟尘过滤器包括过滤器壳体、限位不锈钢筛网和柔性过滤介质，所述两个限 位不锈钢筛网设置在过滤器壳体内，柔性过滤介质装填在两个限位不锈钢筛网之间。所述 柔性过滤介质最好是石英颗粒。 本发明的烟尘过滤器采用非刚性的过滤间隙可变特征的过滤介质。当需过滤时， 过滤介质间隙较�。谇寤沂保思湎队帜鼙浯蟆＝饩鑫ぶ芷诔さ牧硪还丶遣荒芙� 尘阻挡在过滤器表面，因为实际受尺寸限制，积灰面积有限，很快过滤器表面积满灰尘，必然造成维护周期短，本发明采用体积间隙过滤法，允许灰尘进入过滤器内部，把灰尘阻挡在 充满过滤介质内部的间隙中，同样的过滤器尺寸体积其容尘量要大得多，也是延长维护周 期的重要措施。又由于过滤间隙在清灰时自动变大，很容易将阻挡在间隙中的尘粒清除出 去，无需拆下清洗等维护工作。 压縮空气经过滤后，通过由外PLC控制的反吹阀使压縮空气形成脉冲气源吹入波 纹管，由于波纹管具有弹性，在脉冲气源推动波纹管过程中，波纹管在外力作用下产生机械 振动，由于微孔过滤器仅与保温管连接，并悬置于保护罩内，所以其也产生振动，使微孔过 滤器表面板结的粉尘破碎，降低了粉尘附着力，清除了灰尘，使取样探头始终可以免维护工 作。 为了提高破碎板结粉尘的效果，可以在波纹管内设有次声能发生器，用脉冲气压 源通过次声能发生器产生20HZ的次声能加剧振动，降低灰尘在过滤器表面的附着力。
此外，还可以在防雨罩内装有温度调节器，在烟尘过滤器内壁处设有加热器，通过 温度调节器控制加热器恒温在130°C，以保证进入过滤器的气体温度高于露点，不会出现冷 凝现象。 本发明的优点 1、烟尘过滤器采用体积间隙过滤法，尺寸体积较�。创凳焙苋菀捉璧苍诩湎� 中的尘粒清除出去，不需拆下清洗的维护工作。 2、利用反吹的压縮空气形成脉冲气源，推动弹性件波纹管产生机械振动，从而带 动微孔过滤器振动，使微孔过滤器表面板结的粉尘破碎，降低了粉尘附着力，清除了灰尘。
3、用脉冲气压源通过次声能发生器产生20HZ的次声能降低灰尘在过滤器表面的 附着力。 上述三种结构使探头清灰效率更高，确保探头达到免维护的状态，采用两级过滤 方式，提高了过滤效果，2级过滤器使过滤精度可达1阳。
图1是本发明的安装示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示是免维护取样探头的结构示意图，其包括保护罩1、烟尘过滤器2、反吹 阀3、安装座4、波纹管5、微孔过滤器6和防雨罩7，其中烟尘过滤器2和微孔过滤器6位于 保护罩1内，烟尘过滤器2上侧为进气口 9，进气口 9与保护罩1外部相通，烟尘过滤器2下 侧设有出气口 10，另一侧的出气口后为微孔过滤器6，反吹阀3用于从外部接入反吹气，反 吹阀3 —侧与安装座4连接，波纹管5 —侧固定在安装座4上，另一侧以悬臂式连接方式连 接微孔过滤器6，并使微孔过滤器置于烟尘过滤器2出气口后的保护罩1内。在波纹管5内 还设有次声能发生器14，以上各部件皆位于密封的防雨罩7内，在防雨罩上设有样气出口 8 用于排出样气，在防雨罩7内装有温度调节器15，在烟尘过滤器2内壁处设有由温度调节器 控制的加热器16，接线端子17则用于连接探头内各电器组件。 取样探头中的烟尘过滤器包括过滤器壳体11、限位不锈钢筛网12和柔性过滤介质13，所述两个限位不锈钢筛网12设置在过滤器壳体11内，柔性过滤介质13装填在两个 限位不锈钢筛网12之间。 柔性过滤介质是石英颗粒，其制备方法包括以下步骤 (1)用①5mm钢球与纯石英碎块按1 : 4_6混合，在球磨机中将石英碎块机械磨 碎，成近似于球状、无棱角的石英颗粒； (2)用孔径为0. 8mm的筛网筛滤除大于。0. 8mm的石英颗粒和钢球； (3)用孔径为0. 5mm的细不锈钢筛网滤除直径小于0. 5mm的石英颗粒； (4)将直径为①0.5 ①0.8mm的石英颗粒散开摊平，表面喷洒聚四氟液雾，在
35t: 45t:下烘干，之后将处理后的颗粒搅拌后再摊平进行二次喷洒聚四氟液雾，如此反
复处理三次； (5)再用孔径为lmm的不锈钢筛网筛除大于lmm的颗粒，获得小于lmm的氟处理的 石英颗粒，即为柔性过滤介质。 本发明制备的颗粒状过滤介质耐腐蚀、耐高温(< 250°C )，在限位不锈钢筛网中， 受自重作用，分析时为小体积，在脉冲反吹气压作用下，颗粒处于翻腾状态，其体积充满在 较大的限位空间内，实现颗粒间的间隙自动扩大到mm数量级。当需过滤时，间隙要很�。� 清灰时过滤间隙又能变大。为了解决维护周期长的另一关键问题，本发明采用体积间隙过 滤法，允许灰尘进入过滤器内部，把灰尘阻挡在充满过滤介质内部的间隙中，同样的过滤器 尺寸体积其容尘量要大得多，也是延长维护周期的重要措施。又由于过滤间隙在清灰时自 动变大，很容易将阻挡在间隙中的尘粒清除出去，不需拆下清洗进行维护工作。本发明的这 种过滤烟尘方法不存在过滤精度与维护周期之间原理上的矛盾，可以很好地解决存在过滤 不好，易堵的问题。
权利要求
一种免维护取样探头，其特征在于它包括保护罩(1)和安装在保护罩内的烟尘过滤器(2)、微孔过滤器(6)，以及反吹阀(3)、安装座(4)、波纹管(5)、和防雨罩(7)；所述烟尘过滤器(2)上侧为进气口(9)，进气口(9)与保护罩(1)外部相通，烟尘过滤器(2)下侧设有出气口(10)，出气口(10)连通微孔过滤器(6)；微孔过滤器置于烟尘过滤器(2)后并与波纹管(5)相连，微孔过滤器(6)及波纹管(5)以悬臂连接方式固定在安装座(4)上，波纹管(5)后端连通反吹阀(3)再至取样探头出口，以上各部件皆位于防雨罩(7)内，在防雨罩上还设有样气出口(8)用于收集样气。
2. 根据权利要求1所述的免维护取样探头，其特征在于所述烟尘过滤器包括过滤器壳 体(11)、限位不锈钢筛网(12)和柔性过滤介质(13)，所述两个限位不锈钢筛网(12)设置 在过滤器壳体(11)内，柔性过滤介质(13)装填在两个限位不锈钢筛网(12)之间。
3. 根据权利要求1或2所述的免维护取样探头，其特征在于柔性过滤介质(13)是石英 颗粒。
4. 根据权利要求1或2所述的免维护取样探头，其特征是在波纹管(5)内设有次声 能发生器(14)。
5. 根据权利要求1或2所述的免维护取样探头，其特征是在防雨罩(7)内装有温度 调节器(15)，在烟尘过滤器(2)内壁处设有由温度调节器控制的加热器(16)。
全文摘要
本发明公开了一种免维护取样探头，它包括保护罩和安装在保护罩内的烟尘过滤器、微孔过滤器，以及反吹阀、安装座、波纹管和防雨罩；所述烟尘过滤器上侧为进气口，进气口与保护罩外部相通，烟尘过滤器下侧设有出气口，出气口连通微孔过滤器；微孔过滤器置于烟尘过滤器后并与波纹管相连，微孔过滤器及波纹管以悬臂连接方式固定在安装座上，波纹管后端连通反吹阀再至取样探头出口，以上各部件皆位于防雨罩内，在防雨罩上还设有样气出口用于收集样气。本发明通过烟尘过滤器和微孔过滤器构成两级过滤，提高了过滤效果，同时采用反吹加机械振动方式防止粉尘附着，实现了免维护功能。
文档编号G01N1/22GK101762410SQ201010018269
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者索菲菲 申请人:索菲菲
专业数控铣床产品供应商
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