專利名稱：氣體取樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體取樣方法，特別涉及工業(yè)爐窯內(nèi)氣體的取樣。
背景技術(shù)：
如圖1所示，在水泥生產(chǎn)中，物料從進(jìn)料口 21進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煙室31 (水泥回轉(zhuǎn)窯包 括回轉(zhuǎn)窯煙室和回轉(zhuǎn)體)，再從回轉(zhuǎn)窯煙室31進(jìn)入回轉(zhuǎn)體41?；剞D(zhuǎn)體內(nèi)的高溫氣體先從回 轉(zhuǎn)體41進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煙室31，再從進(jìn)料口 21出去。為了監(jiān)控生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率，需要 監(jiān)測回轉(zhuǎn)體內(nèi)高溫氣體的成分及含量，具體方法是取樣探頭11斜插入回轉(zhuǎn)窯煙室31，并 通過焊接法蘭12安裝在回轉(zhuǎn)窯煙室壁上。在水泥回轉(zhuǎn)窯中，粉塵濃度很大，且當(dāng)物料以一定的流量 從進(jìn)料口進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煙 室時，會撞擊煙室內(nèi)的取樣探頭。而且在水泥生產(chǎn)中，回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)壁上有結(jié)皮，當(dāng)這些結(jié)皮 累積到一定重量以后，在自身重量或外界的作用力下會脫落，脫落的結(jié)皮對取樣探頭產(chǎn)生 大的沖擊。再有，取樣探頭是斜插入回轉(zhuǎn)窯煙室，且不貼壁，取樣探頭只有一個支點，當(dāng)結(jié)皮 等重物脫落并砸中取樣探頭的探管時，探頭探管很容易就斷裂。還有，水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度很高，一般在1000°C以上，取樣探頭的材料必須要耐高
ilm ο不銹鋼的抗沖擊性比較強(qiáng)，但其耐熱性能不是很好。若溫度過高，用不銹鋼材料做 的取樣探頭的探管會彎曲變形，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫氣體監(jiān)測的中斷。陶瓷的耐熱性能很好， 但其抗沖擊性差，當(dāng)有重物或脫落的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)結(jié)皮砸中陶瓷取樣探頭探管時，大的沖力會 使陶瓷取樣探頭的探管斷裂，這將嚴(yán)重影響回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫氣體的連續(xù)監(jiān)測。為解決上述取樣探頭耐高溫、耐沖擊的問題，現(xiàn)有的取樣探頭都采用不銹鋼，并利 用冷卻水來降低取樣探頭的溫度。如圖2所示，取樣探頭的具體結(jié)構(gòu)為取樣探頭110為防 熱脹冷縮的三層套管結(jié)構(gòu)，其中心層為氣樣通道111，外兩層為冷卻水的進(jìn)出通道，分別與 冷卻水入口 112和冷卻水出口 113連接，冷卻水為循環(huán)水。冷卻水帶走取樣探頭熱量從而 降低不銹鋼材料的溫度，以防取樣探頭因溫度過高而彎曲變形。同時，不銹鋼的抗沖擊性能 較好，若有結(jié)皮等重物脫落并砸中取樣探頭時，一般不會使取樣探頭損壞，從而保證了對回 轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫氣體的連續(xù)監(jiān)測。上述方案較好地解決了取樣探頭耐熱性及抗沖擊性的問題，但還存在以下不足1、裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了通入冷卻水，取樣探頭內(nèi)部要設(shè)置冷卻水通道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時，氣體分析裝 置外部要配套附帶有加壓、冷卻、風(fēng)機(jī)等裝置，安裝使用麻煩。2、成本高。為使冷卻充分，循環(huán)水不能中斷。同時水冷配套裝置較多，使對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫氣體 連續(xù)監(jiān)測的成本大大提高。3、維護(hù)量大。
若水冷出問題，取樣探頭的熱量不能被及時帶走，過高的溫度會使取樣探頭發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫氣體連續(xù)監(jiān)測的中斷。同時水冷配套裝置較多且復(fù)雜，維護(hù) 不方便，維護(hù)量大。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種運(yùn)行簡單、維護(hù)量小的氣體取樣方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種氣體取樣方法，包括以下步驟a、提供取樣探頭；b、在回轉(zhuǎn)窯煙室與回轉(zhuǎn)體連接處的煙室壁上安裝取樣探頭，取樣探頭貼煙室壁安 裝；C、通過取樣探頭取樣回轉(zhuǎn)體內(nèi)部的氣體。作為優(yōu)選，所述取樣探頭豎直安裝。作為優(yōu)選，所述取樣探頭的取樣端位于煙氣管道的中心區(qū)域。作為優(yōu)選，所述取樣探頭為前后端相接結(jié)構(gòu)，其中后端材料為金屬，前端為陶瓷。作為優(yōu)選，所述取樣探頭為內(nèi)外層相包結(jié)構(gòu)，氣樣通道設(shè)置在內(nèi)層，內(nèi)層與外層之 間存有空隙。作為優(yōu)選，所述取樣探頭的材料內(nèi)層為陶瓷，外層為金屬。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和有益效果1、方法簡單，成本低。取樣探頭無需水冷，省去了取樣探頭內(nèi)部的水冷結(jié)構(gòu)及其外部配套附帶加壓、冷 卻、風(fēng)機(jī)等裝置，使整個氣體分析裝置簡單，便于維護(hù)，降低了成本。2、安裝方便靈活，工作量小。本發(fā)明另設(shè)置了便于安裝取樣探頭的煙氣管道，避免了原料、結(jié)皮對取樣探頭的 撞擊，采用了豎直安裝方式更是降低了結(jié)皮撞擊探頭的概率以及沖擊力，從而降低了取樣 探頭對抗沖擊的要求。取樣探頭的貼壁安裝有效地降低了結(jié)皮撞擊探頭的概率以及沖擊力，從而降低了 取樣探頭對抗沖擊力的要求，降低了探頭的成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中取樣探頭的安裝示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中高溫取樣探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例1中的氣體取樣裝置的安裝示意圖；圖4為本發(fā)明的一種氣體取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的另一種氣體取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實施例5中的探頭套管的安裝示意圖；圖7為實施例5中的取樣探頭與探頭套管的組合結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實施例1 如圖3所示，一種氣體取樣裝置，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，所述取樣裝 置包括取樣探頭20及煙氣管道5。所述煙氣管道5設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯煙室32和回轉(zhuǎn)體42之間，煙氣管道5、回轉(zhuǎn)窯煙室 32和回轉(zhuǎn)體42的內(nèi)部連通，所述煙氣管道5與回轉(zhuǎn)窯煙室32間固定連接。取樣探頭20通 過焊接法蘭12安裝在所述煙氣管道5的上部，取樣探頭20是豎直安裝，取樣端伸到煙氣管 道的中心區(qū)域。取樣探頭為前后端相接結(jié)構(gòu)，后端為金屬，前端為陶瓷，如圖4所示。此處，取樣探 頭后端121選為不銹鋼材料，前端122選為剛玉材料。煙氣管道的內(nèi)壁上也會有少量結(jié)皮，脫落的結(jié)皮主要是豎直下落，而豎直下落的 結(jié)皮是難以撞擊到取樣探頭上；再有，少量的結(jié)皮即使撞擊取樣探頭，也不會有大的撞擊 力，降低了對取樣探頭抗沖擊力的要求。本實施例還揭示了一種氣體取樣方法，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，所述 方法包括以下步驟a、提供取樣探頭，取樣探頭為前后端相接結(jié)構(gòu)，后端為金屬，前端為陶瓷，如圖4 所示。此處，取樣探頭后端121選為不銹鋼材料，前端122選為剛玉材料。b、如圖3所示，在回轉(zhuǎn)窯煙室32和回轉(zhuǎn)體42之間設(shè)置煙氣管道5，煙氣管道5、回 轉(zhuǎn)窯煙室32和回轉(zhuǎn)體42的內(nèi)部連通，所述煙氣管道5與回轉(zhuǎn)窯煙室32間固定連接。取樣探頭20通過焊接法蘭12安裝在所述煙氣管道5的上部，取樣探頭20是豎直 安裝，其取樣端伸到煙氣管道的中心區(qū)域。C、取樣探頭取出回轉(zhuǎn)體內(nèi)中心區(qū)域的高溫氣體。實施例2 一種氣體取樣裝置，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，與實施例1不同的是1、取樣探頭與豎直方向的夾角為15°。2、如圖5所示，取樣探頭為內(nèi)外層相包結(jié)構(gòu)，具體為內(nèi)層133包含氣樣通道131， 內(nèi)層133與外層134之間存有空隙132。內(nèi)層133材料可以選用剛玉等耐高溫陶瓷。外層 可以選用不銹鋼等金屬。由于金屬材料在高溫下容易產(chǎn)生軟化，當(dāng)結(jié)皮砸在取樣探頭上時， 外層134金屬與內(nèi)層133陶瓷之間的空隙132會對砸在取樣探頭上的結(jié)皮等重物產(chǎn)生緩沖 作用，從而保護(hù)了內(nèi)層133。本實施例還揭示了一種氣體取樣方法，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，與實 施例1不同的是1、取樣探頭與豎直方向的夾角為15°。2、如圖5所示，取樣探頭為內(nèi)外層相包結(jié)構(gòu)，具體為內(nèi)層133包含氣樣通道131， 內(nèi)層133與外層134之間存有空隙132。內(nèi)層133材料可以選用剛玉等耐高溫陶瓷。外層 可以選用不銹鋼等金屬。由于金屬材料在高溫下容易產(chǎn)生軟化，當(dāng)結(jié)皮砸在取樣探頭上時， 外層134金屬與內(nèi)層133陶瓷之間的空隙132會對砸在取樣探頭上的結(jié)皮等重物產(chǎn)生緩沖 作用，從而保護(hù)了內(nèi)層133。
實施例3 本實施例揭示了一種氣體取樣方法，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，所述方 法包括以下步驟a、提供取樣探頭，取樣探頭為前后端相接結(jié)構(gòu)，后端為金屬，前端為陶瓷，如圖4所示。此處，取樣探頭后端121選為不銹鋼材料，前端122選為剛玉材料；b、取樣探頭安裝在水泥回轉(zhuǎn)窯煙室與回轉(zhuǎn)體連接處的煙室壁上，取樣探頭緊貼煙 室壁，取樣探頭的取樣端伸到回轉(zhuǎn)體的中心區(qū)域；由于取樣探頭是貼壁安裝，回轉(zhuǎn)窯煙室內(nèi)的結(jié)皮難以撞擊到取樣探頭；再有，隨著 使用時間的增長，取樣探頭的上部的壁上也會產(chǎn)生結(jié)皮，這些結(jié)皮更好地保護(hù)了取樣探頭， 阻擋了脫落結(jié)皮對取樣探頭的撞擊?？梢?，在采用這種安裝方式后，明顯地降低了對取樣探 頭的要求；C、通過取樣探頭取出回轉(zhuǎn)體中心區(qū)域的氣體。實施例4 —種氣體取樣方法，應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，與實施例4不同的是如圖5所示，取樣探頭為內(nèi)外層相包結(jié)構(gòu)，具體為內(nèi)層133包含氣樣通道131，內(nèi) 層133與外層134之間存有空隙132。內(nèi)層133材料可以選用剛玉等耐高溫陶瓷。外層可 以選用不銹鋼等金屬。由于金屬材料在高溫下容易產(chǎn)生軟化，當(dāng)結(jié)皮砸在取樣探頭上時，夕卜 層134金屬與內(nèi)層133陶瓷之間的空隙132會對砸在取樣探頭上的結(jié)皮等重物產(chǎn)生緩沖作 用，從而保護(hù)了內(nèi)層133。實施例5 一種氣體取樣裝置，應(yīng)用在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，所述取樣裝置包括取樣 探頭和套管。如圖6、7所示，所述套管安裝在回轉(zhuǎn)窯煙室34與回轉(zhuǎn)體44連接處的煙室壁上。所 述取樣探頭14為彎曲狀，分為彎管部分141和直管部分142，探頭套管6為中空結(jié)構(gòu)，取樣 探頭14能自由從探頭套管6的內(nèi)部穿過。本實施例還揭示了一種氣體取樣方法，應(yīng)用在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的取樣中，所述 方法包括以下步驟a、如圖6、7所示，提供取樣探頭14及探頭套管6，取樣探頭14與探頭套管6的組 合結(jié)構(gòu)，所述取樣探頭14為彎曲結(jié)構(gòu)，分為彎管部分141和直管部分142，探頭套管6為中 空結(jié)構(gòu)，取樣探頭14能自由從探頭套管6的內(nèi)部穿過；b、在回轉(zhuǎn)窯煙室34與回轉(zhuǎn)體44連接處的煙室壁上安裝探頭套管6，使探頭套管6 斜插入回轉(zhuǎn)窯煙室34;取樣探頭14處于套管內(nèi)，取樣探頭的直管部分處于回轉(zhuǎn)窯煙室34，且呈豎直狀 態(tài)；直管部分的末端處于回轉(zhuǎn)體的中心區(qū)域；探頭套管6覆蓋住取樣探頭14的彎管部分141。探頭套管6保護(hù)斜插入回轉(zhuǎn)窯煙 室34的取樣探頭14的彎管部分141，同時又對取樣探頭14的直管部分142起到了阻擋脫 落物的作用，因而可以保護(hù)整個取樣探頭不受損壞。因此探頭套管6應(yīng)該選擇抗沖擊性好 的材料。本實施例探頭套管6的材料可以選為不銹鋼等金屬，取樣探頭14的材料可以選為 剛玉等耐高溫陶瓷。
當(dāng)結(jié)皮等脫落物砸中取樣探頭14時，由于金屬探頭套管6的保護(hù)作用，內(nèi)部陶瓷 取樣探頭14基本不會受到損傷。在安裝所述探頭套管6時，探頭套管6末端的水平位置要 低于探頭套管6始端的水平位置，這樣才能保證探頭套管6能保護(hù)取樣探頭14。此時安裝 探頭套管6時，探頭套管6的中心軸線與豎直方向間的夾角盡量小一點，如從0°到20°。 本實施例采用15°
C、通過取樣探頭取出回轉(zhuǎn)體中心區(qū)域的氣體。上述實施方式不應(yīng)理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。在不脫離本發(fā)明精神的情況 下，對本發(fā)明做出的任何形式的改變均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種氣體取樣方法，包括以下步驟a、提供取樣探頭；b、在回轉(zhuǎn)窯煙室與回轉(zhuǎn)體連接處的煙室壁上安裝取樣探頭，取樣探頭貼煙室壁安裝；c、通過取樣探頭取樣回轉(zhuǎn)體內(nèi)部的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述取樣探頭豎直安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述取樣探頭的取樣端位于煙氣管道的 中心區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述取樣探頭為前后端相接結(jié) 構(gòu)，其中后端材料為金屬，前端為陶瓷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述取樣探頭為內(nèi)外層相包結(jié) 構(gòu)，氣樣通道設(shè)置在內(nèi)層，內(nèi)層與外層之間存有空隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述取樣探頭的材料內(nèi)層為陶瓷，外層為金屬
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體取樣方法，包括以下步驟a、提供取樣探頭；b、在回轉(zhuǎn)窯煙室與回轉(zhuǎn)體連接處的煙室壁上安裝取樣探頭，取樣探頭貼煙室壁安裝；c、通過取樣探頭取樣回轉(zhuǎn)體內(nèi)部的氣體。本發(fā)明具有運(yùn)行簡單、維護(hù)量小等優(yōu)點，可應(yīng)用于水泥等領(lǐng)域內(nèi)高溫氣體的取樣中。
文檔編號G01N1/22GK101832886SQ200910156629
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者周永峰, 王健, 陳英斌 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司