[实用新型]高温高压用气溶胶取样系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温高压用气溶胶取样系统。

背景技术

本实用新型涉及能够对气溶胶进行取样及分析的系统，目前缺乏可在高温高压状态下进行取样及分析的气溶胶测量系统，本实用新型的目的在于提供在高温高压情况下也能够进行测量的系统。

工业气溶胶装置大部分适用于常压常温、常压高温、高压常温等条件，还没有能够在高温高压条件下直接适用的工业装置。因此，本实用新型能够在高温高压环境下对包含粉尘、污染物及放射性物质的多种气溶胶进行分析，包括常温常压条件并包括高温高压条件，对石油化学工程、热能、制铁、原子能、汽车、空调移机过滤器等广泛的环境条件下的气溶胶分析技术提供基础技术。

对此，公开了如韩国授权专利第100145032号“工具安装及气溶胶生成装置”的装置等，但同样涉及在常温常压下的气溶胶生成装置，至今尚未公开关于高温高压气溶胶生成/注入、混合、取样系统。

实用新型内容

气溶胶测量系统需要对试样的流速进行调节来使其维持规定值，从而控制所取样的气溶胶的量，需要使用精湛的测量装置来能够在多种位置测定粒子的数量浓度、大小分布、质量浓度。

为了测定气溶胶的特性，需要能够对标本进行取样的装置。此时，特别留意在取样过程中不要致使气溶胶的特性变化，这种取样过程称为等速取样(Isokinetic Sampling)。等速取样是指在取样探针(Sampling Probe)内气溶胶的流动方向及速度分别与管内主气溶胶的流动方向及速度一致的条件下的取样过程。非等速取样的情况下，在取样过程中气溶胶的特性改变而与之后的测量结果无关地导致有误的测量结果，因此需要根据管内流速条件适当选定取样探针。并且，在开始取样之前，需要留意防止气溶胶长时间堆积在露出于主气溶胶流动的取样探针的内部。

为了对包含空气、非冷凝气体及蒸气的高温高压环境下的移送气体中所包含的气溶胶进行取样，系统及装置需要耐得住高温高压环境，并且以不影响系统设备的可靠性的方式设计取样系统。并且，需要分析因取样时间和热水力条件的差异而发生的不确定性来确认并补偿测量的准确性。

气溶胶测量装置基本使用取样时准确度最高的离线方式的过滤器。并且，为了完善目的，可通过取样口(sampling port)连接光学粒子计数器、静电式低压冲击器等多种测量设备。离线测量使用作为试验部的入口、出口的工业装置的薄膜过滤器。然而，大部分工业装置的适用范围受限，因此包含蒸气的高温高压环境下难以直接适用。因此，需要前处理装置和后处理装置，以便适用工业装置。图1示出使用薄膜过滤器作为离线测量装置的气溶胶取样系统。

为了达成如上所述的目的，本实用新型提供在高温高压环境下工作的气溶胶取样系统，沿着与移送气体管线1的移送气体的移动方向相同的方向形成有等速取样探针2，在等速取样探针2取样的移送气体向第一薄膜过滤器7移动而执行取样及测量，设置有吹扫用气体注入器4，用于在开始取样之前，在从等速取样探针2向第一薄膜过滤器7 移动的区间注入吹扫用气体来维持大于或等于移送气体管线的压力的压力，由此防止在取样探针的内部堆积气溶胶，从而在高温高压环境下以压力及温度平衡的状态进行取样，开始取样时，停止吹扫用气体的供给，气溶胶在第一薄膜过滤器7和等速取样探针2之间向第二薄膜过滤器5迂回而被第一薄膜过滤器5去除，取样管仅由移送气体填充，防止移送气体管线和取样管线之间存在压力差或温度差。

对从等速取样探针2至第一薄膜过滤器的区间进行加热来达到与移送气体管线相同的温度。

通过第一薄膜过滤器7的取样气体可通过临界孔8而被减压，通过临界孔的取样气体借助热交换器11而被去除热，蒸气在排水罐12 被冷凝并取样。

使气溶胶能够在通过临界孔8之前向针阀9迂回，从而能够进行压力调节。

可使蒸气被去除的取样气体通过热式质量流量计，在热式质量流量计15的前端设置有水分分离器。

在热式质量流量计的末端形成有真空罐和真空泵，从而能够控制向取样探针流入的移送气体的流量。

在安装有薄膜过滤器的过滤器支架中，为了使气溶胶的移送损失量最小化，从过滤器支架的入口至薄膜过滤器的区间呈圆锥形结构来形成层流。

通过如上所述的实用新型，可在高温高压环境下进行取样。

附图说明

图1为示出本实用新型的高温高压线下气溶胶测量装置的附图。

图2为示出本实用新型的高温高压线下气溶胶测量装置的过滤器支架的附图。