一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及高温窑炉气体分析技术领域，尤其涉及一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置。


背景技术：

2.在高温窑炉运行过程中，需要对窑炉内气体进行抽样检测，来反应窑炉内部的工况。高温窑炉内取样的气体温度高，而用于气体成分分析仪器对分析气体温度有严格的限制，只能分析常温气体，高温气体通入仪器很容易损坏昂贵的仪器传感器，无法分析高温窑炉内的热气体成分。另外，由于高温窑炉内部温度较高，伸入窑炉内部取样的取样头也容易变形，影响气路的通畅。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置，包括气体取样部件、气体冷却部件、气体成分分析仪器；所述气体取样部件的尾端通过取样气体侧进口通道与所述气体冷却部件连接；所述气体取样部件包括取样管、固定在取样管尾端的端头，所述取样管的外侧设置有管套，所述管套自尾端向头端依次为固定部、内折弯部、变径部，固定部与所述取样管固定，内折弯部呈山谷状向内折弯，变径部尾端的直径大于头端；所述气体冷却部件包括箱体、热交换器，所述热交换器置于所述箱体内部，所述热交换器的高温回路进口连接有取样气体侧进口通道，所述热交换器的高温回路出口连接有取样气体侧出口通道，所述取样气体侧出口通道的出口端连接常温气体输气管道，常温气体输气管道连接气体成分分析仪器；所述热交换器的低温回路进口连接有冷媒侧进口管道，所述热交换器的低温回路出口连接有冷媒侧出口管道。
6.优选的，所述取样管的内部设置有伸出其头端的截面呈“十”字型的引流柱。
7.优选的，所述端头和所述管套之间设置有第一隔热层。
8.优选的，所述管套的内侧设置有第二隔热层。
9.优选的，所述端头上开有多个用于紧固的长孔。
10.优选的，所述取样气体侧出口通道和常温气体输气管道之间设置有引风装置。
11.优选的，所述气体冷却部件包括控制器，所述取样气体侧出口通道上安装有温度传感器，所述冷媒侧进口管道上并联有旁路管道，所述冷媒侧进口管道上设置有自动调节阀，所述旁路管道上设置有手动调节阀，所述温度传感器、控制器与自动调节阀电性连接。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1、通过在热交换器中，取样气体与冷媒换热，可将窑炉内高温气体冷却到气体成分分析仪器允许的温度，实现在线气体分析，同时还可以根据气体温度高低自动调节冷媒
流量大小。
14.2、气体取样部件中设置了可缓冲胀缩形变的管套结构，温度变化后也能贴合检测孔，可防止通气管路变形，保持气路通畅。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置的结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置的气体冷却部件结构示意图；
17.图3为本实用新型提出的一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置的气体取样头主视结构示意图；
18.图4为本实用新型提出的一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置的气体取样头侧视结构示意图。
19.图中：1
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高温窑炉、2
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检测孔、3
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气体取样头、31
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取样管、32
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引流柱、33
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端头、34
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第一隔热层、35
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管套、36
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第二隔热层、4
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箱体、5
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取样气体侧进口通道、6
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取样气体侧出口通道、7
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常温气体输气管道、8
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气体成分分析仪器、9
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冷媒侧进口管道、10
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冷媒侧出口管道、11
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热交换器、12
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旁路管道、13
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自动调节阀、14
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手动调节阀、15
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温度传感器、16
‑
控制器。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参照图1
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4，一种用于分析高温窑炉内气体成分的取样装置，包括气体取样部件3、气体冷却部件、气体成分分析仪器8；
22.气体取样部件3的头端通过高温窑炉1上的检测孔2插入高温窑炉1内，气体取样部件3的尾端通过取样气体侧进口通道5与气体冷却部件连接；
23.气体取样部件3包括取样管31、固定在取样管31尾端的端头33，取样管31的内部设置有伸出其头端的截面呈“十”字型的引流柱32，取样管31的外侧设置有管套35，管套35自尾端向头端依次为固定部、内折弯部、变径部，固定部与取样管31固定，内折弯部呈山谷状向内折弯，变径部尾端的直径大于头端，端头33和管套35之间设置有第一隔热层34，管套35的内侧设置有第二隔热层36，端头33上开有多个用于紧固的长孔。
24.取样管31插入检测孔2中，管套35紧贴孔壁，第一隔热层34紧贴高温窑炉1外壁，端头33通过紧固件与高温窑炉1壁固定，气体取样部件3和窑炉壁因温度变化而产生一些胀缩时，管套35的内折弯部发生伸缩，保持管套35贴合外壁，引流柱32一方面起到导流气体的作用，另一方面起到了支撑取样管31的作用，防止取样管31变形，保持气路通畅。
25.气体冷却部件包括箱体4、控制器16、热交换器11，热交换器11置于箱体4内部，热交换器11的高温回路进口连接有取样气体侧进口通道5，热交换器11的高温回路出口连接有取样气体侧出口通道6，取样气体侧出口通道6上安装有温度传感器15，监测送检气体的
温度；取样气体侧出口通道6的出口端连接常温气体输气管道7，常温气体输气管道7连接气体成分分析仪器8，在取样气体侧出口通道6和常温气体输气管道7之间常设置引风装置，给气体提供向气体成分分析仪器8流动的动力。
26.热交换器11的低温回路进口连接有冷媒侧进口管道9，热交换器11的低温回路出口连接有冷媒侧出口管道10，冷媒侧进口管道9上并联有旁路管道12，冷媒侧进口管道9上设置有自动调节阀13，旁路管道12上设置有手动调节阀14，温度传感器15、控制器16与自动调节阀13电性连接。
27.取样气体侧进口通道5与气体取样头3的取样管31尾端连接，取样气体经侧进口通道5通入热交换器11的高温回路中，与低温回路中的冷媒进行换热，然后经取样气体侧出口通道6、常温气体输气管道7送往气体成分分析仪器8。冷媒通过冷媒侧进口管道9通入热交换器11的低温回路中，与高温回路中的气体进行换热，换热后的冷媒从冷媒侧出口管道10流出。
28.在手动调控冷媒流量方式下，关闭自动调节阀13，根据取样气体侧出口管道6上的温度传感器15检测的温度调节手动调节阀14开度大小，可以控制冷媒流量大小；在自动调控冷媒流量方式下，关闭手动调节阀14，取样气体侧出口管道6上的温度传感器15发出气体温度信号至控制器16，控制器16发出控制信号控制自动调节阀13的开度大小，可以控制冷媒流量大小。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。