一种固定源排放颗粒污染物采集装置的制作方法

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体为一种固定源排放颗粒污染物采集装置。

背景技术：

目前，我国大气污染状况十分严重，科学地采集固定污染源排放的PM_2.5、PM₁₀污染物，不仅可以准确确定PM_2.5、PM₁₀排放量，对大气颗粒物排放实施有效的管理与控制，还能够快速分析颗粒物污染来源，合理制定固定污染源PM_2.5、PM₁₀污染控制措施和排放标准。

我国目前的固定燃烧源排放颗粒物的采样方法为将烟尘采样管由采样孔直接插入烟道中，按等速采样原理，抽取一定量的含尘气体，根据采样管滤筒上所捕集到的颗粒物和同时抽取的气体量来计算排气中颗粒物浓度。但现有的颗粒物采样器利用上述方法采集的是烟气温度下的各种粒径混合的烟尘总量，不能实现颗粒物的粒径分级，则不能充分说明不同粒径的烟尘排放量和排放浓度。另外，由于是直接从烟道内采样，所以采集样品不能充分说明烟气排放到大气时经过物理、化学演化后的组成状况及其对大气颗粒物的贡献。再者，我国燃煤固定源排放管中的烟气湿度、温度比环境空气湿度、温度要高。烟气中大量的水汽会影响采样结果。且该方法采样规定使用的玻璃纤维滤筒含有较多杂质，会影响后续样品化学成分分析结果。为此，我们提出一种固定源排放颗粒污染物采集装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种固定源排放颗粒污染物采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种固定源排放颗粒污染物采集装置，包括排烟管道和数据采集与控制系统，所述排烟管道中设有颗粒污染物采样器，所述颗粒污染物采样器包括PM₁₀切割头、气液旋风分离器和采样喷嘴，所述颗粒污染物采样器右端连接有保温管，所述保温管外侧套接有加热导管，所述保温管右侧上部设有稀释气体导入装置，所述加热导管的右端设有稀释混合室，所述稀释混合室内腔左侧设有气体导流板，所述稀释混合室右端通过阀门连接有停留室，所述停留室右端通过管道依次设有PM_2.5切割头、质量流量控制器和气泵，所述PM_2.5切割头下端设有采样膜，所述排烟管道右侧壁上设有压差传感器和第一湿度传感器，所述加热导管侧壁上设有第一温度传感器，所述停留室中设有第二温度传感器、第二湿度传感器和压力传感器，所述压力传感器与第一压力表电性连接，所述压力传感器与第一压力表与数据采集与控制系统电性串联，所述压差传感器、第一湿度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器和第二湿度传感器均与数据采集与控制系统电性并联

优选的，所述稀释气体导入装置包括第二压力表、流量调节阀、文丘里流量计、过滤装置和空气压缩机，所述第二压力表通过导管连入稀释混合室，所述第二压力表上方通过导管连接有流量调节阀，所述流量调节阀右侧通过导管依次连接有文丘里流量计、过滤装置和空气压缩机。

优选的，所述保温管的厚度不小于5mm。

优选的，所述数据采集与控制系统上设有液晶触控屏。

优选的，停留室上部设置有平衡孔。

优选的，所述PM₁₀切割头的下端设有气液旋风分离器，所述气液旋风分离器下端设有采样喷嘴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该固定源排放颗粒污染物采集装置，通过设置气液旋风分离器的结构，达到了增强除湿能力，适应固定燃烧源排放出的温度高、湿度大、浓度高等特点的工业烟气颗粒污染物，采用一级稀释即可满足对管道烟气颗粒物采集要求的效果；通过设置稀释气体导入装置、稀释混合室和停留室的结构，实现烟气和稀释气体的充分稀释混合，并使得混合均匀后的烟气在停留一段时间后再进行颗粒物的捕集采样，从而达到了模拟烟气排放到大气时经过物理、化学演化后的组成状况及其对大气颗粒物的影响，使得采集到的烟尘颗粒样品更符合大气中实际情况的效果；通过设置切割头、采样膜、质量流量控制器和气泵的结构，达到了对PM2.5、PM10颗粒物进行分级采样的效果，使得污染物样品更具有针对性；通过设置压差传感器、第一湿度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器、压力传感器和数据采集与控制系统的结构，达到了实时监控系统内各个位置的相关数据的效果，提高了工作效率；通过在停留室上部设置有平衡孔的结构，达到了平衡停留室内微正压的效果，确保了停留室内反应能够高效快速进行；通过设置第一压力表和第二压力表的结构，达到了工作人员能够直接查看相关位置各项参数的效果，不需要在紧急情况发生时再对数据采集与控制系统上的液晶触控屏进行复杂操作，避免了数据采集不准确、不及时的情况的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型稀释气体导入装置的细部构造图。

图中：1排烟管道、2颗粒污染物采样器、21PM₁₀切割头、22气液旋风分离器、23采样喷嘴、3加热导管、31保温管、4稀释气体导入装置、41第二压力表、42流量调节阀、43文丘里流量计、44过滤装置、45空气压缩机、5稀释混合室、51气体导流板、52停留室、521阀门、6PM_2.5切割头、61采样膜、62质量流量控制器、63气泵、7数据采集与控制系统、71压差传感器、72第一湿度传感器、73第一温度传感器、74第二温度传感器、75第二湿度传感器、76压力传感器、761第一压力表。

具体实施方式

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种固定源排放颗粒污染物采集装置，包括排烟管道1和数据采集与控制系统7，所述排烟管道1中设有颗粒污染物采样器2，所述颗粒污染物采样器2包括PM₁₀切割头21、气液旋风分离器22和采样喷嘴23，所述PM₁₀切割头21的下端设有气液旋风分离器22，所述气液旋风分离器22下端设有采样喷嘴23，所述颗粒污染物采样器2能够增强除湿能力，适应固定燃烧源排放出的温度高、湿度大、浓度高等特点的工业烟气颗粒污染物，从而采用一级稀释即可满足对管道烟气颗粒物采集要求，所述颗粒污染物采样器2右侧设有保温管31，所述保温管31的厚度不小于5mm，所述保温管31外侧套接有加热导管3，所述加热导管3内壁采用特氟龙涂层，外壁包裹保温管31，可防止采集的烟气发生热泳沉积或水汽结合颗粒物冷凝贴壁，以减少颗粒物损失，所述保温管3右侧设有稀释气体导入装置4，所述稀释气体导入装置4包括第二压力表41、流量调节阀42、文丘里流量计43、过滤装置44和空气压缩机45，所述第二压力表41通过导管连入稀释混合室5，所述稀释混合室5能够实现烟气和稀释气体的充分稀释混合，并使得混合均匀后的烟气在停留一段时间后再进行颗粒物的捕集采样，从而达到了能够充分模拟烟气排放到大气时经过物理、化学演化后的组成状况及其对大气颗粒物的影响，使得采集到的烟尘颗粒样品更符合大气中实际情况的效果，所述第二压力表41上方通过导管连接有流量调节阀42，所述流量调节阀42右侧通过导管依次连接有文丘里流量计43、过滤装置44和空气压缩机45，所述稀释气体导入装置4右侧设有稀释混合室5，所述稀释混合室5左侧设有气体导流板51，所述稀释混合室5右侧通过阀门521连接有停留室52，所述停留室52上部设置有平衡孔，用于平衡停留室52内烟气产生的微正压，从而保证采样工作的快速有序进行，所述停留室52右侧依次设有PM_2.5切割头6、质量流量控制器62和气泵63，所述PM_2.5切割头6下端设有采样膜61，所述排烟管道1右侧壁上设有压差传感器71和第一湿度传感器72，所述加热导管3下端设有第一温度传感器73，所述停留室52中设有第二温度传感器74、第二湿度传感器75和压力传感器76，所述压力传感器76下端设有第一压力表761，所述压力传感器76与第一压力表761电性连接，所述压力传感器76与第一压力表761与数据采集与控制系统7电性串联，所述压差传感器71、第一湿度传感器72、第一温度传感器73、第二温度传感器74和第二湿度传感器75均与数据采集与控制系统7电性并联所述若干传感器和数据采集与控制系统7能够实时监控系统内各个位置的相关数据的效果，提高工作人员的工作效率，所述数据采集与控制系统7上设有液晶触控屏，所述液晶触控屏使工作人员能够直接查看相关位置各项参数的效果，不需要在紧急情况发生时再对数据采集与控制系统上的液晶触控屏进行复杂操作，避免了数据采集不准确、不及时的情况的发生。

工作原理：

首先，将颗粒污染物采样器2插入排烟管道1，并进行固定；

然后，打开稀释气体导入装置4中的空气压缩机45和PM_2.5切割6头右侧的气泵63，使得颗粒污染物样品能够经过颗粒污染物采样器2，再通过气体导流板51进入停留室52，并最终进入PM_2.5切割6；

同时，时刻关注第一压力表761、第二压力表41和数据采集与控制系统7上的液晶触控屏上的数据；

最后，取下采样喷嘴23和采样膜61上获得的不同粒径的颗粒污染物样品，并进行相关的后续实验。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。