一種氣溶膠取樣除濕方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于除濕技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣溶膠取樣除濕方法及裝置，該裝置即適用于放射性的氣溶膠取樣，也適用于普通氣溶膠或PM取樣。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著日本核電事故及PM2.5問題的影響,人們對于放射性氣溶膠危害與非放射性氣溶膠危害認(rèn)識越來越清楚，氣溶膠監(jiān)測技術(shù)從核能相關(guān)領(lǐng)域向綜合行業(yè)有了較大發(fā)展。然而，氣溶膠監(jiān)測技術(shù)不是一門簡單的只要能抽氣就可以獲取到所需關(guān)注的氣溶膠。并且取樣及監(jiān)測與濕度、溫度等相互作用，關(guān)系復(fù)雜。目前狀況可歸結(jié)為如下:
[0003](I)放射性氣溶膠監(jiān)測想當(dāng)然認(rèn)為只要通氣并抽到氣體就可以實(shí)現(xiàn)氣溶膠取樣和測量；
[0004](2)即使放射性氣溶膠取樣技術(shù)符合規(guī)范，但遇到有濕氣，并可能發(fā)生凝結(jié)而影響取樣正確性和監(jiān)測系統(tǒng)安全時并未做更多考慮。
[0005](3)少部分考慮并設(shè)置除濕的裝置也是認(rèn)為只要連通就可以除濕，即使能除濕也存在沒考慮到取樣終端前也是會存在凝結(jié)水或者液態(tài)物質(zhì)而影響取樣和測量甚至損壞測量系統(tǒng)的情況。
[0006](4)國外PM2.5監(jiān)測中采用的是加熱處理方式，該方式可降低濕度凝結(jié)問題，但并不能徹底處理，而且采用加熱的方式會影響后續(xù)收集的份額、改變化學(xué)以及改變探測系統(tǒng)性能等諸多弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種氣溶膠取樣除濕裝置，該裝置設(shè)置在取樣或探測系統(tǒng)前端的氣體傳輸管路上，保證在氣溶膠進(jìn)入取樣或探測系統(tǒng)前，除掉濕氣，確保取樣的可靠性，并且有效保護(hù)取樣或探測系統(tǒng)不會遭到破壞。
[0008]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種氣溶膠取樣除濕裝置，該裝置設(shè)置在取樣或探測系統(tǒng)前端的氣體傳輸管路上，該裝置包括上彎管、下彎管以及盛放液態(tài)容器，所述下彎管設(shè)置在所述上彎管的下方，所述上彎管下部和下彎管上部均為八字形結(jié)構(gòu)，所述上彎管下部套設(shè)在所述下彎管上部，上彎管下部與下彎管上部之間留有間隙；所述上彎管下部和下彎管上部分別穿設(shè)在所述盛放液態(tài)容器中。
[0009]進(jìn)一步，所述上彎管曲率為該上彎管管徑的5倍以上。
[0010]進(jìn)一步，所述上彎管八字形結(jié)構(gòu)的張開角度大于下彎管八字形結(jié)構(gòu)的張開角度。
[0011]進(jìn)一步，所述上彎管下部與所述下彎管上部均為尖銳形。
[0012]進(jìn)一步，所述上彎管下部與下彎管上部的間隙大于0mm。
[0013]進(jìn)一步，所述上彎管上部管徑與所述下彎管下部管徑相同。
[0014]進(jìn)一步，所述盛放液態(tài)容器的側(cè)壁上設(shè)有觀察窗口。
[0015]進(jìn)一步，所述盛放液態(tài)容器的側(cè)壁上還設(shè)有閥門，該閥門設(shè)在所述觀察窗口的下方。
[0016]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0017](I)本發(fā)明的除濕裝置，無需加熱耗能措施即可有效的除去氣溶膠或PM測量中大量的水或其他液態(tài)物質(zhì)，有效保護(hù)放射性氣溶膠或PM取樣系統(tǒng)的水汽；
[0018](2)該除濕裝置，不僅能去除水分，而且對于取樣的影響也較其它措施小，具有優(yōu)異的可靠性；
[0019](3)該除濕裝置，可以保證去除氣溶膠或PM取樣水分，而不會改變?nèi)犹綔y系統(tǒng)溫度，有效保障探測系統(tǒng)的壽命；
[0020](4)該除濕裝置，可克服取樣時濕氣對取樣的干擾和對探測系統(tǒng)的破壞，并克服普通的除濕方法的氣溶膠損失嚴(yán)重問題，從而最大化的保護(hù)取樣系統(tǒng)和探測系統(tǒng)。
[0021]另外，本發(fā)明還提供一種利用上述氣溶膠取樣除濕裝置進(jìn)行除濕的方法，包括以下步驟:
[0022]a、首先氣溶膠通過氣體傳輸管路進(jìn)入除濕裝置的上彎管內(nèi)；
[0023]b、然后氣溶膠靠自身的重力和表面的張力,將形成的凝水或其他液態(tài)物質(zhì)附著在上彎管的管壁上，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離；
[0024]C、分離后的氣體通過除濕裝置的下彎管進(jìn)入取樣或探測系統(tǒng)，分離后的液體通過上彎管的管壁滑入除濕裝置的盛放液態(tài)容器中。
[0025]進(jìn)一步，在所述步驟c中，將盛放液態(tài)容器中的液體排出。
[0026]本發(fā)明提供的除濕方法:操作簡單，除濕的效果好。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明氣溶膠取樣除濕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明除濕方法的流程圖。
[0029]圖中:
[0030]1-上彎管 2-下彎管 3-盛放液態(tài)容器
[0031]4-觀察窗口 5-閥門
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0033]如圖1所示，是本發(fā)明提供的氣溶膠取樣除濕裝置，該除濕裝置即適用于放射性氣溶膠取樣除濕，也適用于非放射性氣溶膠或PM取樣除濕。該除濕裝置設(shè)置在取樣或探測系統(tǒng)前端的氣體傳輸管路上，其包括上彎管1、下彎管2以及盛放液態(tài)容器3。其中，下彎管2設(shè)置在上彎管I的下方，優(yōu)選設(shè)置在上彎管的正下方，上彎管下部和下彎管上部均呈八字形結(jié)構(gòu)，上彎管八字形結(jié)構(gòu)開口角度大于下彎管八字形結(jié)構(gòu)開口角度，上彎管下部套設(shè)在下彎管上部，且套設(shè)部分留有間隙；上彎管下部和下彎管上部分別穿設(shè)在盛放液態(tài)容器中，上彎管、下彎管以及盛放液態(tài)容器形成密閉體，上彎管的上端與取樣或探測系統(tǒng)的傳輸管路相連接，下彎管的下端與收集或探測系統(tǒng)相連接。
[0034]為了有效的提升除水效果，上彎管I內(nèi)氣流為層流形態(tài)，上彎管I曲率為該管徑5倍以上，但不易過大，避免傳輸距離的明顯增加。
[0035]為了實(shí)現(xiàn)氣液分離，上彎管下部八字形張開的角度稍大，下彎管的上部八字形張開的角度確保足夠??；且上彎管下部與下彎管上部均為尖銳形且足夠銳利。這里需要說明，上彎管的八字形結(jié)構(gòu)與下彎管八字形結(jié)構(gòu)的優(yōu)選角度，可根據(jù)凝結(jié)液體與其重力或者其它作用力進(jìn)行考慮。上彎管的八字形結(jié)構(gòu)與下彎管八字形結(jié)構(gòu)之間的間隙，只要滿足產(chǎn)生的液體能夠順利滑到盛接的容器中即可，但要考慮取樣時部分氣溶膠的封堵問題，所以間隙不能太小。由此，本發(fā)明上彎管下部與下彎管上部的間隙要大于0mm，優(yōu)選間隙大于或等于2mm,如I英尺管路lL/s取樣可優(yōu)選15mm。
[0036]為了保證氣體在進(jìn)入該裝置時緩沖變化小，上彎管上部管徑與下彎管下部管徑一致或近似一致。
[0037]為了對分離后的液體進(jìn)行收集，所以在該裝置上設(shè)有該盛放液態(tài)容器，該盛放液態(tài)容器的容納體積應(yīng)是處理極限液體量的I倍體積以上，優(yōu)選2倍以上，并確保下彎管的取樣口不會進(jìn)入液體。
[0038]基于上述原因,在盛放液態(tài)容器3的側(cè)壁上設(shè)置觀察窗口 4,該觀察窗口 4能夠觀察盛放液態(tài)容器3內(nèi)的液體。該觀察窗口 4優(yōu)選圓形或橢圓形，美觀、密封和易于觀察。通過觀察窗口 4如果發(fā)現(xiàn)液位超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，就需將盛放液態(tài)容器3內(nèi)的液體排出，以避免液體進(jìn)入下彎管的取樣口。
[0039]該盛放液態(tài)容器3的側(cè)壁上設(shè)有閥門5，該閥門5最好設(shè)置在觀察窗口 4下方，閥門5優(yōu)選用反饋式液位控制閥或電磁閥，實(shí)現(xiàn)液體的自動排出，也可通過手動打開閥門將液體放出。盛放液態(tài)的空間最好與外界隔離，確保取樣無泄漏或無干擾。
[0040]如圖2所示，是本發(fā)明利用上述除濕裝置進(jìn)行除濕的方法:
[0041]首先氣溶膠通過氣體傳輸管路進(jìn)入除濕裝置的上彎管內(nèi)；然后通過自身的重力和張力將形成的凝水附著在上彎管的管壁上，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離；分離后的氣體通過除濕裝置的下彎管進(jìn)入取樣或探測系統(tǒng)，分離后的液體通過上彎管的管壁滑入除濕裝置的盛放液態(tài)容器中，最后通過閥門將盛放液態(tài)容器中的液體排出。
[0042]綜上所述，該除濕裝置在氣溶膠或PM進(jìn)入取樣或探測系統(tǒng)前，將氣溶膠或PM中的凝水或其他液體剔除，避免對取樣的干擾和對探測系統(tǒng)的損壞，最大化的保護(hù)取樣系統(tǒng)和探測系統(tǒng)。
[0043]文中的PM是particulate matter的縮寫,指大氣中的顆粒物。
[0044]本發(fā)明氣溶膠取樣除濕裝置和方法并不限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:該裝置設(shè)置在取樣或探測系統(tǒng)前端的氣體傳輸管路上，該裝置包括上彎管(I)、下彎管(2)以及盛放液態(tài)容器(3)，所述下彎管(2)設(shè)置在所述上彎管(I)的下方，所述上彎管(I)下部和下彎管(2)上部均為八字形結(jié)構(gòu)，所述上彎管(I)下部套設(shè)在所述下彎管(2)上部，上彎管(I)下部與下彎管(2)上部之間留有間隙；所述上彎管(I)下部和下彎管(2)上部分別穿設(shè)在所述盛放液態(tài)容器(3)中。2.如權(quán)利要求1所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述上彎管(I)曲率為該上彎管管徑的5倍以上。3.如權(quán)利要求2所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述上彎管(I)八字形結(jié)構(gòu)的張開角度大于下彎管(2)八字形結(jié)構(gòu)的張開角度。4.如權(quán)利要求3所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述上彎管(I)下部與所述下彎管(2)上部均為尖銳形。5.如權(quán)利要求4所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述上彎管(I)下部與下彎管(2)上部的間隙大于Omm。6.如權(quán)利要求5所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述上彎管上部管徑與所述下彎管下部管徑相同。7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述盛放液態(tài)容器(3)的側(cè)壁上設(shè)有觀察窗口(4)。8.如權(quán)利要求7所述的氣溶膠取樣除濕裝置，其特征是:所述盛放液態(tài)容器(3)的側(cè)壁上還設(shè)有閥門(5)，該閥門(5)設(shè)在所述觀察窗口(4)的下方。9.利用如權(quán)利要求1所述的氣溶膠取樣除濕裝置進(jìn)行除濕的方法，包括以下步驟: a、首先氣溶膠通過取樣或探測系統(tǒng)的氣體傳輸管路進(jìn)入除濕裝置的上彎管內(nèi)； b、然后該氣溶膠靠自身的重力和表面的張力，將凝結(jié)的液體物質(zhì)附著在上彎管的管壁上，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離； C、分離后的氣體通過除濕裝置的下彎管進(jìn)入取樣或探測系統(tǒng)，分離后的液體通過上彎管的管壁流入除濕裝置的盛放液態(tài)容器中。10.如權(quán)利要求9所述的氣溶膠取樣除濕裝置除濕的方法，其特征是:在所述步驟c中，將盛放液態(tài)容器中的液體排出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣溶膠取樣除濕裝置及方法，該裝置設(shè)置在取樣或探測系統(tǒng)前端的氣體傳輸管路上，該裝置包括上彎管、下彎管以及盛放液態(tài)容器，下彎管設(shè)置在上彎管的下方，上彎管下部和下彎管上部均為八字形結(jié)構(gòu)，上彎管下部套設(shè)在下彎管上部，上彎管下部與下彎管上部之間留有間隙；上彎管下部和下彎管上部分別穿設(shè)在所示盛放液態(tài)容器中。該除濕裝置是將從氣體傳輸管路進(jìn)入上彎管內(nèi)的氣溶膠凝結(jié)的液體物質(zhì)附著在上彎管的管壁上，實(shí)現(xiàn)氣液分離，克服取樣時濕氣對取樣造成的干擾和對探測系統(tǒng)的破壞，并克服普通的加熱除濕方法的氣溶膠損失嚴(yán)重問題，從而最大化的保護(hù)取樣系統(tǒng)和探測系統(tǒng)。該除濕方法，操作簡單，效果好。
【IPC分類】G01N1/22, G01N1/34
【公開號】CN105510087
【申請?zhí)枴緾N201410490442
【發(fā)明人】沈福
【申請人】中國輻射防護(hù)研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月23日