專利名稱：具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高溫煙氣采樣線，具體說是一種具有加熱保溫功能的高 溫煙氣采樣線，屬于高溫煙氣檢測采樣設備。
背景技術：
高溫煙氣一般指固定污染源如燃煤、垃圾焚燒、燃氣等各種工業鍋爐燃燒 過程產生的氣體，作為一種比較特殊的介質， 一般情況下煙氣的溫度范圍在
80-120度，特別情況下可能達到160度，另外煙氣中一般會存在粉塵和酸性物 質如S02、 N0X等，如何克服高溫、高粉塵和酸性物質，將煙氣從特定的煙道中 抽取出來，并維持一定的高溫而保證煙氣中的水分不會因為溫度下降而冷凝為 液態水，從而避免煙氣組分的丟失，是一個十分困難的問題。
現有PTC溫控伴熱線又稱自調控電伴熱線或自限溫電熱帶。它是一種電熱 功率隨系統溫度自調的帶狀限溫伴熱器。溫控伴熱電纜的電熱元件，是在兩根 平行金屬母線之間均勻的擠包一層PTC材料制成的芯帶。PTC材料經熔融擠出、 冷卻定型之后，分散其中的炭微粒形成無數纖細的導電炭網絡。當它們跨接在 兩根平行母線上時，就構成芯帶的PTC并聯回路。電纜一端的兩根母線與電源 接通時，電流從一根母線橫向流過PTC材料層到達另一根母線形成并聯回路。 PTC層就是連續并聯在母線之間的電阻發熱體，將電能轉化成熱能，對搡作系統 進行伴熱保溫。當芯帶溫度升到相應的高阻區時，電阻大到幾乎阻斷電流的程 度，芯帶的溫度將達到高限不再升高(即自動限溫)。與此同時，芯帶通過護套 向溫度較低的被加熱體系傳熱，達到穩態時單位時間傳遞的熱量等于電纜的電功率。溫控伴熱電纜的芯帶是由大量的纖細導電網絡形成的PTC并聯單元組成。 該種類型的加熱線受制于本身的材質和原理，具有以下缺點1)伴熱溫度一般 在100度左右，難以達到120度以上；2)伴熱為并聯加熱，會出現損壞節點而 導致伴熱管線出現溫度死區導致溫度分布不均勻，特別在煙氣傳輸過程， 一旦 出現低溫段，直接產生煙氣冷凝，導致煙氣組分丟失；3)電伴熱絲硬度高彎曲 半徑大，與采樣氣管只能平行并列，與螺旋纏繞電加熱絲比較，伴熱的溫度場 分布不均。
實用新型內容
為解決現有技術的PTC溫控伴熱線溫度低、并聯加熱易出現局部斷點和溫 度死區、與氣管平行伴熱導致溫度場分布不均勻等所產生的缺點，本實用新型 提供一種具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，具有溫度分布均勻性和一致性， 不會出現溫度死區導致煙氣冷凝和煙氣組分丟失，伴熱線整體柔軟彎曲半徑小， 該高溫煙氣采樣線能夠提供并維持一穩定、均勻、高溫的伴熱源，解決煙氣采 樣傳輸過程中的煙氣組分丟失問題。
本實用新型具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，由高溫煙氣氣管、電熱 絲、熱導層、保溫層、保護層和溫度傳感器構成；其特征是
所述高溫煙氣氣管外部用金屬絲編織層包裹，具有防火、屏蔽、熱傳導、 耐高溫等特點；
所述電熱絲(優選鎳鉻合金絲)，外部涂覆PFA涂層，纏繞于所述高溫煙氣 氣管外部；優選纏繞方式是以雙螺旋狀均勻纏繞繞于所述高溫煙氣氣管外部， 所謂雙螺旋狀均勻纏繞是，先均勻以螺旋狀纏繞于高溫煙氣氣管外部，然后反 向再均勻螺旋狀纏繞一次，具有安全、可靠和溫度場均勻分布等特點；所述熱導層(優選鋁泊材質)，將所述煙氣氣管和電熱絲包裹； 所述保溫層包覆在熱導層外，其材質為耐高溫的發泡保溫材料； 在所述保溫層外包覆保護層，為耐熱、防火纖維編織層； 所述溫度傳感器置于熱導層和金屬編織層之間，用于高溫煙氣氣管內溫度
的控制，根據工況需要調整溫度設置。
另一技術方案是還有至少一根高溫煙氣氣管直接包覆在保溫層內。這些
未纏繞電熱絲也未包裹熱導層的高溫煙氣氣管，不具有加熱保溫功能，用于不
需要保持煙氣溫度的煙氣采樣。
進一步改進技術方案可以是兩根及兩根以上的纏繞電熱絲并包覆熱導層
后的高溫煙氣氣管包覆在保溫層內。
由于本實用新型中釆用電熱絲雙螺旋纏繞、釆用加熱、傳熱、保溫多層復
合技術，從而可以實現加熱線整體溫度高而均勻的狀態。因此，本實用新型的
加熱絲可適用于煙氣采樣分析領域，能夠確保煙氣采樣時煙氣傳輸過程的各部
位溫度的一致性，可以有效解決煙氣溫度降低導致的冷凝結露和組分丟失問題，
同時也保證測量結果的正確性。
圖1為本實用新型具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線結構剖面示意圖。 圖2為本實用新型具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線的電熱絲結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線
高溫煙氣氣管l，該氣管外部為金屬絲編織層2包裹，具有耐高溫和高強度 及可繞性；
電熱絲3為鎳鉻合金制成，外部涂覆PFA涂層4 (如圖2所示)，PFA材質 具有耐高溫性能；電熱絲3以螺旋狀均勻纏繞于所述高溫煙氣氣管1外部；
溫度傳感器5置于熱導層和金屬編織層之間，用于加熱線溫度的檢測和溫 度的控制；
熱導層6將所述煙氣氣管和電熱絲均勻包覆其中；
保溫層7包覆在導熱層外，其材質為耐高溫的發泡保溫材料；
保護層8包覆在導熱層外，由耐熱、防火纖維編織制成。所述纖維可以是
碳纖維、坡璃纖維(glass fiber)、聚酯纖維(polyester fiber)或是古拉維
纖維(kevlar fiber),但不僅限于此。
實施例2
與實施例1基本相同，所不同的是，電熱絲3以雙螺旋狀均勻纏繞于所述 高溫煙氣氣管1外部。有兩根纏繞電熱絲并包覆熱導層后的高溫煙氣氣管1包 覆在保溫層內。 實施例3
與實施例2基本相同，所不同的是有三根纏繞電熱絲并包覆熱導層后的 高溫煙氣氣管1包覆在保溫層內。 實施例4
與實施例1、 2、 3基本相同，所不同的是，還有至少一根髙溫煙氣氣管直 接包覆在保溫層內。
權利要求1、一種具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，由高溫煙氣氣管、電熱絲、熱導層、保溫層、保護層和溫度傳感器構成；其特征是所述高溫煙氣氣管外部用金屬絲編織層包裹；所述電熱絲，外部涂覆PFA涂層；所述電熱絲纏繞于所述高溫煙氣氣管外部；所述熱導層將所述煙氣氣管和電熱絲包裹；所述保溫層包覆在熱導層外；在所述保溫層外包覆保護層；所述溫度傳感器置于熱導層和金屬絲編織層之間。
2、 根據權利要求l所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，其特征是 所述電熱絲纏繞于所述高溫煙氣氣管外部，其纏繞方式是以雙螺旋狀均句纏 繞繞于所述高溫煙氣氣管外部。
3、 根據權利要求l所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣釆樣線，其特征是 所述熱導層材質為鋁泊。
4、 根據權利要求l所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，其特征是 所述保溫層，其材質為耐高溫的發泡保溫材料。
5、 根據權利要求l所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣釆樣線，其特征是 所述保護層，為耐熱、防火纖維編織層。
6、 根據權利要求5所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，其特征是 所述耐熱、防火纖維為碳纖維、玻璃纖維、聚酯纖維或是古拉維纖維。
7、 根據權利要求l所述具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，其特征是 還有至少一根未纏繞電熱絲也未包裹熱導層的高溫煙氣氣管包覆在保溫層內。
8、 一種具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，由至少兩根高溫煙氣氣管、電熱絲、熱導層、保溫層、保護層和至少一個溫度傳感器構成；其特征是 所述各高溫煙氣氣管外部用金屬絲編織層包裹；所述電熱絲，外部涂覆PFA涂層；所述電熱絲纏繞于所述各高溫煙氣氣管 外部；所述熱導層將所述各煙氣氣管和電熱絲包裹； 所述保溫層包覆在熱導層外； 在所述保溫層外包覆保護層； 溫度傳感器置于熱導層和金屬絲編織層之間。
專利摘要本實用新型公開了一種具有加熱保溫功能的高溫煙氣采樣線，由高溫煙氣氣管、電熱絲、熱導層、保溫層、保護層和溫度傳感器構成；高溫煙氣氣管外部用金屬絲編織層包裹；電熱絲為鎳鉻合金絲，外部涂覆PFA涂層，纏繞于所述高溫煙氣氣管外部；熱導層將煙氣氣管和電熱絲包裹；保溫層包覆在熱導層外；保溫層外包覆保護層；溫度傳感器置于高溫煙氣氣管內。由于采用電熱絲雙螺旋纏繞，加熱、傳熱、保溫多層復合技術，從而可以實現加熱線整體溫度高而均勻。因此，本實用新型能夠確保煙氣采樣時煙氣傳輸過程的各部位溫度的一致性，可以有效解決煙氣溫度降低導致的冷凝結露和組分丟失問題，同時也保證測量結果的正確性。
文檔編號H05B3/40GK201408141SQ200920041989
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者劉德允, 曙 章 申請人:南京埃森環境技術有限公司