采样伴热管线的组成和作用：采样伴热管线的组成和作用

原标题：采样伴热管线的组成和作用
采样伴热管线是将样品从取样探头传输到处理系统或分析仪的管线。在某些情况下，例如当分析可溶于水的或易冷凝的气体组分，如HCI和挥发性有机化合物(VOC)时，气体应保持在烟气温度或更高的温度下，这时可采用热/湿系统。更为普遍的情况是，用加热的采样伴热管线传送样品到除湿系统，对其进行冷却，除去样气中含有的水分。

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采样伴热管线的截面图
维持一段长的采样伴热管线温度相同是困难的，水分或酸性气体在“冷穴”处冷凝会增强对系统的腐蚀性，细小的颗粒物如果没能在探头充分滤除，也可能造成管线堵塞。在加热的采样伴热管线中，颗粒物造成的堵塞是难以排除的，如果金属伴热带被折断或烧断，找出断裂点也是困难的。采样伴热管线还可能被冷凝物或与之起化学反应的成分污染，消除这种情况同样是困难的。如果上述问题得不到解决，必要时就需更换整条采样伴热管线。显然，一个好的源级抽取系统的设计，应尽可能缩短加热采样伴热管线的长度。
在一些妥善设计和安装的系统中，加热采样伴热管线的长度一般不超过250ft(76m) ，从取样探头到除湿系统或分析仪的全部管路至少要倾斜5°安装。由于采样伴热管线在加热时可能扭曲变形，应当注意避免管线中间出现松弛下垂处，那里会成为冷凝液的收集点。还要防止加热采样伴热管线自身搭接或与其他采样伴热管线接触，以免出现过热点。
样气采样伴热管线通常采用电伴热组合管缆。电伴热带按加热控制方式可分为恒功率型(con-stantwattageheatingcable)、限功率型(powerlimitingheatingcable)或称自限型self-limit-ingheatingcable)、自调控型(self-regulatingheatingcable)三种， CEMS中多使用限功率型电伴热组合管缆。在这种自限型的电伴热管缆中，如果环境温度降低(例如在冬季降至0C以下) ，它将维持在设定的最低操作温度;如果环境温度升高，它将不超过设定的最高操作温度，即其加热控制将采样伴热管线的温度限制在一个设定的范围之内。
一种典型的电伴热组合管缆见图一。在这种组合管缆中，有采样伴热管线、反吹管线、标气管线和电伴热带。热电偶元件沿管线按定间隔设置，用于监视加热温度，当温度降低时发出报警信号。这种组合管缆通常是定制的(按用户要求的规格、长度制作) ，价格很贵[以每英尺(或每米)为单位报出] ，是抽取采样系统中的一项较大开支。

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图一一种电伴热组合管缆
尽管许多材料对腐蚀性气体具有化学抵抗力，但目前大多数系统中使用的样品管材是PFATeflon和316不锈钢。 PFATeflon(meltablepolytetrafluoroethylene,可溶性聚四氟乙烯)由聚四氟乙烯和全氟乙丙烯按一定比例共聚而成，具有优良的抗腐蚀性能，管壁吸附效应很小，在250℃时比PTFE有更好的机械强度(约2~3倍) ，且耐应力开裂性能优良，因而使用更为广泛，其主要缺点是当温度接近250℃时会变软，即耐温性能较差。通过提高采样伴热管线温度以避免冷凝和吸附的努力，有时会导致管线和伴热带的熔化。此外，一些气体(如CO)能穿透聚合物材料的管壁，特别是在较高温度下其穿透力更强。
目前，一种能将挥发性有机化合物的吸附效应降至最低的解决办法已经开发出来，这就是玻璃涂层挠性不锈钢Tube管。这种熔融硅和不锈钢的结合物管材，当被加热到350℃时，可使气体从Tube管表面脱附。
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【采样伴热管线的组成和作用】采样伴热管线的成品生产现场图