固定式收球装置的工作原理是利用负压抽吸和旋风分离原理将煤粉从煤粉管道中吸出并进行固、气分离而研制成功的。现结合煤粉取样过程加以说明。
煤粉取样过程中，所有阀门为开启状态，当压缩空气从出气管喷出时，其射流作用必然导致与取样阀连通的管道处出现负压，管内气体被带出。分离器和其底部的集粉瓶是封闭连接，能与外部连通的唯一进口只有取样头和取样管。所以负压的出现促使煤粉管中的煤粉沿取样头进入取样装置，煤粉在分离器中被一次分离，并进入集粉瓶，而气体及少许细粉从分离器的上部出口经出气管内的叶片作二次分离后，被压缩空气带出，并重新送入煤粉管道，对工作场所不产生污染。
增加吹扫阀的作用是：在煤粉取样前和取样后，关吹扫阀，开取样阀又可以吹扫取样管中的残留在取样管中的煤粉进行吹扫，以防取样管被煤粉堵塞。并保证取样准确。
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