專利名稱：氣體多路霜凍除水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型氣體多路霜凍除水裝置涉及的是一種適用于煙氣、化工行業(yè)半水煤氣、窯氣、爐氣、化工行業(yè)廢氣等檢測過程中對被檢測氣體除水的裝置。
現(xiàn)有除水方法通常是將氣體溫度降到露點(diǎn)，氣體中的水汽自動(dòng)凝結(jié)成水，而后將其排除。這種方法簡單可靠、適用面很廣。但是，對于氣體中含有易溶于水的氣體如SO2時(shí)，該露點(diǎn)除水方法就不太適用。原因是水汽在凝結(jié)成水時(shí)，SO2氣體將同時(shí)溶于水而產(chǎn)生亞硫酸，氣體的成份便發(fā)生改變，因此，此方法不適用于可溶性氣體分析的除水處理。
本實(shí)用新型的目的是針對上述不足之處提供一種氣體多路霜凍除水裝置，采用速凍制冷除水技術(shù)，進(jìn)行多路快速霜凍除水，保證氣體除水處理連續(xù)進(jìn)行，使進(jìn)入檢測儀的被測氣體干燥無塵。
氣體多路霜凍除水裝置是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的氣體多路霜凍除水裝置結(jié)構(gòu)包括制冷壓縮機(jī)、冷凝器、過濾器、毛細(xì)管、冷媒電磁閥、若干個(gè)熱交換器、進(jìn)氣電磁閥、出氣電磁閥、除水電磁閥。若干個(gè)熱交換器具有內(nèi)筒體，內(nèi)筒體外部纏置有間隔排列的制冷管(氣路管)與冷媒管，冷媒管可對制冷管制冷到-20℃左右，使氣體的水份結(jié)霜在制冷管的管壁上，制冷管(氣路管)進(jìn)口與進(jìn)氣電磁閥相連，制冷管出口與出氣電磁閥、除水電磁閥相連，冷媒管(膨脹管)的進(jìn)口分別與毛細(xì)管相連，冷媒管(回流管)出口與制冷壓縮機(jī)相連。內(nèi)筒體內(nèi)設(shè)有電加熱器，用于加熱化霜。內(nèi)筒體設(shè)有溫度傳感器，用于控制溫度。在內(nèi)筒體外部的制冷管與冷媒管設(shè)置有保溫層，保溫層外部裝置有不銹鋼外殼。氣體多路霜凍除水裝置可裝置在一個(gè)機(jī)架上。制冷壓縮機(jī)入口與冷媒管出口相連，制冷壓縮機(jī)出口與冷凝器入口相連，冷凝器出口與過濾器入口相連，過濾器出口與冷媒電磁閥的入口相連，冷媒電磁閥的出口通過毛細(xì)管與熱交換器冷媒管進(jìn)口相連。
水的溫度低于0℃以下，水就凝結(jié)成固態(tài)的霜或冰；水的溫度高于100℃，水就汽化為氣態(tài)的汽。當(dāng)高溫氣態(tài)的水汽碰到低溫的管壁，高溫快速熱運(yùn)動(dòng)的水分子將與低溫慢運(yùn)動(dòng)的管壁物質(zhì)分子發(fā)生碰撞進(jìn)行能量交換，當(dāng)水分子的溫度被迅速降到0℃以下，氣體中的水分子在還沒有凝結(jié)成水就被迅速霜凍，凝結(jié)成固態(tài)的霜吸附在管壁上。其它氣體如CO、CO2、SO2和Nx等氣體，由于凝固點(diǎn)更低仍為氣態(tài)，而易溶于水的SO2氣體并不溶于固態(tài)的霜或冰，實(shí)現(xiàn)不了改變氣體組成而去除水份的目的。
氣體多路霜凍除水裝置采用制冷壓縮機(jī)制冷多路熱交換器，進(jìn)行多路快速霜凍除水，氣體除水處理可連續(xù)進(jìn)行，以便保證進(jìn)入氣體檢測儀的被測氣體干燥無塵。本實(shí)用新型可廣泛適用于煙氣、化工行業(yè)半水煤氣、窯氣、爐氣、化工行業(yè)廢氣等檢測過程中對被檢測氣體除水。
本實(shí)用新型氣體多路霜凍除水裝置優(yōu)點(diǎn)
1、由于可溶液性氣體不溶于固體水，氣體中的水份在幾秒鐘的短時(shí)間內(nèi)被霜凍，不出現(xiàn)液態(tài)過程，保證被測氣體的組份和含量不被破壞，使氣體預(yù)處理造成的誤差降到最小。
2、實(shí)時(shí)性好，可用于在線檢測，適用于電力、化工、冶金、建材等工業(yè)生產(chǎn)。
3、除水效率高，而且自動(dòng)連續(xù)動(dòng)行，不需要人工干預(yù)，適合自動(dòng)化應(yīng)用場合。
4、設(shè)備造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用少。
5、可用于溫度高于100℃的高溫水汽，適用范圍寬。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是氣體多路霜凍除水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖1，氣體多路霜凍除水裝置結(jié)構(gòu)包括制冷壓縮機(jī)2、冷凝器1、過濾器18、毛細(xì)管15、16、冷媒電磁閥19、20、多路熱交換器4、8、進(jìn)氣電磁閥6、出氣電磁閥17、除水電磁閥21。若干個(gè)熱交換器具有內(nèi)筒體7、13…，內(nèi)筒體外部纏置有間隔排列的制冷管5(氣路管)與冷媒管3，制冷管5(氣路管)進(jìn)口與進(jìn)氣電磁閥6相連，制冷管5出口與出氣電磁閥17、除水電磁閥21相連，內(nèi)筒體7、12內(nèi)設(shè)有溫度傳感器9、電加熱器12。在內(nèi)筒體外部的制冷管5與冷媒管3設(shè)置有保溫層10，保溫層外部裝置有不銹鋼外殼11。保溫層10可采用聚氨酯發(fā)泡材料。制冷壓縮機(jī)2入口與冷媒管3出口相連，制冷壓縮機(jī)2出口與冷凝器1入口相連，冷凝器1出口與過濾器18入口相連，過濾器18出口與冷媒電磁閥的19、20的入口相連，冷媒電磁閥19的出口通過毛細(xì)管15與熱交換器4的冷媒管進(jìn)口14相連。冷媒電磁閥20的出口通過毛細(xì)管16與熱交換器8的冷媒管進(jìn)口相連。多路霜凍除水裝置可整體裝置在一固定機(jī)架上。制冷管(氣路管)5可采用不銹鋼管制作，冷媒管3可采用無氧紫銅管。
參照附圖1，氣體多路霜凍除水裝置工作時(shí)，制冷壓縮機(jī)2的高壓端經(jīng)紫銅管與冷凝器1和過濾器18相連，然后經(jīng)兩個(gè)冷媒閥19、20和相應(yīng)的毛細(xì)管15、16進(jìn)入雙路熱交換器4、8，高壓冷媒劑在雙路熱交換器內(nèi)膨脹吸熱，使鄰近的不銹鋼制冷管制冷，冷凍的不銹鋼制冷管將流經(jīng)的氣體迅速制冷，氣體中的水分子即被霜凍在不銹鋼制冷管壁上。膨脹吸熱后的冷媒劑被制冷壓縮機(jī)2再吸入到壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮，繼續(xù)循環(huán)制冷，達(dá)到冷凍溫度要求為止。
氣體從進(jìn)氣電磁閥進(jìn)入熱交換器4或8霜凍除水系統(tǒng)，高溫水汽連續(xù)在熱交換器內(nèi)與管壁物質(zhì)分子發(fā)生碰撞進(jìn)行能量交換，水分子在幾秒鐘的短時(shí)間內(nèi)被迅速降溫至凝固點(diǎn)以下霜凍，吸附在熱交換器的不銹鋼制冷管壁上。
熱交換器內(nèi)安置了兩路除水系統(tǒng)，當(dāng)一路結(jié)霜影響氣流時(shí)，程控邏輯將自動(dòng)切換氣路，原來的氣路即自動(dòng)電加熱化霜，而另一路在切換前半小時(shí)內(nèi)便進(jìn)入預(yù)冷狀態(tài)，預(yù)冷結(jié)束后就處于等待狀態(tài)。整個(gè)除水系統(tǒng)由程控系統(tǒng)和多路溫控系統(tǒng)進(jìn)行控制。兩路除水系統(tǒng)交替進(jìn)行工作，保證氣體連續(xù)不斷地被霜凍除水。
權(quán)利要求1.一種氣體多路霜凍除水裝置，其特征是結(jié)構(gòu)包括制冷壓縮機(jī)、冷凝器、過濾器、毛細(xì)管、冷媒電磁閥、若干個(gè)熱交換器、進(jìn)氣電磁閥、出氣電磁閥、除水電磁閥，若干個(gè)熱交換器具有內(nèi)筒體，內(nèi)筒體外部纏置有間隔排列的制冷管與冷媒管，制冷管進(jìn)口與進(jìn)氣電磁閥相連，制冷管出口與出氣電磁閥、除水電磁閥相連，冷媒管的進(jìn)口與毛細(xì)管相連，冷媒管出口與制冷壓縮機(jī)相連，制冷壓縮機(jī)入口與冷媒管出口相連，制冷壓縮機(jī)出口與冷凝器入口相連，冷凝器出口與過濾器入口相連，過濾器出口與冷媒電磁閥的入口相連，冷媒電磁閥的出口通過毛細(xì)管與熱交換器冷媒管進(jìn)口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體多路霜凍除水裝置，其特征是若干個(gè)熱交換器內(nèi)筒體內(nèi)設(shè)有電加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體多路霜凍除水裝置，其特征是內(nèi)筒體設(shè)有溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體多路霜凍除水裝置，其特征是在內(nèi)筒體外部的制冷管與冷媒管設(shè)置有保溫層，保溫層外部裝置有不銹鋼外殼。
專利摘要本實(shí)用新型氣體多路霜凍除水裝置涉及的是一種適用于煙氣、化工行業(yè)半水煤氣、窯氣、爐氣、化工行業(yè)廢氣等檢測過程中對被檢測氣體除水的裝置。結(jié)構(gòu)包括制冷壓縮機(jī)、冷凝器、過濾器、毛細(xì)管、冷媒電磁閥、若干個(gè)熱交換器、進(jìn)氣電磁閥、出氣電磁閥、除水電磁閥,若干個(gè)熱交換器具有內(nèi)筒體,內(nèi)筒體外部纏置有間隔排列的制冷管與冷媒管,制冷管進(jìn)口與進(jìn)氣電磁閥相連,制冷管出口與出氣電磁閥、除水電磁閥相連,制冷壓縮機(jī)入口與冷媒管出口相連。
文檔編號(hào)G01N1/28GK2485647SQ01238389
公開日2002年4月10日 申請日期2001年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月20日
發(fā)明者陳曙光, 包克明 申請人:包克明, 陳曙光