本发明涉及一种气体分析仪表用预处理装置。
背景技术
在化工生产中，经常会使用气体分析仪表。而分析仪表是一种对样气有着较高要求的仪器。它要求样气是常温、较低的压强、无水、无尘且压力、流量相对稳定的气体。否则易造成分析数据失真，甚至损坏仪器的分析部件，导致昂贵的仪表无法正常工作。
化工生产往往伴随着高温、高压。由于高温和高流速，气体中易含有雾状的水。因此我们要在分析仪表前加装预处理，以使样气的压力、流量稳定，并且水分、温度均达到要求，常规的方法如下：
1、稳压：用减压、稳压阀。但压强稳定度不高。压强、流量调节难度大；
2、降温、除水：温度较高时常采用压缩机制冷，冷凝水再用排水装置加干燥剂除水。此方法造价高，且压缩机在生产现场（现场环境易腐蚀、振动）故障率高，维护困难。
针对以上情况，一种集稳压、控温、排水功能于一体，且结构简单、维护方便、能够输出性能稳定气体的气体预处理装置是必须的。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种集稳压、控温、排水功能于一体，且结构简单、维护方便、能够输出性能稳定气体的气体预处理装置。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种气体分析仪表用预处理装置，它包括一侧设置有冷却水进口和气体进口的冷凝罐；所述冷凝罐内设冷凝盘管；所述冷凝盘管一侧连接气体进口，另一侧连接气体出口；所述冷凝盘管按照气体流入冷凝罐的方向依次设置降温盘管、排水管以及稳压管；所述降温盘管一侧连接气体进口，外侧浸入冷却水中将气体中的水蒸气冷凝成水；所述排水管为u形管；所述排水管一侧通过管道连通降温盘管，另一侧连通气体出口；所述稳压管上方连通u形排水管最底部，下方连通至冷却水中；所述冷凝罐上还设置与冷却水进口相匹配的溢流水出口，用于控制冷凝罐内的冷却水高度稳定；所述冷凝罐上方设置与稳压管相匹配的稳压气体出口，用于将高压气体放空；所述气体出口处还有测温元件，冷却水进口处设置温度控制报警仪，通过测温元件与温度控制报警仪的相配合控制冷却水进入冷凝罐的速度。
优选的，所述降温盘管围绕稳压管中心对称设置；所述降温盘管均匀的环绕在u形排水管下方。
进一步的，所述降温盘管水平或垂直环绕在稳压管四周。
优选的，所述u形排水管设置有多组；多组排水管之间两两通过管道连通，下方最底部连通多组与排水管相匹配稳压管。
特别的，多组设置在排水管下方最底部的所述稳压管长度自左向右依次减少。
优选的，所述温度控制报警仪上设置两组用于控制冷却水进入冷凝罐水量流速的电磁阀；所述温度控制报警仪上设置高限和高高限两个报警触点输出；两组所述电磁阀分别连接高限报警触点与高高限报警触点并联设置在电源两侧；所述测温元件用于检测气体出口的温度，将所测的信号连接到温度控制报警仪上。
特别的，所述温度控制报警仪上设置多组用于控制冷却水进入冷凝罐水量流速的电磁阀；所述温度控制报警仪上设置多组报警触点输出；多组所述电磁阀分别连接相匹配的触点并联设置在电源上；所述u形排水管设置有多组；多组排水管之间两两通过管道连通，下方最底部连通多组与排水管相匹配稳压管；多组设置在排水管下方最底部的所述稳压管长度自左向右依次减少；所述测温元件通过检测多组稳压管底部放空是否放空空气，将所测信号连接到温度控制报警仪的各自与稳压管相匹配的报警触点上。
优选的，所述气体进口处还设置有减压阀，用于控制气体流入冷凝罐的速度从而控制气体压强。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明的气体预处理装置集稳压、控温、排水功能于一体，且结构简单、维护方便、能够输出性能稳定的气体。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2为温度控制报警仪结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
请参阅图1、2所示，一种气体分析仪表用预处理装置，它包括一侧设置有冷却水进口1和气体进口2的冷凝罐3；冷凝罐3内设冷凝盘管；冷凝盘管一侧连接气体进口2，另一侧连接气体出口4；冷凝盘管按照气体流入冷凝罐的方向依次设置降温盘管5、排水管6以及稳压管7；降温盘管5一侧连接气体进口2，外侧浸入冷却水中将气体中的水蒸气冷凝成水；排水管6为u形管；排水管6一侧通过管道连通降温盘管5，另一侧连通气体出口4；稳压管7上方连通u形排水管6最底部，下方连通至冷却水中；冷凝罐3上还设置与冷却水进口1相匹配的溢流水出口8，用于控制冷凝罐内的冷却水高度稳定；冷凝罐3上方设置与稳压管7相匹配的稳压气体出口9，用于将高压气体放空；气体出口4处还有测温元件10，冷却水进口处设置温度控制报警仪11，通过测温元件10与温度控制报警仪11的相配合控制冷却水进入冷凝罐的速度。
降温盘管5围绕稳压管中心对称设置；降温盘管5均匀的环绕在u形排水管6下方，降温盘管5水平或垂直环绕在稳压管7四周；降温盘管5的作用类似与现有的冷凝管，盘管的水平与垂直排列、均匀或不均匀的排列都是可行的，降温盘管5的外部连通冷却水对通过降温盘管5的气体进行冷却降温。
u形排水管6设置有多组；多组排水管6之间两两通过管道连通，下方最底部连通多组与排水管6相匹配稳压管7；多组设置在排水管6下方最底部的稳压管7长度自左向右依次减少；设置多组的稳压管7用于将气体的压强可控的限制在已知的压强内，通过换算压强与温度来控制温度控制报警仪11，从而控制冷却水进入冷凝罐的速度，最后将气体的温度与压强控制在所需范围内，输出性能稳定的气体。
温度控制报警仪11上设置两组用于控制冷却水进入冷凝罐水量流速的电磁阀a和b；温度控制报警仪11上设置高限a1和高高限b1两个报警触点输出；两组电磁阀a和b分别连接高限报警触点a1与高高限报警触点b1并联设置在电源两侧；测温元件10用于检测气体出口的温度，将所测的信号连接到温度控制报警仪11上。
温度控制报警仪11上设置多组用于控制冷却水进入冷凝罐水量流速的电磁阀；温度控制报警仪11上设置多组报警触点输出；多组电磁阀分别连接相匹配的触点并联设置在电源上；u形排水管6设置有多组；多组排水管6之间两两通过管道连通，下方最底部连通多组与排水管6相匹配稳压管7；多组设置在排水管6下方最底部的稳压管7长度自左向右依次减少；测温元件t通过检测多组稳压管7底部放空是否放空空气，将所测信号连接到温度控制报警仪的各自与稳压管7相匹配的报警触点上。
气体进口2处还设置有减压阀12，用于控制气体流入冷凝罐的速度从而控制气体压强。
本发明气体分析仪表用预处理装置的工作原理如下：
1、冷却、排水：当经过减压阀后的气体从（见图1）进口2进入，经浸入水中的降温盘管5冷却降温并把水蒸汽冷凝成水后，流经u形排水管6的弯u处，由于重力的作用，水向下流到稳压管7底部排入冷凝水中，冷却除水后的气体经出口4送往分析仪表（再在其后再加一硅胶干燥，效果会更好）。
2、稳压：气体流经u形排水管6时，当气体压强高于稳压管7最底部压强时，会从稳压管7最底部排出，然后通过稳压气体出口点放空。当气体压强低于稳压管7最底部压强压强时，则由于水封的作用气体不会排出。而稳压管7最底部压强：p=ρgh。由于ρ【水的密度（由于最后要将气体性能稳定的输出，最终冷却水与气体进入冷凝罐的流速会是一个稳态的输入，溢流出去的冷却水也是稳态的输出，进而将冷却水的温度控制在一个固定或上下波动不大的区间内，在这里将水的密度固定在同一个恒定值）】、g（重力加速度）均为常数，h可根据分析仪所需压强计算确定。一旦h确定，由于排水靠溢流，水位就会稳定在h,稳压管7最底部压强也就是一个定值（当将稳压管7设置有多组时，由于多组设置在排水管6下方最底部的稳压管7长度自左向右依次减少，各自稳压管7最底部压强是一个定值，可通过检测稳压管7底部放空是否放空空气将气体的压强限定在一个区间内，进而通过换算pv=nrt压强与温度来检测气体温度从而控制温度控制报警仪11，继而控制冷却水进入冷凝罐的速度，最后将气体的温度与压强控制在所需范围内，输出性能稳定的气体）。因此只要把减压阀后的气体压强略调高一点，即可达到自动稳定出口气体压强的目的。
3、冷却、控温：在气体出口安装一只测温元件t，检测出口气体温度，把所测的信号连接到图2的温度控制报警仪11上。温度控制报警仪11设置高限a1和高高限b1两个报警触点输出。通过此两个触点控制，把24vdc电源分别供给电磁阀a和电磁阀b。
当气体出口温度达到高限温度t1（通常设为35℃）时，高限触点a1接通，电磁阀a得电，冷却水通过电磁阀a流入冷凝罐中，冷却气体。当温度达到高高限温度t2时，高高限触点b1接通，电磁阀b得电；冷却水又通过电磁阀b流入冷凝罐，使冷却水量加大。
当温度降到高高限以t2下时，高高限触点断开，电磁阀b失电。水量减小一半。如再降低到高限t1温度以下则高限触点断开，停止送冷却水。如此即可达到在一定范围内控制出口气体温度的效果；流入冷凝罐中的水通过溢流口流出，保证了罐内水位的恒定（当将温度控制报警仪11上设置多组用于控制冷却水进入冷凝罐水量流速的电磁阀；温度控制报警仪11上设置多组报警触点输出；多组电磁阀分别连接相匹配的触点并联设置在电源上时，各自的电磁阀两两之间的工作原理如上所述，将电磁阀分别与下方的稳压管7一一对应，稳压管作为电磁阀触点启动的检测方式同时也是限制多组电磁阀共同工作的信号）。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。