一种气体分析仪样气冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及气体冷却装置，尤其是指一种气体分析仪样气冷却装置。
【背景技术】
[0002] 气体分析仪预处理采用湿式预处理系统时，样气中会含有一定量的饱和水，温度 的变化会使水析出，预处理中就要设置换热器，通过换热器把样气中的水冷凝下来，让干燥 的样气进入到分析仪中，以免样气中的水汽被带入到分析仪内部，造成对内部精密部件的 冲击，使传感器的精度降低，影响到设备的正常的运行。
[0003] 目前，上述设备中所需的冷却器主要是采用吸收式冷却器或电子冷却器对样气进 行冷却，以去除样气中的水汽。吸收式冷却器一般都要用冷却水，但在分析仪附近一般没 有冷却水管道，且要得到良好的冷却效果，样气必须在换热器中停留时间长，以增加样气传 送滞后时间。也有用电子冷却器，其结构简单，无需制冷剂，但需直流电源，但在防爆区域使 用，需要采用隔爆型的冷却器，其价格昂贵。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种成本低，并具有良好的 冷却效果及防爆的气体分析仪样气冷却装置。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种气体分析仪样气冷却装置，其包含：
[0007] 筒体，是圆柱形封闭筒，筒体外壳用保温材料包置，其一侧上部设有冷气进口，另 一侧下部设有排气口，顶部及底部的中间分别开设有相同大小的上样气管孔及下样气管 孔；
[0008] 样气管，安装在筒体中间，其顶部开设有样气输出管孔，底部开放作为冷凝水出 口，并两端分别穿出上样气管孔及下样气管孔，其穿出处的外壁分别与上样气管孔及下样 气管孔密封；样气管的上部在穿出于筒体外的该段一侧设有输入湿式预处理系统样气的样 气入口；样气管内套设一根两端开放的干燥样气输出管，干燥样气输出管的顶端为干燥样 气出口，其穿出样气输出管孔，并其穿出处的外壁与样气输出管孔密封；
[0009] 涡旋管制冷器，其是以压缩空气作为能源并输出冷气的制冷器，其冷气输出口连 接筒体的冷气进口，其进气口与压缩空气进口之间设有减压阀；
[0010] 温度计，安装在排气口处。
[0011] 所述筒体外壳的保温材料采用高碳膜制成。
[0012] 所述样气管采用不锈钢材质制成。
[0013] 所述干燥样气输出管采用不锈钢管。
[0014] 所述样气管的内壁与干燥样气输出管的外壁之间从上到下用数块不锈钢挡块交 叉焊接固定。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] 本发明的气体分析仪样气冷却装置中能源不采用冷却水，只采用仪表压缩空气， 成本低，并实现了本质上防爆的效果，其制冷效果好且制冷温度可调，可根据需要调整不同 的压缩空气压力来得到不同的制冷温度。
[0017] 为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进 行详细说明。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明气体分析仪样气冷却装置的结构示意图；
[0019] 图2为图1中排气口，样气入口，筒体及套管的俯视图；
[0020] 图3为图1样气冷却装置实例应用示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例的附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0022] 参见图1-图2,本发明气体分析仪样气冷却装置100包含：
[0023] 筒体3,是圆柱形封闭筒，筒体外壳用保温材料包置(本实施例用高碳膜制成)，其 一侧上部设有冷气进口 7,另一侧下部设有排气口 5,其顶部及底部的中间分别开设有相同 大小的上样气管孔301及下样气管孔302 ;
[0024] 样气管6,安装在筒体3中间，采用不锈钢材质制成，其顶部开设有样气输出管孔 601，底部开放作为冷凝水出口 11，并两端分别穿出上样气管孔301及下样气管孔302,其穿 出处的外壁分别与上样气管孔301及下样气管孔302密封；样气管6的上部在穿出于筒体3 外的该段一侧设有样气入口 2,湿式预处理系统过来的样气从样气入口 2进入样气管6内； 样气管6内套设一根两端开放的干燥样气输出管1 (采用不锈钢管)，干燥样气输出管1的 顶端为干燥样气出口 101，其穿出样气输出管孔601，干燥样气输出管1穿出处的外壁与样 气输出管孔601密封，样气管6的内壁与干燥样气输出管1的外壁之间从上到下用数块不 锈钢挡块10交叉焊接固定；
[0025] 涡旋管制冷器8,是输出冷气的制冷器，其冷气输出口连接筒体3的冷气进口 7,涡 旋管制冷器8吹出的冷气从冷气进口 7进入筒体3的腔室内，再从筒体3的下部排气口 5排 出；涡旋管制冷器8现有的，其是以压缩空气作为能源，压缩空气通过涡流发生器形成多股 高速气流进行高速旋转，并通向热的涡旋管一端，部分热气流通过涡旋管端部的控制阀(未 图示）流出，剩余气流调转方向继续在外部旋涡的中心作旋风运动，在这过程中，内部旋涡 的气流交换能量给外部旋涡的气流后变成冷气流，并从冷气输出口流出涡旋管，即表现为 制冷，它的制冷效果由压缩空气压力大小决定，压缩空气IA从压缩空气进口 12进入，通过 减压阀9后进入涡旋管制冷器8的进气口，调节该减压阀9的进气压力，就可调节涡旋管制 冷器8的制冷量。
[0026] 温度计4,安装在排气口 5处，这样测得的温度更具代表性。
[0027] 本装置的工作过程如下：
[0028] 压缩空气IA从压缩空气进口 12进入，通过减压阀9后进入涡旋管制冷器8的进 气口，涡旋管制冷器8的出气口输出冷气，该冷气从筒体3上部的冷气进口 7进入筒体3的 腔室内，再从筒体3下部的排气口 5排出（如图1中空心箭头所示的方向流动）；
[0029] 湿式预处理系统过来的样气从样气管6上的样气入口 2进入样气管6内，并从上 往下流动(如图1中直线箭头所示的方向流动)，样气管6内样气和筒体3内的冷气进行同 轴热交换，置于样气管6的内壁与干燥样气输出管1的外壁之间的数块不锈钢挡块10能够 起到增加换热效果的作用；
[0030] 样气管6内的样气经热交换后，冷却析出的水在样气管6的内壁上通过重力作用 从样气管6底端的冷凝水出口 11流出（如图1中虚线箭头所示的方向流出），在其下面可配 置水封或排水阀；冷却后的样气从干燥样气输出管1的底端流到顶端的干燥样气出口 101 排出。
[0031] 图3是气体分析仪样气冷却装置实例应用示意图，应用本发明实现对样气的冷却 来去除样气中的水汽。湿式预处理系统过来的样气21进入到本发明的样气冷却装置100， 干燥后的样气从样气冷却装置100顶部的干燥样气出口 101流出，并进入到分析仪23,冷凝 下来的水流入到下面的水封22中；仪表压缩空气IA从12进入，通过减压阀9调节其压力 就可调节样气冷却装置的制冷量。
[0032] 样气的流量一般控制在2~3L/min，就可满足分析仪对样气的要求，样气冷却装 置尺寸为Φ 100 X 300,体积为2. 4L，选用涡旋管制冷器制冷量为34~69Kcal/h，压缩空气 消耗量为57~113SLPM，通过减压阀9调节进口的压缩空气的压力，来调节冷空气的温度及 流量，压力越高，冷空气温度越低，流量也越大，下表为环境温度在20°C左右测得的压缩空 气压力和样气冷却装置内温度的对应关系：
[0033]
【主权项】
1. 一种气体分析仪样气冷却装置，其特征在于包含： 筒体（3)，是圆柱形封闭筒，筒体外壳用保温材料包置，其一侧上部设有冷气进口（7)， 另一侧下部设有排气口（5)，顶部及底部的中间分别开设有相同大小的上样气管孔（301) 及下样气管孔（302); 样气管（6)，安装在筒体（3)中间，其顶部开设有样气输出管孔（601)，底部开放作为冷 凝水出口（11)，并两端分别穿出上样气管孔（301)及下样气管孔（302)，其穿出处的外壁分 别与上样气管孔（301)及下样气管孔（302)密封；样气管（6)的上部在穿出于筒体（3)外的 该段一侧设有输入湿式预处理系统样气的样气入口（2);样气管（6)内套设一根两端开放的 干燥样气输出管（1)，干燥样气输出管（1)的顶端为干燥样气出口（101)，其穿出样气输出 管孔（601)，并其穿出处的外壁与样气输出管孔（601)密封； 涡旋管制冷器（8)，其是以压缩空气作为能源并输出冷气的制冷器，其冷气输出口连接 筒体（3)的冷气进口（7)，其进气口与压缩空气进口（12)之间设有减压阀（9); 温度计（4)，安装在排气口（5)处。
2. 如权利要求1所述的气体分析仪样气冷却装置，其特征在于： 所述筒体（3)外壳的保温材料采用高碳膜制成。
3. 如权利要求1所述的气体分析仪样气冷却装置，其特征在于： 所述样气管（6)采用不锈钢材质制成。
4. 如权利要求1所述的气体分析仪样气冷却装置，其特征在于： 所述干燥样气输出管（1)采用不锈钢管。
5. 如权利要求1或3或4所述的气体分析仪样气冷却装置，其特征在于： 所述样气管（6)的内壁与干燥样气输出管（1)的外壁之间从上到下用数块不锈钢挡块 (10)交叉焊接固定。
【专利摘要】一种气体分析仪样气冷却装置，涉及气体冷却装置，解决现有不用冷却水的电子冷却器成本高的问题，其主要包含：筒体，是圆柱形封闭筒，上部设有冷气进口，下部设有排气口，顶部及底部的分别设上、下样气管孔；样气管，安装在筒体中间，顶部设有样气输出管孔，底部开放为冷凝水出口，并两端分别穿出上、下样气管孔；样气管的上部设样气入口；样气管内设一根两端开放的干燥样气输出管，其顶端为干燥样气出口；涡旋管制冷器，是以压缩空气作为能源并输出冷气的制冷器，冷气输出口连接筒体冷气进口，进气口与压缩空气进口之间设有减压阀。本装置中能源只采用仪表压缩空气，成本低，并实现了本质上防爆的效果，其制冷效果好且制冷温度可调。
【IPC分类】G01N1-42
【公开号】CN104677719
【申请号】CN201310643142
【发明人】张振华, 苏辉
【申请人】上海宝钢化工有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月3日