CN101757837A - 一种气体低温干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体低温干燥装置，所述装置进一步包括：一级气室、二级气室；一半导体制冷干燥系统；一间冷式低温金属实验浴；一冷凝水出口；其中，所述一级气室通过连接管与所述二级气室相通，所述两气室设置于所述间冷式低温金属实验浴内，所述半导体制冷干燥系统的输出端连接所述间冷式低温金属实验浴，所述冷凝水出口置于所述二级气室的底部，所述气出口置于所述二级气室的顶部。本发明结构简单、节约空间、噪声小，运行稳定可靠性好，且干燥效率高。

Description

一种气体低温干燥装置

技术领域

本发明涉及一种气体低温干燥的仪器系统，该装置特别适合对地下流体脱气后样品气体的干燥，也适合用于其它分析方法样品气干燥。

背景技术

对气体除湿干燥的传统方法，多是采用过滤吸附，即让潮湿的样品气体流过盛满硅胶、无水氯化钙、分子筛等吸附剂的干燥筒，利用这些吸附剂易吸附水分子的物理特性进行除湿，但吸附剂吸附深度有限，无法达到除湿标准，且频繁更换吸附剂操作比较麻烦，产生材料消耗，更为严重的是某些吸附剂会吸附样品中的一些组分。

而低温干燥方法是本领域经典的一种干燥技术，以往的低温冷却模式中，有利用循环冷却水进行降温的半导体制冷技术，但这种方式需要水资源，所以使用麻烦，结构上也比较庞大。利用压缩制冷系统进行除湿，结构复杂，噪声高，制冷剂易泄露，零部件损坏后维护困难等各种因素，且制冷剂(氟利昂)可能是一种对环境污染十分严重的物质。而应用气体低温干燥方法，其利用饱和水蒸气与温度存在对应关系，当潮湿的气体被冷却至其露点时，水蒸气从气体中凝结至气室的内表面，形成液体，最终排除冷凝水蒸气来减少压缩空气流中的水蒸汽含量。

已知的一种气体低温干燥装置，应用于对地震地下流体自动监测的一种地下流体脱气装置，与气相色谱或其他气体传感器连接，脱气后的气样进入气相色谱或气体传感器进行分析，由于脱气后的样品气与微量水蒸气可能会共同存在，水蒸汽不但会腐蚀管道，且可能损坏传感器或减短色谱柱的使用寿命，因而必须对脱气后的样品气体进行干燥清洁，去除水蒸汽。

发明内容

针对上述问题，本申请提出一种样品气低温干燥的装置，一种气体低温干燥装置，其特征在于，所述装置进一步包括：一级气室、二级气室；半导体制冷干燥系统；一间冷式低温金属实验浴；一冷凝水出口；其中，所述一级气室通过连接管与所述二级气室相通，所述两气室设置于所述间冷式低温金属实验浴内，所述半导体制冷干燥系统的输出端连接所述间冷式低温金属实验浴，所述冷凝水出口置于所述二级气室的底部，所述气出口置于所述二级气室的顶部。

比较好的是，所述装置进一步包括一保温层，裹设在所述间冷式低温金属实验浴的外部，用以实现与外界隔热。

比较好的是，所述两级气室的外壁与所述间冷式低温金属实验浴的孔内壁紧贴，用以实现热传导。

比较好的是，所述一级气室用来实现初级干燥，所述二级气室用以实现次级干燥。

比较好的是，所述半导体制冷干燥系统包括温控装置、制冷片、散热装置以及风扇组成，用以提供一定的制冷温度，其中，所述制冷片的冷面与所述间冷式低温金属实验浴紧贴，所述风扇设置在所述散热装置的上方，所述温控装置用以控制所述半导体制冷干燥系统的开关。

本发明是提供一种结构简单、小巧而又有效的装置，为气相色谱分析提供干燥清洁且不失真的气体样品。脱气后的气体样品能够有效的得到干燥、清洁，从而为气相色谱或气体传感器提供了符合标准的气样。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1为气体低温干燥装置结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本专利作进一步说明。

如图1所示为本申请一种气体低温干燥装置的结构示意图，该装置包括一级气室1、二级气室2、半导体制冷干燥系统3、保温层4、间冷式低温金属实验浴5以及冷凝水出口6。其中，一级气室1的输出端通过连接管与二级气室2的输入端相通，两个气室均置于间冷式低温金属实验浴5内，该间冷式低温金属实验浴5外包裹保温层4，带温控的半导体制冷干燥系统3与间冷式低温金属实验浴5相邻，冷凝水出口6置于二级气室2的底部。

半导体制冷干燥系统3的具体结构请参见申请人同日递交的另一实用新型专利申请(发明名称为“一种半导体制冷干燥系统温控装置”)，该系统3由温控装置、制冷片、散热装置以及风扇组成，当使用时，带温控的半导体制冷干燥系统3的制冷片的冷端不断传导冷量给间冷式低温金属实验浴5，由于一级气室1与二级气室2置于该间冷式低温实验浴5中，因而室内温度开始降低，同时制冷片的热端通过散热装置以及风扇将热量传递出去，在带温控的半导体制冷干燥系统3运行过程中，温控装置将不断通过接通或断开电源控制带温控的半导体制冷干燥系统3的制冷温度。

当上述结构的气体低温干燥装置与脱气系统20联用时，当控制温度到达适当的低温状态时，样品气从脱气系统20经入口到一级气室1(初级干燥)，该一级气室1的腔体设计的较大，在此对气样进行一级干燥，冷凝水随一级气室1的内壁回流到脱气器系统20内，气样从一级气室1进入二级气室2，进行二级干燥，持续一段时间后，干燥清洁的气体便进入气相色谱或传感器部件等分析仪30中进行分析，二级气室2当中的冷凝水在气样进入分析仪30后，顺排冷凝水出口6流出，冷凝水出口6位于二级气室2的底部，样品气出口置于二级气室2顶部，二级气室2用来对样品气进行二级干燥(次级干燥)，干燥的样品气经出口进入仪器分析系统，如果打开冷凝水出口6，经冷凝的微量水分排出系统。

为了有利于水汽冷凝后下渗，所述的一级气室1及二级气室2内壁应光滑，一级气室1与二级气室2的连接管路直接相通。

为了有效实现低温干燥、净化样品气体的目的，带温控的半导体制冷干燥系统3的制冷温度应保持在适合的样品冷凝的温度范围。当温度上升到最高数值时，温控装置将导通电源，带温控的半导体制冷干燥系统3开始工作，而温度下降到最低数值时，温控装置切断电源，停止制冷。

本发明如与脱气系统20联用，其低温干燥的目的是这样的实现的：当使用时，带温控的半导体制冷干燥系统3的制冷片的冷端不断传导冷量给间冷式低温金属实验浴5，由于一级气室1与二级气室2置于间冷式低温实验浴5中，因而气室内温度开始降低，同时制冷片的热端通过散热装置以及风扇将热量传递出去，在带温控的半导体制冷干燥系统3运行过程中，制冷温度由温制装置实现。

由于本发明的低温干燥装置是利用半导体制冷干燥系统3进行制冷，制冷片的冷面直接与气体干燥装置的间冷式金属浴5紧紧相贴，热面通过一系列排列整齐的散热片及风扇进行散热，因此本申请具有结构简单、体积小、噪音低与能耗大大降低，且运行稳定可靠性高的优点。

利用本装置进行气体干燥的另一优点是两级干燥模式有利于水汽的进一步冷凝，结构简单且提高了干燥效率。

本发明具有以下优点：

由于采用了本发明装置，脱气后的气体样品能够有效的得到干燥、清洁，从而为气相色谱或气体传感器提供了符合标准的气样。

本发明通过二级制冷方法，经一级冷凝后，再通过二级冷凝系统进行干燥，使冷却效果进一步提高。

由于采用半导体低温制冷技术，从而简化了技术与装备，与其他制冷技术相比，构造简单且小巧，干燥样品不失真，无环境污染，节约了资源，运行稳定可靠性好。

以上诸实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴应由各权利要求限定。

Claims (5)

1.一种气体低温干燥装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

一级气室、二级气室；一半导体制冷干燥系统；一间冷式低温金属实验浴；一冷凝水出口；其中，

所述一级气室通过连接管与所述二级气室相通，所述两气室设置于所述间冷式低温金属实验浴内，所述半导体制冷干燥系统的输出端与所述间冷式低温金属实验浴紧密连接，所述冷凝水出口置于所述二级气室的底部，所述气出口置于所述二级气室的顶部。

2.根据权利要求书1所述的气体低温干燥装置，其特征在于，

所述装置进一步包括一保温层，裹设在所述间冷式低温金属实验浴的外部，用以实现与外界隔热。

3.根据权利要求书1或2所述的气体低温干燥装置，其特征在于，

所述两级气室的外壁与所述间冷式低温金属实验浴的孔内壁紧贴，用以实现热传导。

4.根据权利要求书3所述的气体低温干燥装置，其特征在于，

所述一级气室用来实现初级干燥，所述二级气室用以实现次级干燥。

5.根据权利要求书4所述的气体低温干燥装置，其特征在于，

所述半导体制冷干燥系统包括温控装置、制冷片、散热装置以及风扇组成，用以提供一定的制冷温度，其中，

所述制冷片的冷面与所述间冷式低温金属实验浴紧贴，所述半导体制冷干燥系统的半导体制冷片与间冷式低温金属实验浴连接，所述散热装置、风扇设置与半导体制冷片连接，所述温控装置用以控制所述半导体制冷干燥系统的开关。