CN202512041U - 可吸入颗粒物在线监测除湿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可吸入颗粒物在线监测除湿装置，包括分别有圆锥形空腔的壳体、并顺序串接的温度范围在7OC至9OC的预降温器、温度范围在3OC至5OC的主冷凝除湿器和副冷凝除湿器、以及温度范围在1OC至2OC的后冷凝除湿器；本实用新型采用圆锥形空腔的构造，使除湿效果大大加强，并且不损失需要测量的微粒，短短40厘米的制冷装置，相当于制冷20多米采样管。不需要再加入抽水装置，水在重力作用下经过排水口流到密闭的储水罐，减少系统误差，减少扰动量。本装置采用半导体制冷，易于安装在可吸入颗粒物监测仪的采样器和测量单元之间。适合可吸入颗粒物在线自动监测，无需人员值守。
Description
技术领域
本实用新型属于环保领域，尤其是涉及一种可吸入颗粒物在线监测除湿装置，所述装置通过串联的四级锥形空腔的结构，半导体降温除湿，使除湿效果大大加强，并且不损失需要测量的微粒。
背景技术
可吸入颗粒物在线监测受空气湿度变化的影响比较大。目前可吸入颗粒物在线监测仪器采用加热除湿或者不除湿两种工作方式进行测量。加热除湿装置将样品气恒定在50oC，使空气中的水以气态的状态通过测量的滤膜，这样虽然减少了水汽的影响，但是在常温状态下，以固态和液态形式存在的可挥发盐类（硝酸盐、硫酸盐、铵盐等）和有机物质（苯、烷烃等）会损失掉；不进行除湿直接进行测量，可挥发类物质不会损失掉，但是空气的湿度变化会使测量结果产生波动，湿度大时，测量结果明显比真实值偏大。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题而提出的一种可吸入颗粒物在线监测除湿装置技术方案，该方案通过串联的四级锥形空腔的结构，半导体降温除湿，使除湿效果大大加强，可挥发类物质不会损失掉，并且不损失需要测量的微粒。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种可吸入颗粒物在线监测除湿装置，包括预降温器、主冷凝除湿器、副冷凝除湿器和后冷凝除湿器；所述预降温器、主冷凝除湿器、副冷凝除湿器和后冷凝除湿器分别是有圆锥形空腔的壳体，圆锥形空腔的顶部是样品气入口，圆锥形空腔的底部平台中间设置有出气口，圆锥形空腔壳体外侧一个面上连接有半导体制冷器，圆锥形空腔壳体其它侧面贴附有保温层，所述预降温器的样品气入口是与吸入颗粒物监测仪的采样器相连接的入气口，主冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在预降温器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，副冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在主冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，后冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在副冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，所述后冷凝除湿器的出气口通过连接管形成与吸入颗粒物监测仪的测量单元相连接的出气接口；所述连接管的管口高于圆锥形空腔的底部平台，在圆锥形空腔的底部平台上设置有排水出口。
所述预降温器是温度范围在7OC至9OC的预降温器，所述主冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的主冷凝除湿器，所述副冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的副冷凝除湿器，所述后冷凝除湿器是温度范围在1OC至2OC的后冷凝除湿器。
所述圆锥形空腔的样品气入口的直径是1厘米至4厘米，所述圆锥形空腔的锥度范围是1：1.5至1：3。
所述圆锥形空腔的样品气入口到出气口的距离是2厘米至10厘米。
所述连接管的管口高于圆锥形空腔的底部平台1cm。
本实用新型采用的根据空气动力学原理设计的内部锥形空腔的构造，使除湿效果大大加强，并且不损失需要测量的微粒，短短40厘米的制冷装置，相当于制冷20多米采样管。不需要再加入抽水装置，水在重力作用下经过排水口流到密闭的储水罐，减少系统误差，减少扰动量。本装置采用半导体制冷，易于安装在可吸入颗粒物监测仪的采样器和测量单元之间。适合可吸入颗粒物在线自动监测，无需人员值守。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
一种可吸入颗粒物在线监测除湿装置，参见图1，所述可吸入颗粒物在线监测除湿装置包括预降温器1、主冷凝除湿器2、副冷凝除湿器3和后冷凝除湿器4；所述预降温器、主冷凝除湿器、副冷凝除湿器和后冷凝除湿器的结构相同，分别是有圆锥形空腔1-1、2-1、3-1、4-1的壳体，所述的圆锥形空腔是顶部小底部大的圆锥形空腔，四个圆锥形空腔的顶部分别是样品气入口1-2、2-2、3-2和4-2，圆锥形空腔的底部平台1-3、2-3、3-3和4-3中间设置有出气口1-4、2-4、3-4和4-4，圆锥形空腔壳体外侧一个面上连接有半导体制冷器5，四个半导体制冷器固定在散热器6上，圆锥形空腔壳体其它侧面贴附有保温7，所述预降温器的样品气入口是与吸入颗粒物监测仪的采样器相连接的入气口，主冷凝除湿器的样品气入口通过连接管8连接在预降温器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，副冷凝除湿器的样品气入口通过连接管8连接在主冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，后冷凝除湿器的样品气入口通过连接管8连接在副冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，所述后冷凝除湿器的出气口通过连接管8形成与吸入颗粒物监测仪的测量单元相连接的出气接口；所述连接管的管口8-1高于圆锥形空腔的底部平台，在圆锥形空腔的底部平台上设置有排水出口1-5、2-5、3-5、4-5。
为了达到最佳的除湿效果，实施例中所述预降温器是温度范围在7OC至9OC的预降温器，所述主冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的主冷凝除湿器，所述副冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的副冷凝除湿器，所述后冷凝除湿器是温度范围在1OC至2OC的后冷凝除湿器。
本实施例中，所述圆锥形空腔的样品气入口的直径是1厘米至4厘米，所述圆锥形空腔的锥度范围是1：1.5至1：3（最佳是1:2）。所述圆锥形空腔的样品气入口到出气口的距离是2厘米至10厘米（最佳是5厘米）。所述连接管的管口高于圆锥形空腔的底部平台1cm。
实施例中连接管的连接方式见图1。一端由螺口旋入样品气入口通过螺母锁紧，另一端插入圆锥形空腔的出气口，壳体外部一侧与半导体制冷器紧密接触，其余包裹在隔热保温套内。含有可吸入颗粒物的样品气通过锥形结构的入口后，可吸入颗粒物在惯性和重力的作用下保持原有运行轨迹垂直向下进入样品气出口，样品气中的水蒸气和不含有可吸入颗粒物的气体减速，并且与处于露点的锥形内腔表面接触，使样品气中的水蒸气变为水，流到锥形底部，底部的样品气出口的连接管口高出冷凝凝气底盖1cm，锥形底部像是一个储水槽，冷凝水由排水口排出通过收集管（图中未标出）进入密闭的储水罐（图中未标出），水在重力作用下经过排水口流到密闭的储水罐，不需要再加入抽水装置，这样减少了加入抽水装置的系统误差，降低了系统的复杂性。除湿后的气体再与可吸入颗粒物汇合进入样品气出口。
半导体制冷器是一种成熟的技术，通过控制两端加入的电压大小配合温度传感器控制预降温器的温度在8OC左右，用来降低样品气的温度，主冷凝除湿器和副冷凝除湿器的温度控制在4OC左右，使样品气中的水蒸气遇到处于露点的锥形表面变为水，流到锥形底部，后冷凝除湿器温度控制在2OC左右，使样品气中进一步除湿。
上述实施例结构根据空气动力学原理设计的内部圆锥形空腔的构造，使除湿效果大大加强，并且不损失需要测量的微粒，短短不长于40厘米的制冷装置，相当于制冷20多米采样管。不需要再加入抽水装置，水在重力作用下经过排水口流到密闭的储水罐，减少系统误差，减少扰动量。装置中采用半导体制冷，易于安装在可吸入颗粒物监测仪的采样器和测量单元之间。适合可吸入颗粒物在线自动监测，无需人员值守。
Claims (5)
1.可吸入颗粒物在线监测除湿装置，其特征在于，所述除湿装置包括预降温器、主冷凝除湿器、副冷凝除湿器和后冷凝除湿器；所述预降温器、主冷凝除湿器、副冷凝除湿器和后冷凝除湿器分别是有圆锥形空腔的壳体，圆锥形空腔的顶部是样品气入口，圆锥形空腔的底部平台中间设置有出气口，圆锥形空腔壳体外侧一个面上连接有半导体制冷器，圆锥形空腔壳体其它侧面贴附有保温层，所述预降温器的样品气入口是与吸入颗粒物监测仪的采样器相连接的入气口，主冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在预降温器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，副冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在主冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，后冷凝除湿器的样品气入口通过连接管连接在副冷凝除湿器圆锥形空腔的底部平台中间的出气口上，所述后冷凝除湿器的出气口通过连接管形成与吸入颗粒物监测仪的测量单元相连接的出气接口；所述连接管的管口高于圆锥形空腔的底部平台，在圆锥形空腔的底部平台上设置有排水出口。
2.根据权利要求1所述的可吸入颗粒物在线监测除湿装置，其特征在于，所述预降温器是温度范围在7OC至9OC的预降温器，所述主冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的主冷凝除湿器，所述副冷凝除湿器是温度范围在3OC至5OC的副冷凝除湿器，所述后冷凝除湿器是温度范围在1OC至2OC的后冷凝除湿器。
3.根据权利要求1所述的可吸入颗粒物在线监测除湿装置，其特征在于，所述圆锥形空腔的样品气入口的直径是1厘米至4厘米，所述圆锥形空腔的锥度范围是1：1.5至1：3。
4.根据权利要求1所述的可吸入颗粒物在线监测除湿装置，其特征在于，所述圆锥形空腔的样品气入口到出气口的距离是2厘米至10厘米。
5.根据权利要求1所述的可吸入颗粒物在线监测除湿装置，其特征在于，所述连接管的管口高于圆锥形空腔的底部平台1cm。
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