CN206369655U - 一种水冷式热交换器及样气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水冷式热交换器，其包括罐体、设置在该罐体内的盘管式冷却器，罐体上设有进水口和出水口；且盘管式冷却器呈U型，且该盘管式冷却器包括样气输入管、样气输出管和冷却盘管，样气输入管与该冷却盘管顶部呈直线状相连，样气输出管与冷却盘管底部相连通，且样气输出管呈L型。本实用新型的一种水冷式热交换器，具有热交换效率高、降温效果好、使用方便且成本低廉的优点，其解决现有用于样气处理的交换器坑却效果差、使用维护复杂且成本高的技术问题。

Description

一种水冷式热交换器及样气处理系统

技术领域

本实用新型涉及样气处理技术领域，更具体地，涉及一种水冷式热交换器及样气处理系统。

背景技术

目前，现有的预处理系统配置中，高温样气都是直接进入预处理箱内的小热交换器，由于其内部体积及冷却循环水流量有限导致换热效果不佳。高温样气容易腐蚀预处理部件并将水分带入系统甚至仪器。大大降低了预处理部件的更换周期并增加了分析仪器的维护频率。

为了解决上述的技术问题，申请在中国专利CN200920277644.X中提供了一种适用于样气处理系统的除水除湿交换器，通过设置筒上设置进水口和出水口，并配合在筒内装设盘管，在筒的底部装设样气分离室，通过将气体通入筒中，利用筒内的水实现样气的冷却，并利用样气分离室实现对气体的干燥，但是，在实际使用过程中，上述结构由于样气的进气管、盘管和出气管呈直线式设置，气体冷却效果不好，且采用样气分离室对气体干燥，需要经常更换样气分离室内的干燥剂，使用维护不方便。

针对上述的问题，急需一套换热效果好，使用更加稳定的配置样气冷却装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种热交换效率高、降温效果好、使用方便且成本低廉的水冷式热交换器，以解决现有用于样气处理的交换器坑却效果差、使用维护复杂且成本高的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种水冷式热交换器，其包括罐体、设置在该罐体内的盘管式冷却器，所述罐体上设有进水口和出水口；且所述盘管式冷却器呈U型，且该盘管式冷却器包括样气输入管、样气输出管和冷却盘管，所述样气输入管与该冷却盘管顶部呈直线状相连，所述样气输出管与所述冷却盘管底部相连通，且所述样气输出管呈L型。

在上述方案的基础上优选，所述样气输出管上设有一冷凝液排放口。

在上述方案的基础上优选，所述罐体顶部设有一端盖，且所述样气输入管与样气输出管插入该端盖并延伸至所述罐体内。

在上述方案的基础上优选，所述端盖与罐体之间设有一密封垫圈。

在上述方案的基础上优选，所述罐体底部还装设有一底座，所述底座与该罐体之间可拆卸式相连。

在上述方案的基础上优选，所述进水口设置在靠近该罐体的底部处，所述出水口的位置高于该进水口。

本发明还提供了一种样气处理系统，其包括前级处理箱和如上所述的水冷式热交换器，所述前级处理箱与水冷式热交换器相连通。

在上述方案的基础上优选，所述前级处理箱包括箱体，所述箱体内设有加热棒。

在上述方案的基础上优选，所述前级处理箱进一步还包括：顺序连接T型过滤器、热交换器、减压阀、水洗罐、干燥罐和膜式过滤器，所述水冷式热交换器的输出端与所述T型过滤器的输入端相连通。

在上述方案的基础上优选，所述前级处理箱进一步还包括：顺序连接的真空发生器、涡流制冷器，所述真空发生器的输入端与水洗罐的输出端相连通，并将涡流制冷器的输出端与所述干燥罐的输入端相连通。

本申请提出一种水冷式热交换器，通过在将罐体内的盘管式冷却器设计呈U型，配合将样气输出管设计呈L型连接至冷却盘管的底部，以增加样气与罐体中的水之间接触时间，从而以提高其冷却效果，同时，配合在样气输出管上设置冷凝液排放口，利用重力作用，将样气中的冷凝水以回流至冷凝液排放口，实现其水气分离，从而实现其干燥的目的，从而避免使用干燥剂，使其结构更加简单、使用方便便于维护。

附图说明

图1为本实用新型的一种水冷式热交换器的结构示意图；

图2为本实用新型的一种样气处理系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅图1所示，本实用新型提供了一种水冷式热交换器，包括罐体10、设置在该罐体10内的盘管式冷却器，罐体10上设有进水口11和出水口12；且盘管式冷却器呈U型，且该盘管式冷却器包括样气输入管21、样气输出管22和冷却盘管24，样气输入管21与该冷却盘管24顶部呈直线状相连，样气输出管22与冷却盘管24底部相连通，且样气输出管22呈L型。

即工作时，利用罐体10上的进水口11向罐体10内输入冷却水，同时样气经样气输入管21向冷却盘管24中输入，样气在冷却盘管24中与冷却水进行热量交换，以实现其冷却的目的，经冷却后的样气经过样气输出管22输出。

由于本实用新型的盘式冷却器呈U型，故可在不改变罐体10体积的前提下，有效提高样气与冷却水之间的热交换时间，提高其冷却效果。同时，由于该盘式冷却器呈U型，故在使用过程中，可利用样气中冷凝水的重力，以实现对样气中的水汽分离，即在不改变其结构前提下，降低样气中水的含量，提高检测的准确性，防止样气中的腐蚀气体损坏检测仪器。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述技术特征的基础上，本实施例的样气输出管22上设有一冷凝液排放口23，以实现冷凝水的排放。

作为本实用新型的另一优选实施例，为了防止外界杂质落入罐体10中，本实用新型的罐体10顶部设有一端盖25，且样气输入管21与样气输出管22插入该端盖25并延伸至罐体10内。

本实用新型的端盖25可拆式装设在罐体10上，以方便清理检修，优选的，该端盖25与罐体10之间设有一密封垫圈26，以增加罐体10与端盖25之间的密封效果。

作为本实用新型的另一实施例，本实施例中的罐体10底部还装设有一底座27，底座27与该罐体10之间可拆卸式相连，藉由底座27以隔离罐体10与底板，以防止罐体10腐蚀。

请继续参阅图1所示，本实用新型的进水口11设置在靠近该罐体10的底部处，出水口12的位置高于该进水口11，即利用气体由上至下输送，再有下至上输出，配合冷却水由下至上输入，一方面可增加水与气体热交换时间，以增加其冷却效果；另一方面，利用上部水温高于下部水温，下部气体温度低于上部气体，利用气体与水之间的温差较大，以提高其热交换效果，进一步增强其冷却效果。

请参阅图2所示，本实用新型还提供了一种样气处理系统，其包括前级处理箱和如上所述水冷式热交换器100，且前级处理箱与水冷式热交换器100相连通。

进一步的，为了保证样气在气温较低时不结冻堵塞或不会冻坏前级处理箱内的部件，本实用新型的前级处理箱包括箱体，箱体内设有加热棒，且该加热棒可以是蒸汽伴热管或电加热块。

为了进一步详细说明本实用新型的技术方案，请继续参阅图2所示。

在本实施例中，本发明还提供了一种样气处理系统的前级处理箱进一步还包括：顺序连接T型过滤器200、热交换器300、减压阀400、水洗罐500、干燥罐600和膜式过滤器700，水冷式热交换器100的输出端与T型过滤器200的输入端相连通。

样气从工艺管道内输入后，经过上述的水冷式热交换器100进行初步的冷却后，进入本发明的前级处理箱后，经过本发明的T型过滤器200进行过滤后，再利用热交换器300进行二次冷却，经过二次冷却后的样气精工减压阀400进行减压，利用减压阀400对样气减压，然后将样气通入水洗罐500中，利用水洗罐500进行水洗，最后将获得的气体通过干燥罐600和膜式过滤器得到干燥洁净的气体后进入分析仪器中。

进一步的，本发明的前级处理箱进一步还包括：顺序连接的真空发生器800、涡流制冷器900，真空发生器800的输入端与水洗罐500的输出端相连通，并将涡流制冷器900的输出端与干燥罐600的输入端相连通。

当样气经过水洗罐500进行水洗后，其输出的样气中水的含量较高时，样气通过减压降温后冷凝水会大量析出，则需由真空发生器800将样气抽入涡流制冷器900进行除湿，冷凝水由疏水器定时排出系统。

其中，T型过滤器200用于温度较高，湿度较大的样气粗过滤。热交换器300用于样气的二级冷却。减压阀400用于样气减压。水洗罐500用于样气水洗和水封。真空发生器800用于抽取样气。涡流制冷器900用于样气除湿。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水冷式热交换器，其特征在于，其包括罐体、设置在该罐体内的盘管式冷却器，所述罐体上设有进水口和出水口；且所述盘管式冷却器呈U型，且该盘管式冷却器包括样气输入管、样气输出管和冷却盘管，所述样气输入管与该冷却盘管顶部呈直线状相连，所述样气输出管与所述冷却盘管底部相连通，且所述样气输出管呈L型。

2.如权利要求1所述的一种水冷式热交换器，其特征在于，所述样气输出管上设有一冷凝液排放口。

3.如权利要求1所述的一种水冷式热交换器，其特征在于，所述罐体顶部设有一端盖，且所述样气输入管与样气输出管插入该端盖并延伸至所述罐体内。

4.如权利要求3所述的一种水冷式热交换器，其特征在于，所述端盖与罐体之间设有一密封垫圈。

5.如权利要求1所述的一种水冷式热交换器，其特征在于，所述罐体底部还装设有一底座，所述底座与该罐体之间可拆卸式相连。

6.如权利要求5所述的一种水冷式热交换器，其特征在于，所述进水口设置在靠近该罐体的底部处，所述出水口的位置高于该进水口。

7.一种样气处理系统，其特征在于，其包括前级处理箱和如权利要求1所述的水冷式热交换器，所述前级处理箱与水冷式热交换器相连通。

8.如权利要求7所述的一种样气处理系统，其特征在于，所述前级处理箱包括箱体，所述箱体内设有加热棒。

9.如权利要求7所述的一种样气处理系统，其特征在于，所述前级处理箱进一步还包括：顺序连接T型过滤器、热交换器、减压阀、水洗罐、干燥罐和膜式过滤器，所述水冷式热交换器的输出端与所述T 型过滤器的输入端相连通。

10.如权利要求9所述的一种样气处理系统，其特征在于，所述前级处理箱进一步还包括：顺序连接的真空发生器、涡流制冷器，所述真空发生器的输入端与水洗罐的输出端相连通，并将涡流制冷器的输出端与所述干燥罐的输入端相连通。