CN206891801U - 一种取样冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种取样冷却器，包括筒体Ⅰ以及法兰盘，筒体Ⅰ内部依次设有筒体Ⅲ、筒体Ⅱ，在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间形成第一环空，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间形成第二环空，取样管的端部贯穿法兰盘的一侧后在第一环空内绕组，再贯穿筒体Ⅱ的底部后在第二环空内绕组，最后贯穿法兰盘的另一侧，在筒体Ⅰ的侧壁上开有出液管，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ上均开有出水孔，进液管与筒体Ⅰ内部连通。在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间形成第一环空，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间形成第二环空，能够在冷却过程中分别对取样管不同段路进行分级冷却，充分利用冷却介质的冷却效果，将工业蒸汽与冷却介质之间的热交换效率提升至最大化，同时降低冷却介质的使用量。

Description

一种取样冷却器

技术领域

本实用新型涉及一种，具体涉及一种取样冷却器。

背景技术

取样冷却器用于锅炉房或发电厂内汽水化验取样冷却，锅炉及热力系统中的水大都温度较高，而高水温不便于取样，也不便于测定，在取样中应加以冷却，所以要把取样点的样品引进取样冷却器进行冷却，一般要求保证流量在500-700mL/min时，样品能冷取到30-40度以下，满足中华人民共和国电力行业DL/T457—91的标准。而工业蒸汽在使用过程中，为保证水汽质量，通常设置的蒸汽取样冷却器由于取样口没有阀门控制，在取样器装满之后，会导致水溢流至地面上，并且现有的取样冷却器的进水管道设置于筒体下部一侧，进水不均匀，冷却效率低，通常通过增大冷却水流速的方法实现冷却目的，造成一定的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种取样冷却器，以解决上述的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种取样冷却器，包括上端开放的筒体Ⅰ以及与筒体Ⅰ开放端连接的法兰盘，沿所述筒体Ⅰ径向朝外的方向在其内部依次设有筒体Ⅲ、筒体Ⅱ，且在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间形成第一环空，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间形成第二环空，取样管的端部贯穿所述法兰盘的一侧后在第一环空内绕组，然后再贯穿筒体Ⅱ的底部后在第二环空内绕组，最后贯穿所述法兰盘的另一侧且水平向外延伸，在筒体Ⅰ的侧壁上开有出液管，且在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ上均开有出水孔，还包括设置在筒体Ⅰ底部的进液管，所述进液管与筒体Ⅰ内部连通。针对现有技术中取样器的冷却效率低下问题，申请人对现有的取样器进行改进，即沿筒体Ⅰ的径向朝外依次设有筒体Ⅱ和筒体Ⅲ，且在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间、筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间均形成环空，分别在筒体Ⅰ内形成取样管的两个环状的冷却流道，即在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间形成第一环空，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间形成第二环空，同时取样管在贯穿法兰盘的一侧后分别在第一环空、第二环空内进行绕组，即能够在冷却过程中分别对取样管不同段路进行分级冷却，充分利用冷却介质的冷却效果，将工业蒸汽与冷却介质之间的热交换效率提升至最大化，同时降低冷却介质的使用量；

工作时，冷却介质首先通过进液管进入至筒体内Ⅰ，而筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ之间通过出水孔相互连通，冷却介质在进行热交换后最终通过出液管排出，以实现一个完整的回路，工业蒸汽通过取样管的进口进入至筒体Ⅰ内，工业蒸汽通过取样管本体与冷却介质之间热交换，使得自身温度逐渐降低至30～40℃以下，以完成取样工序；其中工业蒸汽首先与第一环空内的冷却介质进行热交换，由于初始状态下的工业蒸汽并未经过冷却，且其自身温度最高，在工业蒸汽掠过第一环空后进入至第二环空内，即实现工业蒸汽的初级冷却处理，且由第一环空与第二环空被筒体Ⅱ间隔开，使得第一环空内的温度升至最高的冷却介质不会对第二环空内的冷却介质造成任何干扰，由第二环空中的冷却介质对工业蒸汽进行二级冷却处理，即确保工业蒸汽在第二环空内的温度迅速降低至标准的取样温度，最终经过取样口，对工业蒸汽凝结成液体的样本进行采集，即完成采样工序。其中，筒体Ⅰ、筒体Ⅱ均采用阻热性能好的复合材料制成，以便在实际使用时降低冷却过程中的热辐射；而筒体Ⅲ则采用导热性好的金属材料制成，因为筒体Ⅲ内并未有取样管进入，即位于筒体Ⅲ内的冷却介质能够辅助第二环空内冷却介质对位于第二环空内的取样管段路进行热量吸收，即进行三级冷却处理，进一步加快在二级冷却处理的效率，以确保由取样管的取样口溢出的液体符合采集要求。

所述进液管包括主管，在主管上设有与之连通的支管Ⅰ、支管Ⅱ以及支管Ⅲ，所述支管Ⅰ与筒体Ⅲ内部连通，支管Ⅱ与第二环空连通，支管Ⅲ与第一环空连通。在本技术方案中，对于筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ的冷却介质注入，采用一一对应的方式进行，即支管Ⅰ向筒体Ⅲ内注入冷却介质，支管Ⅱ向第二环空内注入冷却介质，支管Ⅲ向第一环空内注入冷却介质，通过主管的分级，使得冷却介质实现分流，即三股冷却介质流体单独对工业蒸汽进行冷却，且三股冷却介质之间互不干扰，以保证每一级冷却处理效率的最大化。

所述支管Ⅰ、支管Ⅱ以及支管Ⅲ的内径依次递增。作为优选，支管Ⅰ、支管Ⅱ以及支管Ⅲ的内径依次递增，使得主管流速不变情况下三股冷却介质流在的单位时间的流量不同，内径最大的支管Ⅲ的单位时间流量最大，且支管Ⅲ内注入的冷却介质能够与第一环空内温度最高的工业蒸汽进行高效率的热交换，相应地，支管Ⅱ内流量递减的冷却介质刚好与第二环空内温度递减工业蒸汽进行热交换，支管Ⅰ内的冷却介质流量最小，能够辅助第二环空内的冷却介质一并对温度已经锐减的工业蒸汽进行三级冷却处理，通过对冷却介质的分流，能够提高冷却介质与工业蒸汽之间的热交换效率，同时降低冷却介质的耗费量。

所述出液管开设在筒体Ⅰ的上段侧壁。作为优选，将出液管开设在筒体Ⅰ的上段侧壁，使得最先与初始状态下的高温工业蒸汽发生热交换的冷却介质快速通过出液管流出，以避免在第一环空内取样管的初始端以及第一环空内的温度过高，避免对冷却介质与工业蒸汽之前的热交换效率造成影响。

开设在所述筒体Ⅱ与筒体Ⅲ上的两个出水孔均与所述出液管同轴。作为优选，两个出水孔与出液管同轴，在实现筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ三者之间相互连通的前提下，还能保证已经进行过热交换的冷却介质快速沿出液管排出，避免温度过高的冷却介质对新注入的冷却介质造成影响，同时加快筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内部的冷却介质循环效率。

在所述法兰盘上开有排气孔，排气孔内设有用于封堵排气孔的堵头。在冷却介质与工业蒸汽的热交换过程中，冷却介质会随温度的升高而蒸发，使得筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内部的气压升高，对此，在法兰盘上开设排气孔后能够方便操作人员定期对筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内部进行泄压，以保证筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内部热交换工序正常进行。

所述排气孔开设在法兰盘的中部，且与所述筒体Ⅲ连通。作为优选，排气孔设置在法兰盘中部，并与筒体Ⅲ内部连通，使得筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内因温度升高而产生蒸汽一部分通过出液管被排出，剩余部分则通过出水孔集中在温度相对较低的筒体Ⅲ内，该部分蒸汽会受到筒体Ⅲ内冷却介质的进一步冷却，即间接的降低了筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ内部的气压，并且当打开排气孔后，筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ中的气压能够统一向外泄放，避免在筒体Ⅰ、筒体Ⅱ以及筒体Ⅲ发生气压过高而导致冷却介质的热交换效率降低。

在所述筒体Ⅰ的侧壁上固定有积液杯，所述积液杯处于取样管的取样口的正下方。进一步地，设置的积液杯能够将取样口中溢流出的液体进行收集，避免样品液体四处溅洒。

还包括下排管，所述下排管的一端与积液杯底部连通，下排管的另一端与外部的排水系统连通。下排管能够将积液杯内的液体集中下排至排水系统内，以保证取样冷却器周围的坏境干净整洁。

在所述筒体Ⅰ的径向上，第一环空的厚度大于第二环空的厚度。作为优选，第一环空内取样管的温度最高，而将第一环空的厚度设置成最大值能够增加取样管内工业蒸汽与冷却介质的热交换效率，进而提高取样管整体的热交换效率。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种取样冷却器，在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间、筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间均形成环空，分别在筒体Ⅰ内形成取样管的两个环状的冷却流道，即在筒体Ⅰ与筒体Ⅱ之间形成第一环空，在筒体Ⅱ与筒体Ⅲ之间形成第二环空，同时取样管在贯穿法兰盘的一侧后分别在第一环空、第二环空内进行绕组，即能够在冷却过程中分别对取样管不同段路进行分级冷却，充分利用冷却介质的冷却效果，将工业蒸汽与冷却介质之间的热交换效率提升至最大化，同时降低冷却介质的使用量；

2、本实用新型一种取样冷却器，筒体Ⅲ则采用导热性好的金属材料制成，因为筒体Ⅲ内并未有取样管进入，即位于筒体Ⅲ内的冷却介质能够辅助第二环空内冷却介质对位于第二环空内的取样管段路进行热量吸收，即进行三级冷却处理，进一步加快在二级冷却处理的效率，以确保由取样管的取样口溢出的液体符合采集要求；

3、本实用新型一种取样冷却器，将出液管开设在筒体Ⅰ的上段侧壁，使得最先与初始状态下的高温工业蒸汽发生热交换的冷却介质快速通过出液管流出，以避免在第一环空内取样管的初始端以及第一环空内的温度过高，避免对冷却介质与工业蒸汽之前的热交换效率造成影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-取样口、2-排气孔、3-进口、4-法兰盘、5-出水孔、6-出液管、7-筒体Ⅱ、8-筒体Ⅲ、9-筒体Ⅰ、10-支管Ⅰ、11-支管Ⅱ、12-支管Ⅲ、13-进液管、14-积液杯、15-下排管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括上端开放的筒体Ⅰ9以及与筒体Ⅰ9开放端连接的法兰盘4，沿所述筒体Ⅰ9径向朝外的方向在其内部依次设有筒体Ⅲ8、筒体Ⅱ7，且在筒体Ⅰ9与筒体Ⅱ7之间形成第一环空，在筒体Ⅱ7与筒体Ⅲ8之间形成第二环空，取样管的端部贯穿所述法兰盘4的一侧后在第一环空内绕组，然后再贯穿筒体Ⅱ7的底部后在第二环空内绕组，最后贯穿所述法兰盘4的另一侧且水平向外延伸，在筒体Ⅰ9的侧壁上开有出液管6，且在筒体Ⅱ7与筒体Ⅲ8上均开有出水孔5，还包括设置在筒体Ⅰ9底部的进液管13，所述进液管13与筒体Ⅰ9内部连通。

工作时，冷却介质首先通过进液管13进入至筒体内Ⅰ，而筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8之间通过出水孔5相互连通，冷却介质在进行热交换后最终通过出液管6排出，以实现一个完整的回路，工业蒸汽通过取样管的进口3进入至筒体Ⅰ9内，工业蒸汽通过取样管本体与冷却介质之间热交换，使得自身温度逐渐降低至30～40℃以下，以完成取样工序；其中工业蒸汽首先与第一环空内的冷却介质进行热交换，由于初始状态下的工业蒸汽并未经过冷却，且其自身温度最高，在工业蒸汽掠过第一环空后进入至第二环空内，即实现工业蒸汽的初级冷却处理，且由第一环空与第二环空被筒体Ⅱ7间隔开，使得第一环空内的温度升至最高的冷却介质不会对第二环空内的冷却介质造成任何干扰，由第二环空中的冷却介质对工业蒸汽进行二级冷却处理，即确保工业蒸汽在第二环空内的温度迅速降低至标准的取样温度，最终经过取样口1，对工业蒸汽凝结成液体的样本进行采集，即完成采样工序。其中，筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7均采用阻热性能好的复合材料制成，以便在实际使用时降低冷却过程中的热辐射；而筒体Ⅲ8则采用导热性好的金属材料制成，因为筒体Ⅲ8内并未有取样管进入，即位于筒体Ⅲ8内的冷却介质能够辅助第二环空内冷却介质对位于第二环空内的取样管段路进行热量吸收，即进行三级冷却处理，进一步加快在二级冷却处理的效率，以确保由取样管的取样口1溢出的液体符合采集要求。

实施例2

如图1所示，本实施例中所述进液管13包括主管，在主管上设有与之连通的支管Ⅰ10、支管Ⅱ11以及支管Ⅲ12，所述支管Ⅰ10与筒体Ⅲ8内部连通，支管Ⅱ11与第二环空连通，支管Ⅲ12与第一环空连通。在本技术方案中，对于筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8的冷却介质注入，采用一一对应的方式进行，即支管Ⅰ10向筒体Ⅲ8内注入冷却介质，支管Ⅱ11向第二环空内注入冷却介质，支管Ⅲ12向第一环空内注入冷却介质，通过主管的分级，使得冷却介质实现分流，即三股冷却介质流体单独对工业蒸汽进行冷却，且三股冷却介质之间互不干扰，以保证每一级冷却处理效率的最大化。

作为优选，支管Ⅰ10、支管Ⅱ11以及支管Ⅲ12的内径依次递增，使得主管流速不变情况下三股冷却介质流在的单位时间的流量不同，内径最大的支管Ⅲ12的单位时间流量最大，且支管Ⅲ12内注入的冷却介质能够与第一环空内温度最高的工业蒸汽进行高效率的热交换，相应地，支管Ⅱ11内流量递减的冷却介质刚好与第二环空内温度递减工业蒸汽进行热交换，支管Ⅰ10内的冷却介质流量最小，能够辅助第二环空内的冷却介质一并对温度已经锐减的工业蒸汽进行三级冷却处理，通过对冷却介质的分流，能够提高冷却介质与工业蒸汽之间的热交换效率，同时降低冷却介质的耗费量。

作为优选，将出液管6开设在筒体Ⅰ9的上段侧壁，使得最先与初始状态下的高温工业蒸汽发生热交换的冷却介质快速通过出液管6流出，以避免在第一环空内取样管的初始端以及第一环空内的温度过高，避免对冷却介质与工业蒸汽之前的热交换效率造成影响。

作为优选，两个出水孔5与出液管6同轴，在实现筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8三者之间相互连通的前提下，还能保证已经进行过热交换的冷却介质快速沿出液管6排出，避免温度过高的冷却介质对新注入的冷却介质造成影响，同时加快筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内部的冷却介质循环效率。

实施例3

如图1所示，本实施例在所述法兰盘4上开有排气孔2，排气孔2内设有用于封堵排气孔2的堵头。在冷却介质与工业蒸汽的热交换过程中，冷却介质会随温度的升高而蒸发，使得筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内部的气压升高，对此，在法兰盘4上开设排气孔2后能够方便操作人员定期对筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内部进行泄压，以保证筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内部热交换工序正常进行。

作为优选，排气孔2设置在法兰盘4中部，并与筒体Ⅲ8内部连通，使得筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内因温度升高而产生蒸汽一部分通过出液管6被排出，剩余部分则通过出水孔5集中在温度相对较低的筒体Ⅲ8内，该部分蒸汽会受到筒体Ⅲ8内冷却介质的进一步冷却，即间接的降低了筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8内部的气压，并且当打开排气孔2后，筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8中的气压能够统一向外泄放，避免在筒体Ⅰ9、筒体Ⅱ7以及筒体Ⅲ8发生气压过高而导致冷却介质的热交换效率降低。

实施例4

如图1所示，本实施例在所述筒体Ⅰ9的侧壁上固定有积液杯14，所述积液杯14处于取样管的取样口1的正下方。进一步地，设置的积液杯14能够将取样口1中溢流出的液体进行收集，避免样品液体四处溅洒。

本实施例还包括下排管15，所述下排管15的一端与积液杯14底部连通，下排管15的另一端与外部的排水系统连通。下排管15能够将积液杯14内的液体集中下排至排水系统内，以保证取样冷却器周围的坏境干净整洁。

作为优选，第一环空内取样管的温度最高，而将第一环空的厚度设置成最大值能够增加取样管内工业蒸汽与冷却介质的热交换效率，进而提高取样管整体的热交换效率。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、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)

1.一种取样冷却器，包括上端开放的筒体Ⅰ(9)以及与筒体Ⅰ(9)开放端连接的法兰盘(4)，其特征在于：沿所述筒体Ⅰ(9)径向朝外的方向在其内部依次设有筒体Ⅲ(8)、筒体Ⅱ(7)，且在筒体Ⅰ(9)与筒体Ⅱ(7)之间形成第一环空，在筒体Ⅱ(7)与筒体Ⅲ(8)之间形成第二环空，取样管的端部贯穿所述法兰盘(4)的一侧后在第一环空内绕组，然后再贯穿筒体Ⅱ(7)的底部后在第二环空内绕组，最后贯穿所述法兰盘(4)的另一侧且水平向外延伸，在筒体Ⅰ(9)的侧壁上开有出液管(6)，且在筒体Ⅱ(7)与筒体Ⅲ(8)上均开有出水孔(5)，还包括设置在筒体Ⅰ(9)底部的进液管(13)，所述进液管(13)与筒体Ⅰ(9)内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种取样冷却器，其特征在于：所述进液管(13)包括主管，在主管上设有与之连通的支管Ⅰ(10)、支管Ⅱ(11)以及支管Ⅲ(12)，所述支管Ⅰ(10)与筒体Ⅲ(8)内部连通，支管Ⅱ(11)与筒体Ⅰ(9)和筒体Ⅱ(7)之间的环空连通，支管Ⅲ(12)与筒体Ⅱ(7)和筒体Ⅲ(8)之间的环空连通。

3.根据权利要求2所述的一种取样冷却器，其特征在于：所述支管Ⅰ(10)、支管Ⅱ(11)以及支管Ⅲ(12)的内径依次递增。

4.根据权利要求1所述的一种取样冷却器，其特征在于：所述出液管(6)开设在筒体Ⅰ(9)的上段侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种取样冷却器，其特征在于：开设在所述筒体Ⅱ(7)与筒体Ⅲ(8)上的两个出水孔(5)均与所述出液管(6)同轴。

6.根据权利要求1所述的一种取样冷却器，其特征在于：在所述法兰盘(4)上开有排气孔(2)，排气孔(2)内设有用于封堵排气孔(2)的堵头。

7.根据权利要求6所述的一种取样冷却器，其特征在于：所述排气孔(2)开设在法兰盘(4)的中部，且与所述筒体Ⅲ(8)连通。

8.根据权利要求1所述的一种取样冷却器，其特征在于：在所述筒体Ⅰ(9)的侧壁上固定有积液杯(14)，所述积液杯(14)处于取样管的取样口(1)的正下方。

9.根据权利要求8所述的一种取样冷却器，其特征在于：还包括下排管(15)，所述下排管(15)的一端与积液杯(14)底部连通，下排管(15)的另一端与外部的排水系统连通。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种取样冷却器，其特征在于：在所述筒体Ⅰ(9)的径向上，第一环空的厚度大于第二环空的厚度。