CN208621408U - 高温气体冷却处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高温气体冷却处理系统，该系统包括微处理器、样气采集头、隔离组件和冷凝系统；所述样气采集头包括不锈钢管体、耐高温采集头和泡沫铜；所述冷凝系统包括金属散热壳体、紫铜管、散热填料和散热器；所述隔离组件包括第一螺栓固定板、第二螺栓固定板、设置在第一螺栓固定板与第二螺栓固定板之间的隔热棉和耐高温滤膜；所述紫铜管出气端还设有与微处理器相连的第一温度传感器，微处理器与外界电源相连。该系统结构简单，其各组件可拆分组合，实现多级冷却，冷却温度易于控制且冷却效率高。

Description

高温气体冷却处理系统

技术领域

本实用新型涉及高温气体冷却处理系统。

背景技术

回燃气体检测过程中，需要对待测空间内的高温混合气体(1000℃左右) 进行采集和冷凝处理，将该样气降温到检测传感器允许的范围(45℃左右)，并对降温后的气体可燃部分进行浓度测量及报警处理，以免引发安全事故。但是现有的应用于回燃气体检测的高温回燃气体冷却装置均存在结构复杂、冷却温度难以控制、冷却速率低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种高温气体冷却处理系统，该系统结构简单，其各组件可拆分组合，实现多级冷却，冷却温度易于控制且冷却效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

高温气体冷却处理系统，包括微处理器、样气采集头、隔离组件和冷凝系统；所述样气采集头包括不锈钢管体，设置在管体进气端的耐高温采集头，及填充在管体内的用于对样气进行初步除尘过滤的泡沫铜；所述冷凝系统包括金属散热壳体，设置在金属散热壳体中部的用于样气流通的紫铜管，填充在紫铜管与金属散热壳体之间的散热填料，及设置在金属散热壳体外的并与微处理器相连的军用级散热器；所述隔离组件包括设置在管体出气端的第一螺栓固定板，设置在紫铜管进气端且还与金属散热壳体端部相连的第二螺栓固定板，及设置在第一螺栓固定板与第二螺栓固定板之间的隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜；所述样气采集头和冷凝系统即通过第一螺栓固定板与第二螺栓固定板实现螺栓连接；所述紫铜管出气端还设有与微处理器相连的第一温度传感器，微处理器与外界电源相连。

具体的说，所述紫铜管内设有若干级联的呈凸字形的导气装置，每个导气装置均包括与紫铜管螺纹连接的导气外螺纹管，设置在导气外螺纹管出气端中部并与紫铜管同轴的导气连接管，以及设置在导气连接管出气端的密封板；所述密封板与相邻导气装置的导气外螺纹管进气端齐平；所述导气连接管为耐高温滤膜管。

更具体的说，所述导气连接管的进气端与导气外螺纹管的出气端之间设有用于固定的环形固定板。

进一步的，还包括半导体制冷系统，所述半导体制冷系统包括制冷壳体，及设置在制冷壳体内并与微处理器相连的半导体制冷片；所述紫铜管出气端设有第三螺栓固定板，制冷壳体的进气端设有第四螺栓固定板，半导体制冷系统即通过第三螺栓固定板与第四螺栓固定板实现螺栓连接；制冷壳体的出气端设有与微处理器相连的第二温度传感器。

更进一步的，所述第三螺栓固定板与第四螺栓固定板之间也设有隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜。

优选的，所述第一螺栓固定板、第二螺栓固定板、第三螺栓固定板与第四螺栓固定板均为法兰。

优选的，所述散热填料为导热硅脂。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的高温气体冷却处理系统结构分简单，其各组件均是可拆分组合的结构，安装拆卸也十分方便，并且，在系统组装时，可通过调整导气装置数量、调整散热器的数量以及是否设置半导体制冷系统来实现不同程度高温气体的冷却处理，适应性极强，而在高温回燃气体冷却过程中，还可通过调整散热器和半导体制冷片的输入电量来调整制冷效果，两者协同作用下，可使样气温度在40-50℃，最终应用到回燃气体检测中。使用本系统进行高温气体冷却处理，操作十分简单，冷却气体既可得到除尘除杂的处理，又可实现多级多级冷却，冷却温度易于控制且冷却效率高，可推广使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型冷凝系统结构示意图。

图3为本实用新型紫铜管及其内部结构示意图。

图4为本实用新型导气装置剖视图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-管体，11-耐高温采集头，12-泡沫铜，2-金属散热壳体，21-紫铜管，22- 散热填料，23-散热器，3-第一螺栓固定板，31-第二螺栓固定板，32-第三螺栓固定板，33-第四螺栓固定板，4-制冷壳体，5-导气外螺纹管，51-导气连接管，52- 密封板，53-环形固定板。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种高温气体冷却处理系统，如图1所示，该系统包括微处理器、样气采集头、隔离组件和冷凝系统；

具体来说，所述样气采集头包括不锈钢管体1，设置在管体进气端的耐高温采集头11，及填充在管体内的泡沫铜12；其管体的长度可根据需要调整，以确保后续冷凝系统不会与高温气体相接处为准，而其耐高温采集头即为耐高温材料制成的采集头，除材质外其余均与现有常规采集头相同。

如图2～图4所示，所述冷凝系统包括金属散热壳体2，设置在金属散热壳体中部的用于样气流通的紫铜管21，填充在紫铜管与金属散热壳体之间的导热硅脂散热填料22，及设置在金属散热壳体外的并与微处理器相连的军用级散热器23；其中，所述紫铜管21内设有若干级联的呈凸字形的导气装置，每个导气装置均包括与紫铜管螺纹连接的导气外螺纹管5，设置在导气外螺纹管出气端中部并与紫铜管同轴的导气连接管51，以及设置在导气连接管出气端的密封板52；所述导气外螺纹管5和导气连接管51为耐高温滤膜管；所述密封板与相邻导气装置的导气外螺纹管进气端齐平，而所述导气连接管51的进气端与导气外螺纹管5的出气端之间设有环形固定板53、以用于导气连接管固定，该设置可使样气从导气外螺纹管5的进气端流入，然后由于环形固定板的阻挡使样气流入导气连接管进气端，而由于导气连接管为耐高温滤膜管且其出气端设有密封板，因此使样气流入导气连接管与紫铜管之间，样气分为薄层并与紫铜管壁充分接触，该设置一方面可通过导气连接管对样气进行二级过滤，另一方面还可增长样气才紫铜管内的流道，并且大大增加了样气与紫铜管壁的接触，提高了传热效率，进而提高冷却效率。此外，导气装置和散热器的数量可根据需要设置，提高了系统的适应性，而散热器的散热情况也可通过微处理器调控，进而使其冷却温度易于控制。此处，为了检测紫铜管21出气端的样气温度，还在紫铜管 21出气端还设有与微处理器相连的第一温度传感器，微处理器与外界电源相连，当出气温度高于设定值时，即可通过调整散热器来调整散热效率，降低出气温度。

所述隔离组件包括设置在管体1出气端的第一螺栓固定板3，设置在紫铜管 21进气端且还与金属散热壳体端部相连的第二螺栓固定板31，及设置在第一螺栓固定板与第二螺栓固定板之间的隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜；所述样气采集头和冷凝系统即通过第一螺栓固定板与第二螺栓固定板实现螺栓连接；该设置一方面是完全将冷凝系统与样气采集头隔离，避免样气采集头处的高温传递到冷却系统中，降低冷却效率，一方面则是使二者能够通过螺栓固定板的螺栓连接来实现可拆卸连接，便于系统的安装拆卸和后期维修更换等操作，另一方面则是可通过耐高温滤膜进一步的对样气除杂。本实施例中的耐高温滤膜均是采用常规的耐高温材料滤膜即可。

在此，考虑到紫铜管内导气装置的级联级数在系统初始安装时即被设定好了，后期难以调整，而散热器虽然可以对紫铜管出气温度进行调整，但是调整的范围有限。因此，当紫铜管出气温度依旧高于后端组分分析设备的要求时，就需再在系统中增设半导体制冷系统，以采用半导体制冷的方式进行强制降温处理。

所述半导体制冷系统包括制冷壳体4，及设置在制冷壳体内并与微处理器相连的半导体制冷片，以通过调整端电压调节制冷效果；半导体制冷技术较为成熟，在此不赘述；所述紫铜管21出气端设有第三螺栓固定板32，制冷壳体4的进气端设有第四螺栓固定板33，半导体制冷系统即通过第三螺栓固定板与第四螺栓固定板实现螺栓连接，所述第三螺栓固定板32与第四螺栓固定板33之间也设有隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜；制冷壳体4的出气端设有与微处理器相连的第二温度传感器。其连接方式及原理与隔离组件相同，在此不赘述。

其中，所述第一螺栓固定板3、第二螺栓固定板31、第三螺栓固定板32与第四螺栓固定板33均可直接用法兰替换。该微处理器选用常规微处理器即可，如Celeron系列的微处理器，以能实现本实施例的目的为准。

本实用新型还提供了使用上述系统对高温气体的样气进行冷却处理的方法，该方法操作十分简单，气体冷却效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

利用上述系统进行高温气体冷却的方法如下：

按序安装好高温气体冷却处理系统；

在要对高温气体进行检测时，先将样气采集头中的耐高温采集头1置于高温气体中，部分高温气体作为样气即会通过该耐高温采集头进入管体内，经管体内泡沫铜进行初步初步除尘过滤后；再依次通过第一螺栓固定板3、隔热棉和耐高温滤膜、第二螺栓固定板31，隔热棉和耐高温滤膜可对样气进行二次过滤；然后进入冷凝系统中的紫铜管21内，经由紫铜管内的导气装置导气后朝紫铜管壁、散热填料22、金属散热壳体2和散热器23散热，待紫铜管出气端的第一温度传感器检测得到出气温度为40-50℃时，即可将其用于回燃气体检测。

在此，当紫铜管出气温度依旧高于50℃时，就需再在系统后端安装半导体制冷系统了，安装好后，紫铜管的高温出气会依次通过第三螺栓固定板32、隔热棉和耐高温滤膜、第四螺栓固定板33进入制冷壳体4内，经半导体制冷片制冷，通过控制半导体制冷片的输入电量来调整制冷壳体出气温度，至制冷壳体出气端的第二温度传感器检测得到出气温度为40-50℃时，即可将其用于回燃气体检测。

其中，可通过调整紫铜管内导气装置的级联级数来调整紫铜管出气温度，还可通过控制散热器23和半导体制冷片来调整紫铜管出气温度。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.高温气体冷却处理系统，其特征在于，包括微处理器、样气采集头、隔离组件和冷凝系统；所述样气采集头包括不锈钢管体(1)，设置在管体进气端的耐高温采集头(11)，及填充在管体内的用于对样气进行初步除尘过滤的泡沫铜(12)；所述冷凝系统包括金属散热壳体(2)，设置在金属散热壳体中部的用于样气流通的紫铜管(21)，填充在紫铜管与金属散热壳体之间的散热填料(22)，及设置在金属散热壳体外的并与微处理器相连的军用级散热器(23)；所述隔离组件包括设置在管体(1)出气端的第一螺栓固定板(3)，设置在紫铜管(21)进气端且还与金属散热壳体端部相连的第二螺栓固定板(31)，及设置在第一螺栓固定板与第二螺栓固定板之间的隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜；所述样气采集头和冷凝系统即通过第一螺栓固定板与第二螺栓固定板实现螺栓连接；所述紫铜管(21)出气端还设有与微处理器相连的第一温度传感器，微处理器与外界电源相连。

2.根据权利要求1所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，所述紫铜管(21)内设有若干级联的呈凸字形的导气装置，每个导气装置均包括与紫铜管螺纹连接的导气外螺纹管(5)，设置在导气外螺纹管出气端中部并与紫铜管同轴的导气连接管(51)，以及设置在导气连接管出气端的密封板(52)；所述密封板与相邻导气装置的导气外螺纹管进气端齐平；所述导气连接管(51)为耐高温滤膜管。

3.根据权利要求2所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，所述导气连接管(51)的进气端与导气外螺纹管(5)的出气端之间设有用于固定的环形固定板(53)。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，还包括半导体制冷系统，所述半导体制冷系统包括制冷壳体(4)，及设置在制冷壳体内并与微处理器相连的半导体制冷片；所述紫铜管(21)出气端设有第三螺栓固定板(32)，制冷壳体(4)的进气端设有第四螺栓固定板(33)，半导体制冷系统即通过第三螺栓固定板与第四螺栓固定板实现螺栓连接；制冷壳体(4)的出气端设有与微处理器相连的第二温度传感器。

5.根据权利要求4所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，所述第三螺栓固定板(32)与第四螺栓固定板(33)之间也设有隔热棉和用于粉尘过滤的耐高温滤膜。

6.根据权利要求4所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，所述第一螺栓固定板(3)、第二螺栓固定板(31)、第三螺栓固定板(32)与第四螺栓固定板(33)均为法兰。

7.根据权利要求5或6所述的高温气体冷却处理系统，其特征在于，所述散热填料(22)为导热硅脂。