CN2859508Y - 组件式超小型水冷器 - Google Patents

Abstract

组件式超小型水冷器，包括水冷器壳体，设置于壳体侧部的冷却水出入口，设置于壳体内部、入气管与壳体上部的样气入口相通的冷却螺旋管，与壳体上的样气出口相通的样气出口管，在冷却螺旋管形成的环形空间内还设有水气分离器；水气分离器下端的开口与壳体上的自动监控排放器接口相通；水气分离器内设有汽雾捕集器，且将水气分离器分隔成第一水气分离腔和第二水气分离腔；第一水气分离腔下部与冷却螺旋管的下端相通；第二水气分离腔上部与样气出口管下部相通。采用本实用新型可以有效提高样气预处理的可靠性，充分满足线仪表实时分析及时要求，指导工艺操作准确，实现工业流程闭环控制、优化控制，同时能大量节约设备部件和投资成本。

Description

组件式超小型水冷器

技术领域

本实用新型涉及一种用于工业流程中的各种工业样气预处理中的装置，主要涉及一种组件式超小型水冷器。

背景技术

在现代各类流程工业中，各类工业样气绝大多数都含有水、水雾和油雾，有的水含量达到饱和或过饱和露点。这些工业样气在降温、过滤、调压、分流、排水等各种预处理过程中，要求经预处理处理后的样气应充分满足在线分析仪表的要求，仪表才能长周期、安全、稳定、准确运行。在线仪表实时分析信息，才能准确指导工艺操作。工艺根据这些分析结果才能直接指导工艺操作，并可进一步有可能进行闭环控制、优化控制。因此水冷、水气分离是样气预处理过程中的一个重要步骤。而现有技术中的这些步骤都是采用单独的水冷器和水气分离器分别完成，这样不仅大大增加了设备部件和投资成本，而且样气预处理效果也不好，及时在线分析时间滞后，仪表分析精度不高。另外，在经过水冷、水气分离过程后，呈饱和露点的样气，在降低温度条件下，样气的露点也随着降低，形成过饱和状态样气中的水含量，将凝析成液体，产生出大量的水分。此过程经过多年的观察、研究和实验证明，液态水分凝析出之前、在降低温度过程中，形成过饱和状态的水气伴随生成大量水雾。此水雾本质是液态水，水雾在凝聚作用下生成大量液态水。凝聚成液态水后的样气中，此时仍有大量的水雾存在，这些雾状物粒度＜0.05μm，不能用过滤方法滤掉。汽化状态的水雾、油雾随着样气温度的降低，也同样会凝聚成水雾、油雾夹带在样气中。此时，在降温后的样气中，这些水雾和可能存在的油雾仍然处于饱和状态，通过水气分离后的样气，随着环境温度变化、预处理部件死体积大小变化、压力变化等，这些处于饱和状态的水雾、油雾是不稳定的，随时以随机性方式，再次凝析出液态水分和油分出来。这样就大大降低了样气预处理的效果，样气的纯度不高，直接导致分析误差和在线仪表实时分析信息，不能准确指导工艺流程操作。严重影响闭环控制和优化控制。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种集水冷、水气分离以及汽雾、油雾捕集为一体的组件式超小型水冷器。采用本实用新型可以有效提高样气预处理的可靠性，充分满足在线分析仪表长周期、安全、稳定、准确运行的要求，在线仪表实时分析及时，指导工艺操作准确，并能进一步实现工业流程闭环控制、优化控制，同时能大量节约设备部件和投资成本。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

组件式超小型水冷器，包括水冷器壳体，设置于壳体侧部的冷却水出入口，设置于壳体内部且入气管与壳体上部的样气入口相通的冷却螺旋管，与壳体上的样气出口相通的样气出口管，其特征在于：在所述冷却螺旋管形成的环形空间内还设有水气分离器；所述水气分离器下端的开口与壳体上的自动监控排放器接口相通；所述水气分离器内设有汽雾捕集器，且将水气分离器分隔成第一水气分离腔和第二水气分离腔；所述第一水气分离腔下部与冷却螺旋管的下端相通；第二水气分离腔上部与样气出口管下部相通。

所述汽雾捕集器为由高密高细纤维形成的毛细状单元。

所述汽雾捕集器为至少一个。

所述样气出口管下端部伸入第二水气分离腔内。

本实用新型的优点在于：由于将水冷、水气分离和汽雾、油雾捕集装置集为一体，形成组件式的超小型水冷器，这样大大节约了设备部件和成本，使水冷、水气分离在同一个部件中一体完成，同时增加了汽雾、油雾捕集，优化了样气纯度，使样气预处理效果更好，充分满足了在线分析仪表长周期、安全、稳定、准确运行的要求，在线仪表实时分析及时，指导工艺操作准确，实现工业流程闭环控制、优化控制。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中标记：1为水冷器壳体，2为样气入口，3为自动监控排放器接口，4为冷却螺旋管，5为第一水气分离腔，6为水气分离器，7为汽雾捕集器，8为样气出口管，9为冷却水入口，10为冷却水出口，11为控制阀，12为样气出口，13为第二水气分离腔。

具体实施方式

组件式超小型水冷器，包括水冷器壳体1，设置于壳体1侧部的冷却水出、入口10、9，设置于壳体1内部且入气管与壳体1上部的样气入口2相通的冷却螺旋管4，与壳体1上的样气出口12相通的样气出口管8，在所述冷却螺旋管4形成的环形空间内还设有水气分离器6；所述水气分离器6下端的开口与壳体1上的自动监控排放器接口3相通；所述水气分离器6内设有汽雾捕集器7，且将水气分离器6分隔成第一水气分离腔5和第二水气分离腔13，所述汽雾捕集器7为由高密高细纤维形成的毛细状单元，汽雾捕集器7可以是一个，也可以设置多个，汽雾捕集器7既可以捕集水雾，也可以捕集油雾，这样可以使捕集效果更好；所述第一水气分离腔5下部与冷却螺旋管4的下端相通；第二水气分离腔13上部与样气出口管8下部相通。所述样气出口管8下端部伸入第二水气分离腔内13，可以防止可能存在的液态、雾态水进入出气管。冷却螺旋管4是用不锈钢管高密螺旋盘管组成。盘管入口端通过氩弧焊和高温、高水、含油雾工艺样气入口的接嘴连接。含高水量和油雾的样气经不锈钢管，通过样气入口，进入组件式水冷器。冷却水通过冷却水入口、大流量引入组件。需冷却的样气和冷却水逆向流动，使样气在较短的管路中充分进行热交换。经冷却至室温或水温的含有大量冷凝水、水雾、油雾的样气从冷却螺旋管下部进入水气分离腔。冷却水通过组件底部的冷却水入口进入组件，通过组件上端冷却水出口流出，冷却水入口连接控制阀，根据样气温度高低，控制冷却水入口的水量大小。冷却水出口可直接排放入地沟，或通过管路连接进行冷却水回收。

在经过高密螺旋盘管冷却水冷却后，管内样气中过饱和的水分，凝析出大量水雾和液态水，进入水气分离器后，样气体积骤然膨胀，造成样气在此对外做功，此时外界环境仍然是较低温度冷却水的水温，膨胀对外做功的样气，不可能在瞬间从外界获取大量的能量。样气只能靠自身内能的损耗来达到对外做功的目的。这样，在水气分离器内就能进一步造成样气温度下降，从而使样气露点进一步降低，此超饱和露点的样气，瞬间产生大量水雾、并由这些水雾通过凝聚作用、凝析出大量的水分。这些水分通过组件底部的排放口、通过自动监控排放器，在监护状态下将这些水分随同部分样气安全排放出系统。

而汽雾捕集器采用毛细捕集原理，使经过水气分离腔后的样气经过高密、高细纤维的不锈钢纤维、玻璃纤维或高分子纤维后，含有大量水雾、油雾的样气在经过高密高细纤维过程中，由于纤维间形成的毛细作用，将这些是液态的水雾、油雾在毛细作用条件下经过捕集，形成大颗粒的液滴，这些液滴在重力作用下降落向下并经过水气分离器底部出口的自动监控排放器进行安全的监控排放。从而可将存在于样气中大量的水雾、油雾清除。通过此组件的样气，80％以上的水雾、油雾可以得到基本根除。毛细捕集高密高细纤维所用材料根据随部件能承受的温度决定。一般采用不锈钢纤维，使用温度＞500℃。

本实用新型由于将水冷、水气分离和汽雾、油雾捕集装置集为一体，形成组件式的超小型水冷器，这样大大节约了设备部件和成本，使水冷、水气分离在同一个部件中一体完成，同时增加了汽雾、油雾捕集，优化了样气纯度，使样气预处理效果更好，充分满足了在线分析仪表长周期、安全、稳定、准确运行的要求，在线仪表实时分析及时，指导工艺操作准确，实现工业流程闭环控制、优化控制。

本实用新型不限于上述实施方式。

Claims (4)

1、组件式超小型水冷器，包括水冷器壳体(1)，设置于壳体(1)侧部的冷却水出、入口(10、9)，设置于壳体(1)内部且入气管与壳体(1)上部的样气入口(2)相通的冷却螺旋管(4)，与壳体(1)上的样气出口(12)相通的样气出口管(8)，其特征在于：在所述冷却螺旋管(4)形成的环形空间内还设有水气分离器(6)；所述水气分离器(6)下端的开口与壳体(1)上的自动监控排放器接口(3)相通；所述水气分离器(6)内设有汽雾捕集器(7)，且将水气分离器(6)分隔成第一水气分离腔(5)和第二水气分离腔(13)；所述第一水气分离腔(5)下部与冷却螺旋管(4)的下端相通；第二水气分离腔(13)上部与样气出口管(8)下部相通。

2、根据权利要求1所述的组件式超小型水冷器，其特征在于：所述汽雾捕集器(7)为由高密高细纤维形成的毛细状单元。

3、根据权利要求1或2所述的组件式超小型水冷器，其特征在于：所述汽雾捕集器(7)为至少一个。

4、根据权利要求1所述的组件式超小型水冷器，其特征在于：所述样气出口管(8)下端部伸入第二水气分离腔(13)内。