專利名稱：溫度指示型組件式水冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于工業(yè)流程中的各種工業(yè)樣氣預(yù)處理中的裝置，主要涉及 一種溫度指示型組件式水冷器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代各類流程工業(yè)中，各類工業(yè)樣氣絕大多數(shù)都含有水、水霧和油霧，有的水含 量達(dá)到飽和或過飽和露點(diǎn)。這些工業(yè)樣氣在降溫、過濾、調(diào)壓、分流、排水等各種預(yù)處理過程 中，要求經(jīng)預(yù)處理處理后的樣氣應(yīng)充分滿足在線分析儀表的要求，儀表才能長周期、安全、 穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行。在線儀表實(shí)時(shí)分析信息，才能準(zhǔn)確指導(dǎo)工藝操作。工藝根據(jù)這些分析結(jié)果 才能直接指導(dǎo)工藝操作，并可進(jìn)一步有可能進(jìn)行閉環(huán)控制、優(yōu)化控制。因此水冷、水氣分離 是樣氣預(yù)處理過程中的一個(gè)重要步驟。而現(xiàn)有技術(shù)中的這些步驟都是采用單獨(dú)的水冷器和 水氣分離器分別完成，這樣不僅大大增加了設(shè)備部件和投資成本，而且樣氣預(yù)處理效果也 不好，及時(shí)在線分析時(shí)間滯后，儀表分析精度不高。另外，在經(jīng)過水冷、水氣分離過程后，呈 飽和露點(diǎn)的樣氣，在降低溫度條件下，樣氣的露點(diǎn)也隨著降低，形成過飽和狀態(tài)樣氣中的水 含量，將凝析成液體，產(chǎn)生出大量的水分。此過程經(jīng)過多年的觀察、研究和實(shí)驗(yàn)證明，液態(tài)水 分凝析出之前、在降低溫度過程中，形成、過飽和狀態(tài)的水氣伴隨生成大量水霧。此水霧本 質(zhì)是液態(tài)水，水霧在凝聚作用下生成大量液態(tài)水。凝聚成液態(tài)水后的樣氣中，此時(shí)仍有大量 的水霧存在，這些霧狀物粒度<0.05 u m，不能用過濾方法濾掉。汽化狀態(tài)的水霧、油霧隨著 樣氣溫度的降低，也同樣會(huì)凝聚成水霧、油霧夾帶在樣氣中。此時(shí)，在降溫后的樣氣中，這些 水霧和可能存在的油霧仍然處于飽和狀態(tài)，通過水氣分離后的樣氣，隨著環(huán)境溫度變化、預(yù) 處理部件死體積大小變化、壓力變化等，這些處于飽和狀態(tài)的水霧、油霧是不穩(wěn)定的，隨時(shí) 以隨機(jī)性方式，再次凝析出液態(tài)水分和油分出來。這樣就大大降低了樣氣預(yù)處理的效果，樣 氣的純度不高，直接導(dǎo)致分析誤差和在線儀表實(shí)時(shí)分析信息，不能準(zhǔn)確指導(dǎo)工藝流程操作。 嚴(yán)重影響閉環(huán)控制和優(yōu)化控制。為了解決上述問題，申請人于2006年1月23日提出了一種組件式超小型水冷器， 包括水冷器殼體，設(shè)置于殼體側(cè)部的冷卻水出入口，設(shè)置于殼體內(nèi)部、入氣管與殼體上部的 樣氣入口相通的冷卻螺旋管，與殼體上的樣氣出口相通的樣氣出口管，在冷卻螺旋管形成 的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)有水氣分離器和汽霧捕集器；水氣分離器下端的開口與殼體上的自動(dòng)監(jiān)控 排放器接口相通；水氣分離器內(nèi)設(shè)有汽霧捕集器，且將水氣分離器分隔成第一水氣分離腔 和第二水氣分離腔；第一水氣分離腔下部與冷卻螺旋管的下端相通；第二水氣分離腔上部 與樣氣出口管下部相通。但還存在如下不足1、夏天和冬天水溫相差很大，如果用相同量冷 卻水，樣氣的冷卻溫度相差大。2、在相同的環(huán)境條件下和相同冷卻水溫條件下，被冷卻的入 口樣氣量發(fā)生變化時(shí)，樣氣出口溫度會(huì)發(fā)生變化。3、在相同的環(huán)境條件下和相同的冷卻水 溫條件下，嚴(yán)格控制入口樣氣量。但樣氣溫度若發(fā)生變化，特別是工藝條件發(fā)生變化或工藝 運(yùn)行不正常時(shí)，樣氣出口溫度會(huì)發(fā)生較大變化。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有組件式水冷器存在的上述問題，提供一種溫度指 示型組件式水冷器，本實(shí)用新型可將樣氣中的汽霧、油霧進(jìn)行捕集，從而使通過實(shí)用新型部 件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種溫度指示型組件式水冷器，包括水冷器殼體、水冷器殼體上的冷卻水入口和 冷卻水出口、設(shè)置于水冷器殼體內(nèi)的冷卻螺旋管，水冷器殼體上設(shè)置有入氣管和樣氣出口 管，在所述冷卻螺旋管形成的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置的水氣分離器，其特征在于所述水氣分離器 內(nèi)為汽霧捕集器，汽霧捕集器遍布水氣分離器內(nèi)腔。所述水冷器殼體上設(shè)置有用于顯示水冷器殼體內(nèi)的溫度的溫度顯示器。所述溫度顯示器與水冷器殼體內(nèi)設(shè)置的溫度計(jì)連接。所述汽霧捕集器為不銹鋼絲網(wǎng)形成的汽霧/油霧捕集器組合單元。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于一、由于將水冷、水氣分離和汽霧、油霧捕集裝置集為一體，形成組件式的超小型 水冷器，這樣大大節(jié)約了設(shè)備部件和成本，使水冷、水氣分離在同一個(gè)部件中一體完成，同 時(shí)增加了汽霧、油霧捕集，優(yōu)化了樣氣純度，使樣氣預(yù)處理效果更好，充分滿足了在線分析 儀表長周期、安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行的要求，在線儀表實(shí)時(shí)分析及時(shí)，指導(dǎo)工藝操作準(zhǔn)確，實(shí) 現(xiàn)工業(yè)流程閉環(huán)控制、優(yōu)化控制。二、將過去分離型的水冷器、水汽分離器、汽霧捕集器集成為一體。在相同的運(yùn)行 狀態(tài)下，樣氣在冷卻、水汽分離、汽霧/油霧捕集的死體積減少了 2/3以上。分析滯后時(shí)間 內(nèi)時(shí)縮短了 2/3以上。三、本實(shí)用新型設(shè)置的汽霧捕集器可將樣氣中的汽霧、油霧進(jìn)行捕集，從而使通過 實(shí)用新型部件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。四、實(shí)用新型修改后，在此部件的樣氣出口位置設(shè)置溫度指示表，可直觀觀測被冷 卻的樣氣出口溫度。五、采用本實(shí)用新型后，春夏秋冬因環(huán)境溫度變化造成冷卻水溫度發(fā)生變化，只需 調(diào)整冷卻水的入口量，即可恒定樣氣出口溫度不變化；由于工藝壓力流量發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致 進(jìn)入此部件的樣氣入口流速發(fā)生變化，樣氣出口的溫度指示表亦將隨之變化，此時(shí)只需調(diào) 整冷卻水入口量，即可使出口樣氣的溫度恒定在允許的要求范圍；在穩(wěn)定的冷卻水溫條件 下，在不變的樣氣入口流速條件下，因工藝或運(yùn)行條件發(fā)生變化導(dǎo)致樣氣入口溫度發(fā)生變 化，樣氣出口溫度亦將隨之變化，此時(shí)只需調(diào)整冷卻水入口量，即可使出口樣氣溫度恒定在 允許要求范圍。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記為1、水冷器殼體，2、冷卻水入口，3、冷卻水出口，4、冷卻螺旋管，5、入氣
管，6、樣氣出口管，7、水氣分離器，8、汽霧捕集器。
具體實(shí)施方式
一種溫度指示型組件式水冷器，包括水冷器殼體1、水冷器殼體1上的冷卻水入口 2和冷卻水出口 3、設(shè)置于水冷器殼體1內(nèi)的冷卻螺旋管4，水冷器殼體1上設(shè)置有入氣管5 和樣氣出口管6，在所述冷卻螺旋管4形成的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有水氣分離器7，在水氣分離 器7內(nèi)為汽霧捕集器8，汽霧捕集器8遍布水氣分離器7內(nèi)腔。本實(shí)用新型中，在水冷器殼體1上設(shè)置有用于顯示水冷器殼體內(nèi)的溫度的溫度顯 示器。將溫度顯示器與水冷器殼體1內(nèi)設(shè)置的溫度計(jì)連接。汽霧捕集器8為不銹鋼絲網(wǎng)形 成的網(wǎng)格單元。以下對本實(shí)用新型作展開說明本實(shí)用新型包括水冷器殼體1，設(shè)置于水冷器殼體1側(cè)部的冷卻水出口 3、冷卻水 入口 2，設(shè)置于水冷器殼體1內(nèi)部且入氣管與冷卻水殼體上部的樣氣入口相通的冷卻螺旋 管4，冷卻水殼體1上設(shè)有樣氣出口管6，在所述冷卻螺旋管4形成的環(huán)形空間內(nèi)還設(shè)有水 氣分離器7 ；所述水氣分離器7下端的開口與殼體上的自動(dòng)監(jiān)控排放器接口相通；所述水氣 分離器7內(nèi)布滿了汽霧捕集器8，汽霧捕集器8為不銹鋼絲網(wǎng)形成的網(wǎng)格單元，汽霧捕集器 8既可以捕集水霧，也可以捕集油霧，這樣可以使捕集效果更好。冷卻螺旋管4是用不銹鋼管高密螺旋盤管組成。盤管入口端通過氬弧焊和高溫、 高水、含油霧工藝樣氣入口的接嘴連接。含高水量和油霧的樣氣經(jīng)不銹鋼管，通過樣氣入 口，進(jìn)入組件式水冷器。冷卻水通過冷卻水入口 2、大流量引入組件。需冷卻的樣氣和冷卻 水逆向流動(dòng)，使樣氣在較短的管路中充分進(jìn)行熱交換。經(jīng)冷卻至室溫或水溫的含有大量冷 凝水、水霧、油霧的樣氣從冷卻螺旋管4下部進(jìn)入水氣分離腔。冷卻水通過組件底部的冷卻 水入口進(jìn)入組件，通過組件上端冷卻水出口流出，冷卻水入口 2連接控制閥，根據(jù)樣氣溫度 高低，控制冷卻水入口的水量大小。冷卻水出口 3可直接排放入地溝，或通過管路連接進(jìn)行 冷卻水回收。在經(jīng)過高密螺旋盤管冷卻水冷卻后，管內(nèi)樣氣中過飽和的水分，凝析出大量水霧 和液態(tài)水，進(jìn)入水氣分離器7后，樣氣體積驟然膨脹，造成樣氣在此對外做功，此時(shí)外界環(huán) 境仍然是較低溫度冷卻水的水溫，膨脹對外做功的樣氣，不可能在瞬間從外界獲取大量的 能量。樣氣只能靠自身內(nèi)能的損耗來達(dá)到對外做功的目的。這樣，在水氣分離器7內(nèi)就能進(jìn) 一步造成樣氣溫度下降，從而使樣氣露點(diǎn)進(jìn)一步降低，此超飽和露點(diǎn)的樣氣，瞬間產(chǎn)生大量 水霧、并由這些水霧通過凝聚作用、凝析出大量的水分。這些水分通過組件底部的排放口、 通過自動(dòng)監(jiān)控排放器，在監(jiān)護(hù)狀態(tài)下將這些水分隨同部分樣氣安全排放出系統(tǒng)。而汽霧捕集器8使經(jīng)過水氣分離腔后的樣氣經(jīng)過高密、高細(xì)纖維的不銹鋼網(wǎng)格單 元，含有大量水霧、油霧的樣氣在經(jīng)過高密高細(xì)纖維過程中，由于纖維間形成的毛細(xì)作用， 將這些是液態(tài)的水霧、油霧在毛細(xì)作用條件下經(jīng)過捕集，形成大顆粒的液滴，這些液滴在重 力作用下降落向下并經(jīng)過水氣分離器底部出口的自動(dòng)監(jiān)控排放器進(jìn)行安全的監(jiān)控排放。從 而可將存在于樣氣中大量的水霧、油霧清除。通過此組件的樣氣，80%以上的水霧、油霧可 以得到基本根除。毛細(xì)捕集高密高細(xì)纖維所用材料根據(jù)隨部件能承受的溫度決定。一般采 用不銹鋼纖維，使用溫度>500°C。本實(shí)用新型由于將水冷、水氣分離和汽霧、油霧捕集裝置、溫度顯示器集為一體， 形成溫度指示型組件式水冷器，這樣大大節(jié)約了設(shè)備部件和成本，使水冷、水氣分離在同一個(gè)部件中一體完成，同時(shí)增加了汽霧、油霧捕集，優(yōu)化了樣氣純度，使樣氣預(yù)處理效果更好， 充分滿足了在線分析儀表長周期、安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行的要求，在線儀表實(shí)時(shí)分析及時(shí)，指 導(dǎo)工藝操作準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)工業(yè)流程閉環(huán)控制、優(yōu)化控制。 本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種溫度指示型組件式水冷器，包括水冷器殼體(1)、水冷器殼體(1)上的冷卻水入 口(2)和冷卻水出口(3)、設(shè)置于水冷器殼體(1)內(nèi)的冷卻螺旋管(4)，水冷器殼體(1)上設(shè) 置有入氣管(5)和樣氣出口管(6)，在所述冷卻螺旋管(4)形成的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置的水氣分 離器(7)，其特征在于所述水氣分離器內(nèi)為汽霧捕集器(8)，汽霧捕集器(8)遍布水氣分離 器(7)內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度指示型組件式水冷器，其特征在于所述水冷器殼體(1) 上設(shè)置有用于顯示水冷器殼體(1)內(nèi)的溫度的溫度顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度指示型組件式水冷器，其特征在于所述溫度顯示器與 水冷器殼體(1)內(nèi)設(shè)置的溫度計(jì)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的溫度指示型組件式水冷器，其特征在于所述汽霧捕 集器(8)為不銹鋼絲網(wǎng)形成的網(wǎng)格單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種溫度指示型組件式水冷器，包括水冷器殼體、水冷器殼體上的冷卻水入口和冷卻水出口、設(shè)置于水冷器殼體內(nèi)部且入氣管與水冷器殼體上部的樣氣入口相通的冷卻螺旋管，水冷器殼體上設(shè)有樣氣出口管，在所述冷卻螺旋管形成的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置的水氣分離器，所述水氣分離器內(nèi)為汽霧捕集器，汽霧捕集器遍布水氣分離器內(nèi)腔。本實(shí)用新型可將樣氣中的汽霧、油霧進(jìn)行捕集，從而使通過實(shí)用新型部件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。
文檔編號(hào)G01K1/02GK201852735SQ20102058287
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者魏東 申請人:成都市倍誠分析技術(shù)有限公司