[发明专利]一种阶梯制冷自动排水的微型烟气预处理装置

说明书

本发明提供一种阶梯制冷自动排水的微型烟气预处理装置，属于烟气预处理技术领域。该装置包括管道系统、管道支持系统、测量系统、排水循环系统和制冷散热系统，高温高湿烟气通过管道，利用自然风冷、水冷和基于帕尔贴效应的半导体制冷结合，将烟气热量快速导出散去，散热则使用散热片和风扇进行对流换热。管道采用倾斜安装方式，凝结水依靠自身重力流入集水渠，并由光电感应装置和机械结构实现冷却水排出。根据连通导管的伯努利原理，设置一定高度的U型管，利用抽水泵提供的压差实现冷却水的再利用。本装置实现了制冷的快速性、精确性和稳定性。

技术领域

本发明涉及烟气预处理技术领域，特别是指一种阶梯制冷自动排水的微型烟气预处理装置。

背景技术

烟气在线监测系统是对烟气成份进行在线分析的测定系统，需要准确测量烟气中各种气体尤其是污染性气体的成分比例。传统的测量方式分为两种：不添加预处理的烟气分析系统和添加预处理的烟气分析系统。(1)不添加预处理系统的烟气分析系统主要采用管道加热的方法，即将从烟囱中抽取并除尘后的样气，沿管道流入烟气分析仪中，管道中通过加热电阻丝来加热样气，以确保样气保持高温。这种方式的缺陷在于样气中存在大量水分，会和其中含有的酸性或碱性气体反应生成酸性或碱性气溶胶，损坏传感器，导致测量结果不准确；添加预处理的烟气分析系统是指在分析烟气成分前对烟气中的水气进行冷却，析出液态水，以降低气体中水分的含量，从而提高烟气分析系统的测量精度。(2)许多大型取样的烟气分析系统配置压缩制冷来除掉烟气中含有的水分，但由于烟气取样的连续性，预处理系统所消耗的能量非常大，而且随着冷凝水量的不断积累，如何及时的将冷凝水排出也成了传统预处理系统所要解决的难题。(3)目前，大多采用蠕动泵对凝结水进行收集，配合定期人工操作打开出水阀进行排水，以防止外界空气对样气成分的干扰，这在一定程度上克服了管道加热式的弊端，但依旧存在耗能耗时耗力的缺点。本发明装置提供一种阶梯制冷自动排水的微型烟气预处理装置，实现了烟气的少量取样、阶梯制冷、小功率快速制冷和智能排水，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阶梯制冷自动排水的微型烟气预处理装置。该预处理装置采用U形管和管体倾斜式安装，由于重力的作用，冷凝水将自动流入集水渠。当流入U形管左侧管道的冷凝水位达到光电传感器的位置时，由于液面遮挡了光的信号而接通水泵电路开关，水泵会自动将水泵入水冷管。

该装置包括管道系统、管道支持系统、测量系统、排水循环系统和制冷散热系统；

其中，管道系统包括进气口、空冷管、水冷管、管体和出气管；管道支持系统包括立柱一、底座、脚垫、上固定架、下固定架、支架、立柱二和托架；测量系统包括前温湿度传感器、后温湿度传感器和温度传感器、温湿度传感器固定架和光电传感器；排水循环系统包括集水渠、导管、U型管、光电传感器、水泵和水冷管；制冷散热系统包括空冷管、水冷管、制冷片、散热片、风扇和制冷芯；

进气口位于空冷管前端，空冷管进气端外部包裹水冷管，立柱一和立柱二分别与底座相连，底座下方均匀分布四个脚垫，脚垫通过强力胶粘接在底座底部，上固定架、下固定架分别通过带有竖缝的穿孔与立柱一相连，托架通过带有竖缝的穿孔与立柱二连接；前温湿度传感器和后温湿度传感器分别位于制冷芯的两端，前温湿度传感器和后温湿度传感器通过温湿度传感器固定架安装在板筋上；散热片安装在制冷芯上部的板筋上，风扇通过螺栓和螺母固定在散热片上，散热片与制冷芯之间为制冷芯凸台，制冷片安装在制冷芯凸台上，制冷芯凸台上留有温度传感器插孔，用于安装温度传感器；制冷芯内部为制冷芯肋片，出气管连接在制冷芯末端，出气管连接管体，管体下部连接集水渠，集水渠下部连接导管，导管后接U型管，U型管末端设置托架，托架上安装光电传感器，托架固定在立柱二上，U型管末端连接水泵，水泵通过管道连接进水口；下固定架末端通过螺钉固定在支架上，支架固定在底座上。