[实用新型]节流冷却烟气采集器

说明书

本实用新型属于高温烟气收集检测技术领域，具体涉及一种节流冷却烟气采集器，包括节流冷却装置和烟气冷却装置，节流冷却装置的上盖板和下盖板之间设有若干换热单元，每个换热单元包含一层高压板片和一层低压板片，高压板片和低压板片交错布置，高压板片和低压板片均包括入口段、回热段、节流段和膨胀腔，膨胀腔外设有烟气冷却装置，所述的烟气冷却装置包括换热蛇形管，换热蛇形管设有烟气入口和烟气出口，烟气出口连接有烟气出口承接管。本实用新型通过布置在节流冷却装置冷端的的蛇形管结构充分换热，达到较低的出烟温度，并且通过烟气出口承接管可以实现将被冷却烟气中的气体和液体分离，从而使高温烟气成分研究更方便。

技术领域

本实用新型涉及一种节流冷却烟气采集器，属于高温烟气收集检测技术领域。

背景技术

工业生产中诸多领域，例如，电厂发电、采矿冶炼、水泥烧制等生产制造过程都会产生大量的高温烟气，高温烟气中主要包含CO2、SOx、NOx、水蒸气、焦炭、煤渣等，这些烟气的排放对大气环境会造成严重的污染，为了合理控制含多种污染成分的高温烟气的排放，首先需要将其冷却至容易收集检测的温度，再采取成分检测方式测定各成分及其含量，从而为高温烟气的处理提出有效的方法。当前缺少一种对高温烟气冷却、气液分离并收集的设备，本实用新型的节流冷却烟气采集器就是将高温烟气冷却，并为下一步的气体的分析预处理而设计的，作为冷却高温烟气的装置，为烟气接下去的分析提供合适的测试条件。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种节流冷却烟气采集器，冷却高温烟气，为烟气接下去的分析提供合适的测试条件。

本实用新型所述的节流冷却烟气采集器，包括节流冷却装置和烟气冷却装置，节流冷却装置包括上盖板和下盖板，上盖板和下盖板之间设有若干换热单元，每个换热单元包含一层高压板片和一层低压板片，高压板片和低压板片交错布置，高压板片和低压板片均包括入口段、回热段、节流段和膨胀腔，回热段设有多条并行的通道，节流段设有比回热段孔径更小的通道；膨胀腔外设有烟气冷却装置，所述的烟气冷却装置包括换热蛇形管，换热蛇形管设有烟气入口和烟气出口，烟气出口连接有烟气出口承接管。

使用时工质依次流经高压板片的入口段、回热段、节流段、膨胀腔和低压板片的膨胀腔、节流段、回热段和入口段(低压板片和高压板片结构相同，低压板片的入口段为工质的出口)。工质在流到高压板片的回热段的各通道中时，与节流后流回低压板片内的低温工质由于温差驱动换热降温，高压板片和低压板片上多层通道并行以及多个换热单元的作用，可以增大换热量。工质从高压板片的回热段，流经节流段，到达膨胀腔，经过节流膨胀后，根据焦耳-汤姆逊效应工质温度进一步降低，从而在膨胀腔形成与高温烟气间很大的温差，用于给高温烟气换热降温。高温烟气从烟气入口进入，经过换热蛇形管可以增大与膨胀腔的换热面积，使高温烟气的被冷却效果更显著。高温烟气被冷却后通过出口流出，烟气出口承接管可以使冷却后烟气中的液体成分与气体分离，液体在重力作用下会沉积到烟气出口承接管的底端，而气体沿着烟气出口承接管向上排出。

所述的膨胀腔为梯形结构，可以增大空腔的体积和与烟气冷却装置接触的表面积，并且工质通过节流段进入膨胀腔后，温度会进一步降低保证烟气充分冷却。

所述的入口段设有若干呈扇形排布的菱形台和小圆柱，制冷工质通过扇形排布的菱形台和小圆柱结构可以均匀的流入节流冷却装置内部，起到导流和均匀分流的作用，同时上述菱形台和小圆柱也具有支撑的作用。

所述的烟气出口承接管的底部设有阀门，阀门可以打开将气液分离后的液体排出。

所述的上盖板和下盖板分别设有工质入口和工质出口。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：