本發(fā)明屬于煤化工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種煤化工業(yè)中化工氣源洗滌制冷裝置。

背景技術(shù)：

在煤化工業(yè)中，煤氣中氣體分析數(shù)據(jù)是工藝控制的基礎(chǔ)、是煤氣柜/合成塔/電捕焦油器/空壓機(jī)組等大型煤氣處理設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，氣體分析設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況直接關(guān)系到大型煤氣處理設(shè)備的安全及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定，因此在線氣體分析系統(tǒng)的運(yùn)行情況對中控操作和保證煤氣相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來說非常關(guān)鍵。由于煤氣高溫且主體要成分是氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴、氧氣、氮氣、苯、奈、焦油、水、煤粉等物質(zhì)，煤氣中組分的多樣和復(fù)雜性使氣體分析系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生堵塞、破損、維護(hù)量大、使用壽命短等故障情況，對大型煤氣處理設(shè)備及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)重影響，且給安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，因此急需一種安全可靠,抗腐蝕,無堵塞,取樣真實,維護(hù)簡單的化工氣源洗滌制冷裝置。

在申請?zhí)枮?01320364759.9的中國專利中，公開了一種半導(dǎo)體制冷型列管式樣氣冷卻器，公開的裝置僅為單體制冷裝置，使得化工氣源過濾后的收集雜質(zhì)（苯、奈、焦油、水等）沒有收集位置，這樣在使用過程中需要增加蠕動泵、排液疏水閥等裝置，造成成本增加、工藝復(fù)雜等、在高寒地區(qū)管路中凝結(jié)水結(jié)冰造成管路堵塞等情況發(fā)生。影響取樣的連續(xù)性和破壞管路的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種化工氣源洗滌制冷裝置，確保取樣過程中管路、預(yù)處理裝置、連接控制裝置等元器件不受處理收集物和冷凝液的污染和損壞。特別是減少高寒地區(qū)冷凝液的冷凍對這些裝置造成嚴(yán)重的破壞，減少企業(yè)對管路、預(yù)處理裝置、連接控制裝置的投入，降低生產(chǎn)成本。

在此公開的化工氣源洗滌制冷裝置，從實現(xiàn)化工氣源取樣處理所要達(dá)到的效果、功能出發(fā)，通過分步設(shè)計洗滌罐體部分，制冷腔體部分，制冷/加熱溫控部分及顯示及控制電路部分來實現(xiàn)處理所要達(dá)到的效果。本裝置包括洗滌罐，洗滌罐內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管出口連接制冷腔底部入口，所述制冷腔外部設(shè)置有制冷片和加熱棒，所制冷片和加熱棒與溫度傳感器相連接，所述制冷片和加熱棒外部周圍還設(shè)置有散熱片和散熱風(fēng)扇，所述散熱風(fēng)扇緊貼著散熱片，所述制冷片、加熱棒、溫度傳感器、散熱片和散熱風(fēng)扇通過控制電路板連接至裝置電源及顯示器。

進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計，制冷腔為 Z字型結(jié)構(gòu)，這樣當(dāng)流體進(jìn)入置有Z字型結(jié)構(gòu)制冷腔后，降溫析出雜質(zhì)就可以被阻擋，而清潔的氣體則由洗滌制冷裝置處理出口流出，當(dāng)需要清洗時，只要將洗滌罐拆卸后設(shè)置到加溫狀態(tài)，制冷腔體即可自行處理恢復(fù)，因此，使用維護(hù)極為方便。

進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計，所述洗滌罐和導(dǎo)流管的材料是不銹鋼或聚四氟乙烯或尼龍或鈦合金，根據(jù)要洗滌處理的雜質(zhì)不同，洗滌液不同，洗滌罐和導(dǎo)流管選用的材質(zhì)也不同，洗滌罐對焦?fàn)t煤氣中的懸浮物去除率可達(dá)到95%以上，對大分子有機(jī)物、粉塵、膠體等雜物具有極強(qiáng)去除作用。

針對制冷/加熱溫控部分，所述制冷片為半導(dǎo)體制冷片，制冷片是利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)，當(dāng)直流電通過兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現(xiàn)制冷的目的，它是一種產(chǎn)生負(fù)熱阻的制冷技術(shù),其特點是無運(yùn)動部件,可靠性也比較高。

加熱棒采用雙金屬片控溫加熱棒，其工作原理就是在加熱棒內(nèi)部放置一個雙金屬片作為開關(guān)，因為雙金屬片的兩面所用材料不同，在溫度變化時膨脹系數(shù)不同，從而使金屬片可以根據(jù)溫度變化擺動，利用這點就可以在達(dá)到所設(shè)定的溫度時電源自動斷開，從而實現(xiàn)過熱保護(hù)。

控制電路板是基于STC單片機(jī)設(shè)計的控制電路，主要實現(xiàn)冷熱溫度控制及設(shè)定、控制溫度數(shù)據(jù)記錄、加熱/制冷方式切換等功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過制冷腔的 Z字型結(jié)構(gòu)、洗滌罐和導(dǎo)流管的選材及制冷/加熱溫控部分特點可以做到所收集處理的氣源雜質(zhì)在處理中可收集、可溶解，冷凝液體可收集、外排。以上兩種功能即可確保取樣過程中管路、預(yù)處理裝置、連接控制裝置等元器件不受處理收集物和冷凝液的污染和損壞。特別是減少高寒地區(qū)冷凝液的冷凍對這些裝置造成嚴(yán)重的破壞，減少企業(yè)對管路、預(yù)處理裝置、連接控制裝置的投入，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1本發(fā)明制冷/加熱溫控部分主視圖；

圖2 本發(fā)明制冷/加熱溫控部分右視圖；

圖3本發(fā)明制冷腔主視圖；

圖4本發(fā)明制冷腔右視圖；

圖5化工氣源洗滌制冷裝置主視圖；

圖6化工氣源洗滌制冷裝置右視圖；

圖7化工氣源洗滌制冷裝置俯視圖；

其中，洗滌罐1，導(dǎo)流管2，制冷腔3，散熱片4，散熱風(fēng)扇5，電源6，控制電路板7，顯示器8，制冷腔Z字型結(jié)構(gòu)13，加熱棒20，制冷片21。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1、圖2結(jié)合圖5、圖6、圖7可以看出，本發(fā)明化工氣源洗滌制冷裝置包括洗滌罐1，洗滌罐1內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流管2，所述導(dǎo)流管出口連接制冷腔3底部入口，所述制冷腔3外部設(shè)置有制冷片21和加熱棒20，所制冷片21和加熱棒20與溫度傳感器相連接，所述制冷片21和加熱棒20外部周圍還設(shè)置有散熱片4和散熱風(fēng)扇5，所述散熱風(fēng)扇5緊貼著散熱片4，所述制冷片、加熱棒、溫度傳感器、散熱片和散熱風(fēng)扇通過控制電路板7連接至裝置電源6及顯示器8。

如圖3、圖4所示制冷腔為 Z字型結(jié)構(gòu)，這樣當(dāng)流體進(jìn)入置有Z字型結(jié)構(gòu)13制冷腔后，降溫析出雜質(zhì)就可以被阻擋，而清潔的氣體則由洗滌制冷裝置處理出口流出，當(dāng)需要清洗時，只要將洗滌罐拆卸后設(shè)置到加溫狀態(tài)，制冷腔體即可自行處理恢復(fù)，因此，使用維護(hù)極為方便。

所述洗滌罐和導(dǎo)流管的材料是不銹鋼或聚四氟乙烯或尼龍或鈦合金，在實際中，根據(jù)要洗滌處理的雜質(zhì)不同，洗滌液不同，洗滌罐和導(dǎo)流管選用的材質(zhì)也不同，洗滌罐對焦?fàn)t煤氣中的懸浮物去除率可達(dá)到95%以上，對大分子有機(jī)物、粉塵、膠體等雜物具有極強(qiáng)去除作用。

在一種實施例中，所述制冷片為半導(dǎo)體制冷片，其中所述控制電路板是基于STC單片機(jī)的控制電路。溫控部分利用半導(dǎo)體制冷片Peltier效應(yīng)，它的優(yōu)點是沒有滑動部件，不與制冷介質(zhì)接觸，可靠性高，無制冷劑污染，減少了企業(yè)對工藝管路、預(yù)處理裝置、連接控制裝置的投入。

在另一種實施例中，所述加熱棒內(nèi)部設(shè)置有一個雙金屬片并且所述雙金屬片兩面所用金屬材料不同。因為雙金屬片的兩面所用材料不同，在溫度變化時膨脹系數(shù)不同，從而使金屬片可以根據(jù)溫度變化擺動，利用這點就可以在達(dá)到所設(shè)定的溫度時電源自動斷開，從而實現(xiàn)過熱保護(hù)。

為了更好理解，本發(fā)明化工氣源洗滌制冷裝置工作原理及工作流程如下：化工氣源進(jìn)入洗滌罐，根據(jù)氣液傳質(zhì)理論，當(dāng)樣氣從導(dǎo)流管入口處進(jìn)入洗滌制冷裝置時，導(dǎo)流管引導(dǎo)氣流進(jìn)入洗滌罐，而洗滌罐可以根據(jù)添加洗滌液的不同，針對性的去除掉酸性或者堿性雜質(zhì)氣體和粉塵。從洗滌罐溢出的氣體從制冷腔底部入口進(jìn)入制冷腔，制冷腔外部是制冷片和加熱棒，由溫控器來實現(xiàn)制冷腔的冷熱溫度控制。由于煤氣溫度高且主體要成分是氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴、氧氣、氮氣、苯、奈、焦油、水、煤粉等物質(zhì)，其中大量雜質(zhì)物質(zhì)受溫度影響形態(tài)變化比較大，因故本發(fā)明采用在氣源處理時裝置溫度控制為制冷狀態(tài)，吸附煤氣中的大量焦油、有機(jī)物等，而在雜質(zhì)處理時本裝置溫度控制為加熱狀態(tài)，高溫融化析出雜質(zhì)。這樣通過溫度冷熱實現(xiàn)煤氣中雜質(zhì)的析出和處理，從而確保本處理裝置的連續(xù)重復(fù)使用。在溫度控制部分，氣源處理時通過單片機(jī)自動啟動制冷片和散熱風(fēng)扇，使制冷腔溫度降低，通過熱交換使煤氣溫度降低，煤氣中的有機(jī)物及雜質(zhì)析出；雜質(zhì)處理時通過單片機(jī)自動啟動電加熱裝置把制冷腔內(nèi)部低溫下結(jié)晶的萘和焦油加熱到沸點以上（78℃），融化制冷腔中析出的有機(jī)物，使內(nèi)吸附攔截的萘和焦油變成液態(tài)流進(jìn)洗滌罐中被洗滌液吸附、融化掉。