本實(shí)用新型涉及樣氣處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種水冷式熱交換器及樣氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，現(xiàn)有的預(yù)處理系統(tǒng)配置中，高溫樣氣都是直接進(jìn)入預(yù)處理箱內(nèi)的小熱交換器，由于其內(nèi)部體積及冷卻循環(huán)水流量有限導(dǎo)致?lián)Q熱效果不佳。高溫樣氣容易腐蝕預(yù)處理部件并將水分帶入系統(tǒng)甚至儀器。大大降低了預(yù)處理部件的更換周期并增加了分析儀器的維護(hù)頻率。

為了解決上述的技術(shù)問題，申請?jiān)谥袊鴮＠鸆N200920277644.X中提供了一種適用于樣氣處理系統(tǒng)的除水除濕交換器，通過設(shè)置筒上設(shè)置進(jìn)水口和出水口，并配合在筒內(nèi)裝設(shè)盤管，在筒的底部裝設(shè)樣氣分離室，通過將氣體通入筒中，利用筒內(nèi)的水實(shí)現(xiàn)樣氣的冷卻，并利用樣氣分離室實(shí)現(xiàn)對氣體的干燥，但是，在實(shí)際使用過程中，上述結(jié)構(gòu)由于樣氣的進(jìn)氣管、盤管和出氣管呈直線式設(shè)置，氣體冷卻效果不好，且采用樣氣分離室對氣體干燥，需要經(jīng)常更換樣氣分離室內(nèi)的干燥劑，使用維護(hù)不方便。

針對上述的問題，急需一套換熱效果好，使用更加穩(wěn)定的配置樣氣冷卻裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種熱交換效率高、降溫效果好、使用方便且成本低廉的水冷式熱交換器，以解決現(xiàn)有用于樣氣處理的交換器坑卻效果差、使用維護(hù)復(fù)雜且成本高的技術(shù)問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種水冷式熱交換器，其包括罐體、設(shè)置在該罐體內(nèi)的盤管式冷卻器，所述罐體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口；且所述盤管式冷卻器呈U型，且該盤管式冷卻器包括樣氣輸入管、樣氣輸出管和冷卻盤管，所述樣氣輸入管與該冷卻盤管頂部呈直線狀相連，所述樣氣輸出管與所述冷卻盤管底部相連通，且所述樣氣輸出管呈L型。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述樣氣輸出管上設(shè)有一冷凝液排放口。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述罐體頂部設(shè)有一端蓋，且所述樣氣輸入管與樣氣輸出管插入該端蓋并延伸至所述罐體內(nèi)。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述端蓋與罐體之間設(shè)有一密封墊圈。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述罐體底部還裝設(shè)有一底座，所述底座與該罐體之間可拆卸式相連。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述進(jìn)水口設(shè)置在靠近該罐體的底部處，所述出水口的位置高于該進(jìn)水口。

本發(fā)明還提供了一種樣氣處理系統(tǒng)，其包括前級處理箱和如上所述的水冷式熱交換器，所述前級處理箱與水冷式熱交換器相連通。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述前級處理箱包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有加熱棒。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述前級處理箱進(jìn)一步還包括：順序連接T型過濾器、熱交換器、減壓閥、水洗罐、干燥罐和膜式過濾器，所述水冷式熱交換器的輸出端與所述T型過濾器的輸入端相連通。

在上述方案的基礎(chǔ)上優(yōu)選，所述前級處理箱進(jìn)一步還包括：順序連接的真空發(fā)生器、渦流制冷器，所述真空發(fā)生器的輸入端與水洗罐的輸出端相連通，并將渦流制冷器的輸出端與所述干燥罐的輸入端相連通。

本申請?zhí)岢鲆环N水冷式熱交換器，通過在將罐體內(nèi)的盤管式冷卻器設(shè)計(jì)呈U型，配合將樣氣輸出管設(shè)計(jì)呈L型連接至冷卻盤管的底部，以增加樣氣與罐體中的水之間接觸時(shí)間，從而以提高其冷卻效果，同時(shí)，配合在樣氣輸出管上設(shè)置冷凝液排放口，利用重力作用，將樣氣中的冷凝水以回流至冷凝液排放口，實(shí)現(xiàn)其水氣分離，從而實(shí)現(xiàn)其干燥的目的，從而避免使用干燥劑，使其結(jié)構(gòu)更加簡單、使用方便便于維護(hù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種水冷式熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種樣氣處理系統(tǒng)的原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

請參閱圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種水冷式熱交換器，包括罐體10、設(shè)置在該罐體10內(nèi)的盤管式冷卻器，罐體10上設(shè)有進(jìn)水口11和出水口12；且盤管式冷卻器呈U型，且該盤管式冷卻器包括樣氣輸入管21、樣氣輸出管22和冷卻盤管24，樣氣輸入管21與該冷卻盤管24頂部呈直線狀相連，樣氣輸出管22與冷卻盤管24底部相連通，且樣氣輸出管22呈L型。

即工作時(shí)，利用罐體10上的進(jìn)水口11向罐體10內(nèi)輸入冷卻水，同時(shí)樣氣經(jīng)樣氣輸入管21向冷卻盤管24中輸入，樣氣在冷卻盤管24中與冷卻水進(jìn)行熱量交換，以實(shí)現(xiàn)其冷卻的目的，經(jīng)冷卻后的樣氣經(jīng)過樣氣輸出管22輸出。

由于本實(shí)用新型的盤式冷卻器呈U型，故可在不改變罐體10體積的前提下，有效提高樣氣與冷卻水之間的熱交換時(shí)間，提高其冷卻效果。同時(shí)，由于該盤式冷卻器呈U型，故在使用過程中，可利用樣氣中冷凝水的重力，以實(shí)現(xiàn)對樣氣中的水汽分離，即在不改變其結(jié)構(gòu)前提下，降低樣氣中水的含量，提高檢測的準(zhǔn)確性，防止樣氣中的腐蝕氣體損壞檢測儀器。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，在上述技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的樣氣輸出管22上設(shè)有一冷凝液排放口23，以實(shí)現(xiàn)冷凝水的排放。

作為本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，為了防止外界雜質(zhì)落入罐體10中，本實(shí)用新型的罐體10頂部設(shè)有一端蓋25，且樣氣輸入管21與樣氣輸出管22插入該端蓋25并延伸至罐體10內(nèi)。

本實(shí)用新型的端蓋25可拆式裝設(shè)在罐體10上，以方便清理檢修，優(yōu)選的，該端蓋25與罐體10之間設(shè)有一密封墊圈26，以增加罐體10與端蓋25之間的密封效果。

作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，本實(shí)施例中的罐體10底部還裝設(shè)有一底座27，底座27與該罐體10之間可拆卸式相連，藉由底座27以隔離罐體10與底板，以防止罐體10腐蝕。

請繼續(xù)參閱圖1所示，本實(shí)用新型的進(jìn)水口11設(shè)置在靠近該罐體10的底部處，出水口12的位置高于該進(jìn)水口11，即利用氣體由上至下輸送，再有下至上輸出，配合冷卻水由下至上輸入，一方面可增加水與氣體熱交換時(shí)間，以增加其冷卻效果；另一方面，利用上部水溫高于下部水溫，下部氣體溫度低于上部氣體，利用氣體與水之間的溫差較大，以提高其熱交換效果，進(jìn)一步增強(qiáng)其冷卻效果。

請參閱圖2所示，本實(shí)用新型還提供了一種樣氣處理系統(tǒng)，其包括前級處理箱和如上所述水冷式熱交換器100，且前級處理箱與水冷式熱交換器100相連通。

進(jìn)一步的，為了保證樣氣在氣溫較低時(shí)不結(jié)凍堵塞或不會凍壞前級處理箱內(nèi)的部件，本實(shí)用新型的前級處理箱包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有加熱棒，且該加熱棒可以是蒸汽伴熱管或電加熱塊。

為了進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，請繼續(xù)參閱圖2所示。

在本實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種樣氣處理系統(tǒng)的前級處理箱進(jìn)一步還包括：順序連接T型過濾器200、熱交換器300、減壓閥400、水洗罐500、干燥罐600和膜式過濾器700，水冷式熱交換器100的輸出端與T型過濾器200的輸入端相連通。

樣氣從工藝管道內(nèi)輸入后，經(jīng)過上述的水冷式熱交換器100進(jìn)行初步的冷卻后，進(jìn)入本發(fā)明的前級處理箱后，經(jīng)過本發(fā)明的T型過濾器200進(jìn)行過濾后，再利用熱交換器300進(jìn)行二次冷卻，經(jīng)過二次冷卻后的樣氣精工減壓閥400進(jìn)行減壓，利用減壓閥400對樣氣減壓，然后將樣氣通入水洗罐500中，利用水洗罐500進(jìn)行水洗，最后將獲得的氣體通過干燥罐600和膜式過濾器得到干燥潔凈的氣體后進(jìn)入分析儀器中。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的前級處理箱進(jìn)一步還包括：順序連接的真空發(fā)生器800、渦流制冷器900，真空發(fā)生器800的輸入端與水洗罐500的輸出端相連通，并將渦流制冷器900的輸出端與干燥罐600的輸入端相連通。

當(dāng)樣氣經(jīng)過水洗罐500進(jìn)行水洗后，其輸出的樣氣中水的含量較高時(shí)，樣氣通過減壓降溫后冷凝水會大量析出，則需由真空發(fā)生器800將樣氣抽入渦流制冷器900進(jìn)行除濕，冷凝水由疏水器定時(shí)排出系統(tǒng)。

其中，T型過濾器200用于溫度較高，濕度較大的樣氣粗過濾。熱交換器300用于樣氣的二級冷卻。減壓閥400用于樣氣減壓。水洗罐500用于樣氣水洗和水封。真空發(fā)生器800用于抽取樣氣。渦流制冷器900用于樣氣除濕。

最后，本申請的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。