專利名稱：溫度指示型組件式水冷器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于工業流程中的各種工業樣氣預處理中的裝置，主要涉及 一種溫度指示型組件式水冷器。
背景技術：
在現代各類流程工業中，各類工業樣氣絕大多數都含有水、水霧和油霧，有的水含 量達到飽和或過飽和露點。這些工業樣氣在降溫、過濾、調壓、分流、排水等各種預處理過程 中，要求經預處理處理后的樣氣應充分滿足在線分析儀表的要求，儀表才能長周期、安全、 穩定、準確運行。在線儀表實時分析信息，才能準確指導工藝操作。工藝根據這些分析結果 才能直接指導工藝操作，并可進一步有可能進行閉環控制、優化控制。因此水冷、水氣分離 是樣氣預處理過程中的一個重要步驟。而現有技術中的這些步驟都是采用單獨的水冷器和 水氣分離器分別完成，這樣不僅大大增加了設備部件和投資成本，而且樣氣預處理效果也 不好，及時在線分析時間滯后，儀表分析精度不高。另外，在經過水冷、水氣分離過程后，呈 飽和露點的樣氣，在降低溫度條件下，樣氣的露點也隨著降低，形成過飽和狀態樣氣中的水 含量，將凝析成液體，產生出大量的水分。此過程經過多年的觀察、研究和實驗證明，液態水 分凝析出之前、在降低溫度過程中，形成、過飽和狀態的水氣伴隨生成大量水霧。此水霧本 質是液態水，水霧在凝聚作用下生成大量液態水。凝聚成液態水后的樣氣中，此時仍有大量 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。汽化狀態的水霧、油霧隨著 樣氣溫度的降低，也同樣會凝聚成水霧、油霧夾帶在樣氣中。此時，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，通過水氣分離后的樣氣，隨著環境溫度變化、預 處理部件死體積大小變化、壓力變化等，這些處于飽和狀態的水霧、油霧是不穩定的，隨時 以隨機性方式，再次凝析出液態水分和油分出來。這樣就大大降低了樣氣預處理的效果，樣 氣的純度不高，直接導致分析誤差和在線儀表實時分析信息，不能準確指導工藝流程操作。 嚴重影響閉環控制和優化控制。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，設置于殼體側部的冷卻水出入口，設置于殼體內部、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 的環形空間內設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監控 排放器接口相通；水氣分離器內設有汽霧捕集器，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、在相同的環境條件下和相同冷卻水溫條件下，被冷卻的入 口樣氣量發生變化時，樣氣出口溫度會發生變化。3、在相同的環境條件下和相同的冷卻水 溫條件下，嚴格控制入口樣氣量。但樣氣溫度若發生變化，特別是工藝條件發生變化或工藝 運行不正常時，樣氣出口溫度會發生較大變化。發明內容本實用新型的目的在于克服現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，本實用新型可將樣氣中的汽霧、油霧進行捕集，從而使通過實用新型部 件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。為實現上述目的，本實用新型采用的技術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、設置于水冷器殼體內的冷卻螺旋管，水冷器殼體上設置有入氣管和樣氣出口 管，在所述冷卻螺旋管形成的環形空間內設置的水氣分離器，其特征在于所述水氣分離器 內為汽霧捕集器，汽霧捕集器遍布水氣分離器內腔。所述水冷器殼體上設置有用于顯示水冷器殼體內的溫度的溫度顯示器。所述溫度顯示器與水冷器殼體內設置的溫度計連接。所述汽霧捕集器為不銹鋼絲網形成的汽霧/油霧捕集器組合單元。采用本實用新型的優點在于一、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，這樣大大節約了設備部件和成本，使水冷、水氣分離在同一個部件中一體完成，同 時增加了汽霧、油霧捕集，優化了樣氣純度，使樣氣預處理效果更好，充分滿足了在線分析 儀表長周期、安全、穩定、準確運行的要求，在線儀表實時分析及時，指導工藝操作準確，實 現工業流程閉環控制、優化控制。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。在相同的運行 狀態下，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。分析滯后時間 內時縮短了 2/3以上。三、本實用新型設置的汽霧捕集器可將樣氣中的汽霧、油霧進行捕集，從而使通過 實用新型部件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。四、實用新型修改后，在此部件的樣氣出口位置設置溫度指示表，可直觀觀測被冷 卻的樣氣出口溫度。五、采用本實用新型后，春夏秋冬因環境溫度變化造成冷卻水溫度發生變化，只需 調整冷卻水的入口量，即可恒定樣氣出口溫度不變化；由于工藝壓力流量發生變化時，導致 進入此部件的樣氣入口流速發生變化，樣氣出口的溫度指示表亦將隨之變化，此時只需調 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，因工藝或運行條件發生變化導致樣氣入口溫度發生變 化，樣氣出口溫度亦將隨之變化，此時只需調整冷卻水入口量，即可使出口樣氣溫度恒定在 允許要求范圍。
圖1為本實用新型結構示意圖圖中標記為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、設置于水冷器殼體1內的冷卻螺旋管4，水冷器殼體1上設置有入氣管5 和樣氣出口管6，在所述冷卻螺旋管4形成的環形空間內設置有水氣分離器7，在水氣分離 器7內為汽霧捕集器8，汽霧捕集器8遍布水氣分離器7內腔。本實用新型中，在水冷器殼體1上設置有用于顯示水冷器殼體內的溫度的溫度顯 示器。將溫度顯示器與水冷器殼體1內設置的溫度計連接。汽霧捕集器8為不銹鋼絲網形 成的網格單元。以下對本實用新型作展開說明本實用新型包括水冷器殼體1，設置于水冷器殼體1側部的冷卻水出口 3、冷卻水 入口 2，設置于水冷器殼體1內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上設有樣氣出口管6，在所述冷卻螺旋管4形成的環形空間內還設有水 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監控排放器接口相通；所述水氣 分離器7內布滿了汽霧捕集器8，汽霧捕集器8為不銹鋼絲網形成的網格單元，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不銹鋼管，通過樣氣入 口，進入組件式水冷器。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，使樣氣在較短的管路中充分進行熱交換。經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下部進入水氣分離腔。冷卻水通過組件底部的冷卻 水入口進入組件，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，或通過管路連接進行 冷卻水回收。在經過高密螺旋盤管冷卻水冷卻后，管內樣氣中過飽和的水分，凝析出大量水霧 和液態水，進入水氣分離器7后，樣氣體積驟然膨脹，造成樣氣在此對外做功，此時外界環 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。樣氣只能靠自身內能的損耗來達到對外做功的目的。這樣，在水氣分離器7內就能進 一步造成樣氣溫度下降，從而使樣氣露點進一步降低，此超飽和露點的樣氣，瞬間產生大量 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、 通過自動監控排放器，在監護狀態下將這些水分隨同部分樣氣安全排放出系統。而汽霧捕集器8使經過水氣分離腔后的樣氣經過高密、高細纖維的不銹鋼網格單 元，含有大量水霧、油霧的樣氣在經過高密高細纖維過程中，由于纖維間形成的毛細作用， 將這些是液態的水霧、油霧在毛細作用條件下經過捕集，形成大顆粒的液滴，這些液滴在重 力作用下降落向下并經過水氣分離器底部出口的自動監控排放器進行安全的監控排放。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。毛細捕集高密高細纖維所用材料根據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，這樣大大節約了設備部件和成本，使水冷、水氣分離在同一個部件中一體完成，同時增加了汽霧、油霧捕集，優化了樣氣純度，使樣氣預處理效果更好， 充分滿足了在線分析儀表長周期、安全、穩定、準確運行的要求，在線儀表實時分析及時，指 導工藝操作準確，實現工業流程閉環控制、優化控制。 本實用新型不限于上述實施方式。
權利要求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)、設置于水冷器殼體(1)內的冷卻螺旋管(4)，水冷器殼體(1)上設 置有入氣管(5)和樣氣出口管(6)，在所述冷卻螺旋管(4)形成的環形空間內設置的水氣分 離器(7)，其特征在于所述水氣分離器內為汽霧捕集器(8)，汽霧捕集器(8)遍布水氣分離 器(7)內腔。
2.根據權利要求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) 上設置有用于顯示水冷器殼體(1)內的溫度的溫度顯示器。
3.根據權利要求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)內設置的溫度計連接。
4.根據權利要求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)為不銹鋼絲網形成的網格單元。
專利摘要本實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、設置于水冷器殼體內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，水冷器殼體上設有樣氣出口管，在所述冷卻螺旋管形成的環形空間內設置的水氣分離器，所述水氣分離器內為汽霧捕集器，汽霧捕集器遍布水氣分離器內腔。本實用新型可將樣氣中的汽霧、油霧進行捕集，從而使通過實用新型部件后，在線分析儀表檢測樣氣的精度明顯提高。
文檔編號G01K1/02GK201852735SQ20102058287
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者魏東 申請人:成都市倍誠分析技術有限公司