烟气连续监测电子制冷器.pdf

本发明涉及一种烟气连续监测电子制冷器，主要由耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1、铝制铝芯2、半导体制冷片3、散热片4、封闭板5、散热风扇6、箱体7、PID(比例积分微分控制)温控器8、固态继电器9和铂电阻温度传感器10组成，通过PID(比例积分微分控制)温控器8来精确控制耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1(即待测烟气)温度，PID(比例积分微分控制)温控器8能进行温度值设置，具有报警、密码设置、远程控制及与其它设备进行通讯等功能，该装置效率高、能耗低、成本低、噪音小、体积小、重量轻、无污染、冷热交换速度快、温度控制精度高等优点，广泛应用于固定污染源连续排放监测系统所抽取的排放源烟气进行除水干燥处理领域。

1、  一种烟气连续监测电子制冷器，主要包括耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1、铝制铝芯2、半导体制冷片3、散热片4、封闭板5、散热风扇6、箱体7、PID(比例积分微分控制)温控器8、固态继电器9、铂电阻温度传感器10，其特征在于：耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1装在铝制铝芯2内，且用导热硅脂胶将两零件完全接触，两块半导体制冷片3用导热硅脂胶紧贴于铝制铝芯2外表面，两块散热片4紧压在半导体制冷片3上，散热片4与半导体制冷片3接触面使用导热硅脂胶充分接触，螺柱将两散热片4稳固固定在封闭板5上，隔热泡沫11填充在其空腔内，散热风扇6安装在散热片4外。

2、  根据权利要求1所述的一种烟气连续监测电子制冷器，其特征是所述铝制铝芯2和散热片4材质均为铝质，耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1包括内螺旋状通气管和出气管为一整体。

3、  根据权利要求1所述的一种烟气连续监测电子制冷器，其特征是所述PID(比例积分微分控制)温控器8根据铂电阻温度传感器10所测得温度和预设温度的差值来进行比例微分积分控制，通过控制固态继电器9的通断来控制半导体致冷片3的电源15的通断，从而来精确控制耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1(即待测烟气的温度)，PID(比例积分微分控制)温控器8数显温度，并能随意设置温度值，具有报警、密码设置、远程控制及与其它设备进行通讯等功能(具有RS232或RS485接口)，同时为了避免因测量值波动而导致位式调节频繁通断或报警频繁产生/解除，可进行回差(死区、滞环)设置。

4、  根据权利要求1所述的一种烟气连续监测电子制冷器，其特征是所述PID(比例积分微分控制)温控器8的操作面板、电源开关镶嵌在箱体7下面板上，烟气进口12、烟气出口13位于箱体7上面板上，排水口14位于箱体7下面板上，箱体7底板上有安装孔。

烟气连续监测电子制冷器
技术领域
本发明涉及对于固定污染源连续排放监测系统所抽取的排放源烟气进行除水干燥处理的装置，尤其是一种烟气连续监测电子制冷器。
背景技术
随着社会的发展，科技的进步，大工业的发展，对环保的要求越来越高，需要做到实时监测，实时处理，因此，固定污染源连续排放监测系统就尤其重要，而固定污染源连续排放监测系统对所抽取的排放源烟气需要进行除水干燥处理，才能将处理过的洁净气体送到分析仪进行浓度分析，因为排放源烟气温度较高，需要经采样泵抽取后，送到固定污染源连续排放监测系统的样气处理单元，经水气分离器冷后，除去烟气中大部分的液态、固态物质，然后送到制冷器进一步除水干燥，这样才能得到的洁净气体。
目前，烟气除水干燥处理装置有以下二种：一种是采用单面半导体电子制冷单散热片装置，半导体电子制冷是根据＂Politer＂理论：N.P型半导体通过金属导流片连接，当电流由N通过P时，电场使N中的电子向P中的空穴反向流动，它们产生的能量来自晶格的热能，于是在导流片上吸热，而在另一端放热，产生温差。放热面采用风扇冷却，吸热面紧贴制冷桶，当气体流经制冷桶时，烟气中的水分在此较低的温度下结露成水，并从冷凝器中排出，得到洁净气体以供分析仪的检测，此种装置虽能进行烟气除水干燥处理，但仍存在以下缺陷：1、整个装置处于长期工作状态时，由于单面散热，所以烟气除水干燥处理效率低，致冷片经常超负荷工作导致烧坏，2、装置采用半导体电子制冷片吸热面紧贴制冷桶一个端面，潮湿气体经过制冷桶除水干燥处理时，其另一个端面除水干燥效果明显下降，不能满足分析仪要求，另一种是采用压缩机致冷，同冰箱制冷的原理一样，压缩机将致冷剂(氨或氟里昂)压缩，温度升高，进入散热器，放热并凝固为液态的氨或氟里昂；然后经节流阀小口，降压降温，进入蒸发器，从冷凝器中吸热，工质蒸发为蒸汽，被吸入压缩机中，如此反复运行，烟气在连续地进、出冷凝器期间里被冷却，同时烟气中的水分在此低的温度下结露成水，并从冷凝器中排出，此种装置虽能满足使用要求，但仍有些不足：1、由于系统的烟气处理属于小功率致冷，压缩机致冷的效率不高，能耗大，成本高，尺寸较大，2、噪音较大，3、由于使用了致冷剂(氨或氟里昂)，如发生泄漏，极易污染环境并危害人体健康，4、冷热交换速度较慢，且不易实现高精度的温度控制采用压缩机制冷器系统的烟气除水干燥处理方式。
该电子致冷器采用PID控制，温度数显并可随意设置。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提供一种烟气连续监测电子制冷器。
本发明采用玻璃管作为冷凝筒，双制冷片，双散热风扇，其独特结构，可实现快速制冷，除去烟气中的残留水汽，其制冷效果比原单致冷片、单散热风扇制冷效果明显，可制冷至零下几度，从而达到烟气除水干燥的效果，在小功率制冷范畴里，该制冷器效率高、能耗低、成本低、噪音小、体积小、重量轻、无污染，与工作介质气体接触的零部件采用耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃，因此可适用各种腐蚀性采样气体。
本发明主要由耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管、铝制铝芯、半导体制冷片、散热片、封闭板、散热风扇、箱体、PID(比例积分微分控制)温控器、固态继电器、铂电阻温度传感器组成，其特征在于：耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管装在铝制铝芯内，且用导热硅脂胶将两零件完全接触，两块半导体制冷片用导热硅脂胶紧贴于铝制铝芯外表面，两块散热片紧压在半导体制冷片上，散热片与半导体制冷片接触面使用导热硅脂胶充分接触，螺柱将两散热片稳固固定在封闭板上，隔热泡沫填充在其空腔内，散热风扇安装在散热片外对散热片进行冷风散热处理，PID(比例积分微分控制)温控器、固态继电器、铂电阻温度传感器控制整个装置的温度(即电子致冷片电源的通断)，能实温度的精确控制，该PID(比例积分微分控制)温控器能数显温度，并可随意设置，具有报警、密码设置、远程控制及与其它设备信息通讯等功能(具有RS232或R485接口)，同时为了避免因测量值波动而导致位式调节频繁通断或报警频繁产生/解除，可进行回差(死区、滞环)设置，各部件集成在方形箱体内，PID(比例积分微分控制)温控器操作面板、电源开关镶嵌在箱体下面板上，烟气进出口位于箱体上面板上，排水口位于箱体下面板上，气管接头为标准软管连接，箱体底板上有安装孔，因此该装置在使用时，安装、管路连接非常方便，达到设计目的。
本发明具有以下优点：
经由本发明的实施，能高效迅速地、稳定地对固定污染源连续排放监测系统所连续抽取的用于监测的烟气进行除水干燥处理，在此应用领域(或小功率致冷范畴)与压缩机致冷相比，具有无公害、无污染、能耗低、成本低、噪音低、体积小、重量轻、温度控制精度高、抗腐蚀、长期连续工作等优点。
经由本发明的实施，整个装置总功率：120W，电源：220V，气体流量：10L/M，烟气冷却后温度可达：-5℃以下(在10L/M时，随着流量减少，温度继续下降)，无噪声。
附图说明
图1是本发明的电气原理示意图。
图2是本发明的烟气路原理示意图。
图3是本发明实施例一的结构示意图。
图中，1耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管、2铝制铝芯、3半导体制冷片、4散热片、5封闭板、6散热风扇、7箱体、8PID(比例积分微分控制)温控器、9固态继电器、10铂电阻温度传感器、11隔热泡沫、12烟气进口、13烟气出口、14排水口、15电源、16感温口
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步的介绍，但不作为本发明的限定。
图中所示，本发明主要包括耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1、铝制铝芯2、半导体制冷片3、散热片4、封闭板5、散热风扇6、箱体7、PID(比例积分微分控制)温控器8、固态继电器9、铂电阻温度传感器10组成，其特征在于：耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1装在铝制铝芯2内，且用导热硅脂胶将两零件完全接触，两块半导体制冷片3用导热硅脂胶紧贴于铝制铝芯2外表面，两块散热片4紧压在半导体制冷片3上，散热片4与半导体制冷片3接触面使用导热硅脂胶充分接触，螺柱将两散热片4稳固固定在封闭板5上，隔热泡沫11填充在其空腔内，散热风扇6安装在散热片4外，散热风扇6对散热片4进行风冷，热风随散热片4的散热槽经过箱体7排风口排出，其中，铝制铝芯2和散热片4材质均为铝质，耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1包括内螺旋状通气管和出气管为一整体，膨胀系数较高，PID(比例积分微分控制)温控器8根据铂电阻温度传感器10在感温口16所测得温度和预设温度的差值来进行比例微分积分控制，通过控制固态继电器9的通断来控制半导体致冷片3的电源15的通断，从而来精确控制耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1(即待测烟气的温度)，PID(比例积分微分控制)温控器8数显温度，并能随意设置温度值，具有报警、密码设置、远程控制及与其它设备进行通讯等功能(具有RS232或RS485接口)，同时为了避免因测量值波动而导致位式调节频繁通断或报警频繁产生/解除，可进行回差(死区、滞环)设置，采用无触点固态继电器9实现了低噪音工作，各部件集成在方形箱体内，PID(比例积分微分控制)温控器8的操作面板、电源开关镶嵌在箱体7下面板上，烟气进口12、烟气出口13位于箱体7上面板上，排水口14位于箱体7下面板上，气管接头为标准软管连接，箱体7底板上有安装孔。
在图2中，待测烟气进入耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1的烟气进口12后，在耐酸耐碱硼硅酸盐玻璃管1的螺旋状通气管内螺旋流动，当待测烟气返回到烟气出口13时在双制冷作用下已冷却到设置的温度，待测烟气中水分结露并生成水滴到排水口14后排出，冷凝后洁净无水的待测烟气被送到气体分析仪。
本发明有效解决了现有技术中存在的缺陷，广泛应用于固定污染源连续排放监测系统所抽取的排放源烟气进行除水干燥处理领域。