具有变频压缩机和半导体制冷芯片的二合一烟气预处理冷凝器

技术领域

本发明涉及烟气采样预处理冷凝除湿技术领域，尤其涉及一种变频压缩机的二合一烟气预处理冷凝器和半导体制冷片.

背景技术

一些大型工业领域，例如冶金，热电厂和水泥厂，将在生产过程中产生大量烟气. 这些烟气中经常含有污染大气环境的元素，例如NO，SO2等.

国家法规要求排放的烟气必须符合环境保护标准，否则会污染大气，危害环境和人类健康. 因此，烟气连续监测系统（CEMS）将排放污染物进行监测.

由于烟气中含有一定量的水蒸气，会严重干扰烟气中污染物气体的检测，国家标准中烟气成分的检测也是基于干基浓度. 因此，烟气组在进行子测试分析之前，必须对烟气进行脱水.

烟气脱水需要预处理冷凝器. 当前市场上的预处理冷凝器主要由加热单元（加热丝或加热棒），压缩机（或半导体制冷块），温度控制器和冷凝器组成. 腔体（相对于蒸发器-制冷），冷凝器（散热器）和温度传感器.

压缩机用于通过冷凝腔进行冷却，加热单元用于加热冷凝腔. 两者在冷凝腔上共同工作，以使温度平衡可调. 通过控制加热单元的加热，压缩机以恒定的功率和固定的频率运行. 为了调节冷凝室的温度，温度传感器检测冷凝室的温度. 当温度达到设定温度时，冷凝器可用于烟气冷凝和除湿.

压缩机始终处于满负荷运行（尽管半导体冷却块没有加热单元，但冷却功率小，散热要求高，控制时散热不好，容易损坏） ），浪费电能，并且通常是由于加热单元的存在而造成的. 整个机器的隔热性能下降，用作冷凝热交换的玻璃热交换管不仅增加了组件成本，而且还增加了成本工艺的质量会影响冷凝水的吸附，导致排水性能差，并导致零件严重流失.

为解决上述问题，特别需要设计一种带有变频压缩机和半导体制冷片的二合一烟气预处理冷凝器.

发明内容

（p）解决的技术问题本发明的目的是提供一种具有变频压缩机和半导体制冷芯片的二合一烟气预处理冷凝器，以解决制冷和除湿效果差以及所浪费的电能的问题. 在上述背景技术中资源和成本高的问题.

（2）技术方案为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案: 具有变频压缩机和半导体制冷板的二合一烟气预处理冷凝器，包括主控制板，变频驱动板，变频压缩机，变频冷凝室，变频冷凝室温度传感器，半导体冷凝板，半导体冷凝板驱动板，半导体冷凝室，半导体冷凝室温度传感器，风扇，显示屏，主控制板通过变频器驱动板与变频压缩机相连，主控制板通过半导体冷凝板驱动板与半导体冷凝板相连. 逆变器压缩机和半导体冷凝板分别连接到逆变器冷凝室和半导体冷凝室. 变频压缩机和半导体冷凝板还连接到它们各自的散热器以散热. 风扇已连接至风扇. 变频冷凝室和半导体冷凝室分别安装有变频冷凝室温度传感器和半导体冷凝室温度传感器. 变频冷凝室温度传感器和半导体冷凝室温度传感器连接至主控制板. 收集的温度反馈到主控制板. 主控制板通过控制算法驱动相应的驱动板，并且主控制板也连接到显示屏.

优选地，将变频冷凝室和半导体冷凝室用作热交换腔，并在内部嵌入316不锈钢管作为烟气热交换管.

最好有两个风扇，其中一个连接到变频压缩机的散热器，另一个风扇连接到半导体冷凝器的散热器.

本发明的变频压缩机通过控制直流电动机的速度来实现对输出冷却功率的控制，从而大流量烟道气的冷却效果可快速控制且均匀，并且半导体冷凝板通过控制通电电流来达到控制输出冷却功率的目的，从而实现小流量. 烟气制冷除湿的效果是变频压缩机由变频驱动板驱动，而半导体冷凝板则由变频驱动板驱动. 半导体冷凝板驱动板. 两个驱动板均连接至主控制板. 变频器冷凝腔温度传感器用于检测变频器冷凝腔的温度，并反馈至主控制板，半导体冷凝腔温度传感器检测半导体冷凝腔的温度并反馈至主控制板，主控制板收集变频冷凝腔的温度和半导体冷凝腔的温度，并将控制算法传递给变频压缩机驱动板和半导体冷却芯片驱动板的控制信号. 主控制板与显示屏进行通讯，以进行人机交互参数设置，并实时显示变频冷凝室和半导体冷凝室的温度.

（3）有益效果与现有技术相比，采用上述技术方案后，本发明的有益效果是: 该装置不需要电加热单元，可以变频，重量轻，具有良好的冷却效果和分流冷却方式，可靠实用，应用前景广阔: （1）可以达到可调的制冷温度，节省了加热单元，大大节省了能源； （2）省去了玻璃换热管，降低了零件成本，减少了冷凝水的吸附烟气冷凝器，减少了零件损失. （3）分阶段制冷负荷小，烟气有效流量小，大大提高了制冷除湿效果； （4）采用不锈钢管作为换热管，不仅节省了玻璃换热管，而且提高了换热效率，增强了除湿效果； （5）增加了显示屏人机界面，设置操作简单，温度监控直观，可操作性增强.

图纸说明

图. 附图说明图1是本发明的电控制功能结构的. 图. 图2是本发明的功能.

参考符号的描述: 1.主控制板； 2.变频驱动板； 3.变频压缩机； 4.变频冷凝室； 5.变频冷凝室温度传感器； 6.半导体冷凝板； 7.半导体冷凝芯片驱动板； 8，半导体冷凝室； 9，半导体冷凝室温度传感器； 10，风扇； 11，显示屏； 12，伴热取样线； 13，逆变电容器； 14，第一风管； 15，吸油泵； 16.转子流量计； 17.半导体电容器； 18.第二气管； 19.蠕动泵.

具体实现

将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述. 显然，所描述的实施例仅是本发明实施例的一部分，而不是全部. 例子.

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围.

请参考图. 如图1-2所示，本发明提供的实施例: 变频压缩机和半导体制冷芯片的二合一烟气预处理冷凝器，包括主控制板1，变频驱动板2和变频变频压缩机3，变频冷凝腔4，变频冷凝腔温度传感器5，半导体冷凝片6，半导体冷凝片驱动板7，半导体冷凝腔8，半导体冷凝腔温度传感器9，风扇10，显示器11，主控制基板1通过逆变器驱动板2连接到变频压缩机3烟气冷凝器，主控制板1通过半导体电容器板驱动板7连接到半导体电容器板6，逆变器压缩机3和半导体电容器板6分别是连接到逆变器冷凝器室4，并且半导体冷凝器室8是co然后，将变频压缩机3和半导体冷凝器6也连接到它们各自的散热器，设置两个风扇10，一个风扇连接到变频压缩机3的散热器，另一个风扇连接到半导体冷凝器. 6散热器已连接；变频冷凝室4和半导体冷凝室8分别装有变频冷凝室温度传感器5和半导体冷凝室温度传感器9，以及变频冷凝室温度传感器5和半导体冷凝室温度传感器9. 连接到主控制板1将收集的温度反馈到主控制板. 主控制板1通过控制算法来驱动相应的驱动板. 主控制板1也连接到显示屏11.

在该具体实施例中，压缩机3通过控制直流电动机的速度来实现对输出冷却功率的控制，从而大流量烟道气的冷却效果可快速控制且均匀，从而弥补了传统定频压缩机散热效果差，温度不均匀. 缺点是，半导体冷凝鳍片6通过控制通电电流来达到控制输出冷却功率的目的，从而实现了小流量烟气制冷除湿的效果，因为流量小，因此不需要大的冷却功率，从而减少了半导体冷却板的负荷并降低了小故障率，延长了使用寿命.

逆变器压缩机3由逆变器驱动板2驱动，半导体冷凝板6由半导体冷凝板驱动板7驱动. 两个驱动板均连接至主控制板1；逆变器冷凝腔温度传感器5用于检测逆变器冷凝. 腔4的温度反馈到主控制板1，半导体冷凝腔温度传感器9检测半导体冷凝腔8的温度并反馈至主控制板1. 主控制板1. 主控制板1收集变频冷凝腔的温度和半导体冷凝腔的温度. 控制算法将控制信号提供给变频压缩机的驱动板和半导体制冷芯片的驱动板. 主控制板1与显示屏11通信，用于人机交互地设置参数并实时显示变频冷凝室4和半导体冷凝室8的温度.

值得注意的是，将变频冷凝室4和半导体冷凝室8用作热交换腔，它们全部嵌入有316不锈钢管作为烟气热交换管，并使用不锈钢管作为热量. 交换管. 不仅省去了玻璃换热管，而且提高了换热效率，提高了除湿效果.

本具体实施例的工作原理是: 仪器上电后，通过显示屏11设置冷凝温度值，变频冷凝室温度传感器5检测到变频冷凝室4的温度. 主控板1，主控板1经过判断分析，通过控制算法驱动到变频驱动板2的驱动信号，从而驱动变频压缩机3，达到调节制冷量的目的. 直到冷凝温度达到设定值并保持平衡为止，变频冷凝室4的温度保持不变，风扇10继续运行以散发热量.

类似地，半导体冷凝室8的半导体冷凝室温度传感器9连续检测冷凝室中的温度以分析和判断主控制板1，从而向半导体冷凝鳍片驱动板7给出指令以进一步调节电流的大小用于调节和控制半导体冷凝室8的冷却温度，直到达到温度设定平衡为止. 在运行过程中，风扇10总是运行以散发热量，因此烟道气流可以进入预处理冷凝器进行除湿和脱水.

在该特定实施例的实际应用中，两级除湿是通过变频冷凝器和半导体冷凝器进行的.

因为当烟气进入冷凝器时烟气流量很大，所以它首先进入变频冷凝器. 由于变频冷凝器在控制上具有较大的磁滞特性，因此制冷温度控制精度不高. 烟气在一个阶段被大致除湿，因此可以将制冷温度设置得更高，例如在10-20°C之间.

除湿后的烟道气湿度值约为1.0-5.0vol％（体积百分比），大大降低了烟道气湿度. 即使制冷温度波动，也不会影响除湿效果. 减轻冷却负担.

在第一阶段进行了粗略的冷却和除湿之后，烟气被吸气泵后面的转子流量计分流，从而使大约1L / min的烟气进入半导体冷凝器，进行第二阶段的精确制冷和除湿. ，并排走了其他烟气.

可以通过电流控制相对准确地冷却半导体电容器. 因此，冷却温度可以设置为3°C.

由于烟气流量低，冷却效果好，冷却负荷小，降低了半导体冷凝器的故障率，延长了使用寿命. 之后，除湿后的烟气直接进入.

本实施例不需要电加热单元，节省电能，冷却稳定可调，除湿效果好，可操作性强，大大降低了成本，具有广阔的市场应用前景.

实施例1: 参照图1所示的功能. 如图2所示，在大流量（大约5L / min）的抽吸泵15启动之后，烟气采样器从烟道中抽吸烟气，并且在第一阶段的粗制之后，将其与加热痕迹采样管线12连接至逆变器冷凝器13. 冷凝除湿处理通过第一空气管14排出到气泵15的进气口. 空气泵15的出气口连接到两个转子流量计16，经过调整后，烟道气的流量约为1L / min. 它流入半导体冷凝器17，并且大部分剩余烟道气在转子流量计16之后被抽空. 第一级除湿后的烟气不是很潮湿，可以直接抽空；约1L / min的烟气通过半导体冷凝器17. 除湿处理后，通过第二空气管18排出到后续的器中. 在整个过程中，两级冷凝水和冷凝水通过蠕动泵19排出并继续运行.

具体工作过程如下: 打开设备电源，并通过显示屏11设置每个冷却温度. 在每个冷却温度值达到设定温度后，启动后部抽气泵15，然后抽气图15中的第一制冷机和第二制冷机位于除湿之间，这时，大量烟气首先进入变频冷凝器13，并且由变频冷凝室的温度传感器5收集温度反馈. 在对控制算法进行分析后，将控制信号输出至变频驱动板2，以驱动并调节变频压缩机3的速度. 为了实现对制冷温度的控制，同时烟气是在第一阶段大致除湿；然后将烟气分流，将其大部分抽空，只有大约1L / min的烟气进入第二级精密半导体冷凝器17，通过半导体冷凝室的温度. 传感器9收集的温度反馈输出通过控制算法将控制信号发送给半导体冷凝翅片驱动板7. 半导体冷凝鳍片驱动板7调节半导体制冷板的电流，最终达到精细控制冷温度的目的，从而使经半导体冷凝器17除湿后的烟道气可以直接进入器进行分析.

因此，无论从哪个角度看，实施例均应视为示例性而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书而不是上述说明来限定，因此，本发明意图是所有改变. 在权利要求的等同要求的含义和范围之内的权利要求也包括在本发明中.

此外，应当理解，尽管根据实施例描述了本说明书，但是并非每个实施例仅包含独立的技术方案. 说明书的描述仅仅是为了清楚，本领域技术人员应参考说明书. 整体上，实施例中的技术方案也可以适当组合，以形成本领域技术人员可以理解的其他实施例.

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