1、冷凝器在環(huán)保煙氣分析中的制冷原理

     從制冷原理上劃分，冷凝器可以分為半導(dǎo)體制冷和壓縮機(jī)制冷兩種。

(1)半導(dǎo)體制冷

     半導(dǎo)體制冷又稱熱電制冷或溫差電制冷，主要是利用熱電效應(yīng)中的帕耳帖效應(yīng)達(dá)到制冷目的。帕耳帖效應(yīng)是指在兩種不同材料構(gòu)成的回路上加上直流電壓，相交的結(jié)點(diǎn)上會(huì)出現(xiàn)吸熱或放熱的現(xiàn)象。因此，在由具有最佳熱電轉(zhuǎn)換特性的半導(dǎo)體熱電材料組成的P-N兩端，加上一定的直流電壓，利用半導(dǎo)體熱電材料的特性就可以實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能。

      半導(dǎo)體制冷，電流越大，溫差越大，調(diào)節(jié)電流大小即可控制制冷溫度，優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小、維護(hù)簡(jiǎn)單、在環(huán)境溫度不高的情況下容易實(shí)現(xiàn)較低的制冷溫度，在溫度升高到35攝氏度以后制冷效率直線降低，不適合在線式使用。

(2)壓縮機(jī)制冷

      壓縮機(jī)制冷的原理，即制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，在冷凝器中液化并放出熱量，進(jìn)入干燥器脫水。毛細(xì)管的作用是產(chǎn)生一定的節(jié)流壓差，保持入口前制冷劑的受壓液化狀態(tài)并使其在出口釋壓膨脹氣化。制冷劑在氣化器中充分氣化并大量吸熱，使與之換熱的樣品冷卻降溫。壓縮機(jī)冷卻器一般包括壓縮機(jī)制冷裝置、溫控裝置、制冷腔體、熱交換管。有時(shí)采用兩級(jí)熱交換管，在兩極熱交換管之間增加一個(gè)采樣泵，從一級(jí)熱交換管加壓向第二級(jí)熱交換管傳送煙氣。煙氣在壓力下，水分子從液體表面逃逸蒸發(fā)更為困難，比在大氣壓力下冷凝除濕的效果更好，這種增壓會(huì)使氣體的含水量降得更低。

2、冷凝器的重要性

      目前，在環(huán)保行業(yè)已安裝的氣態(tài)污染物CEMS中，使用的主流方法為抽取式取樣分析，抽取式取樣分析系統(tǒng)又可分為冷干直接抽取和熱濕直接抽取。按照環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求，煙氣排放的濃度以標(biāo)態(tài)干基為準(zhǔn)，這也就是目前應(yīng)用最多的冷干抽取法測(cè)量煙氣的濃度。

      冷干抽取法取樣技術(shù)對(duì)解決高溫高濃度SO2，基本可以勝任。但在面對(duì)濕法脫硫后的高濕、低濃度SO2時(shí)應(yīng)如何準(zhǔn)確、客觀地反映污染排放現(xiàn)實(shí)？則是冷干法直接抽取法CEMS冷凝器面臨的最重要的問(wèn)題。

      標(biāo)準(zhǔn)的冷干直接抽取法裝置包括取樣探頭、取樣管線、過(guò)濾、除濕系統(tǒng)和采樣泵等。其中除濕系統(tǒng)的主要作用是將煙氣中的水蒸汽去除，采用的是冷卻除濕方法。冷卻除濕法要求快速將水蒸汽冷凝，以免煙氣和冷凝水接觸。為避免冷凝水結(jié)冰，其冷凝溫度大多控制在3攝氏度至5攝氏度，采用壓縮機(jī)制冷冷卻除濕。

      煙氣除濕系統(tǒng)一般包含煙氣冷凝器、采樣泵、蠕動(dòng)泵和相關(guān)的報(bào)警和控制部件，其中最關(guān)鍵的部件是煙氣冷凝器，煙氣通過(guò)冷卻將溫度降低到3攝氏度至5攝氏度，使其低于煙氣露點(diǎn)溫度形成液態(tài)水從而脫除大部分水分，一個(gè)成功的煙氣冷凝器適用于一定的煙氣流量和煙氣含濕量，能夠迅速將冷凝水從氣流中分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)冷凝器處理后的煙氣是冷且干燥的，經(jīng)過(guò)升溫后可進(jìn)入分析儀表進(jìn)行測(cè)量。

      主要的難題在于上述除水過(guò)程中如何盡可能減少冷凝水與干燥后氣體的接觸，從而保證煙氣除水后出口露點(diǎn)的穩(wěn)定，減少SO2組分被冷凝液吸收而造成組分的丟失。山東新澤儀器的煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用壓縮機(jī)式冷凝干燥器 將高溫濕熱氣體中的水在熱交換器內(nèi)快速冷凝成液態(tài)，同時(shí)由蠕動(dòng)泵（或其他方式）將冷凝 水排出，達(dá)到氣液分離的目的 ，完全避免了上述問(wèn)題，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，受到廣大客戶的好評(píng)。