1.保護(hù)分析儀器,延長(zhǎng)其壽命
這是冷凝器最直接、最重要的作用。
避免水汽干擾:絕大多數(shù)用于測(cè)量SO?、NOx、CO、CO?等氣體濃度的分析儀(如非分散紅外吸收NDIR、紫外差分吸收DOAS等)對(duì)水蒸氣非常敏感。高溫?zé)煔庵械乃魵鈺?huì)強(qiáng)烈吸收特定波長(zhǎng)的紅外線和紫外線,嚴(yán)重干擾目標(biāo)氣體的測(cè)量,導(dǎo)致讀數(shù)嚴(yán)重偏高或失真。
防止部件損壞:高溫高濕的樣氣進(jìn)入精密的分析儀后,水蒸氣可能會(huì)冷凝在儀器的光學(xué)鏡片、氣室、傳感器等關(guān)鍵部件上。這會(huì)導(dǎo)致鏡片污染、模糊、腐蝕,甚至短路,造成儀器精度下降、響應(yīng)遲緩,并大幅縮短昂貴分析儀的使用壽命。
2.確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性
消除交叉干擾:如上所述,去除水蒸氣可以極大減少其對(duì)目標(biāo)氣體測(cè)量的光譜干擾,使分析儀能夠“專注”于測(cè)量目標(biāo)成分,從而得到更真實(shí)、準(zhǔn)確的濃度數(shù)據(jù)。
符合標(biāo)準(zhǔn)方法:國(guó)家的環(huán)保監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(如中國(guó)的HJ75、HJ76標(biāo)準(zhǔn))通常要求對(duì)煙氣中的污染物濃度進(jìn)行干基標(biāo)定和干基匯報(bào)。也就是說(shuō),上報(bào)的SO?、NOx等濃度值必須是扣除水分后的干煙氣狀態(tài)下的數(shù)值。冷凝除水是獲得干基濃度的必要前提。
3.防止溶解損失,保證成分完整
煙氣中的一些易溶于水的成分,如SO?和NO?,如果樣氣始終保持高溫濕潤(rùn)狀態(tài),在長(zhǎng)長(zhǎng)的采樣管線中輸送時(shí),會(huì)不斷有部分氣體溶解在冷凝形成的水滴中,造成測(cè)量值低于實(shí)際值(負(fù)偏差)。
冷凝器通過(guò)快速、穩(wěn)定地將水分一次性大量去除,避免了樣氣在后續(xù)管路中繼續(xù)發(fā)生冷凝和溶解損失,保證了待測(cè)氣體成分的完整性。
4.為其他處理步驟創(chuàng)造條件
經(jīng)過(guò)冷凝除水后的“干”樣氣,再經(jīng)過(guò)精細(xì)過(guò)濾等后續(xù)處理,會(huì)變得非常潔凈,這大大減輕了后續(xù)過(guò)濾器、泵等部件的負(fù)擔(dān)。
工作原理簡(jiǎn)介:
冷凝器通常采用帕爾貼效應(yīng)(半導(dǎo)體制冷)或壓縮機(jī)制冷的方式。
高溫濕煙氣(通常可達(dá)100°C以上)從采樣探頭被抽取出來(lái),通過(guò)伴熱管線(通常保持120-180°C,防止在管內(nèi)冷凝)輸送到冷凝器。
樣氣進(jìn)入冷凝器后,與制冷單元的熱交換器接觸,溫度被迅速降低到一個(gè)設(shè)定的露點(diǎn)溫度(通常設(shè)置在2-5°C)。
當(dāng)溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí),煙氣中絕大部分水蒸氣會(huì)冷凝成液態(tài)水。
冷凝水被收集并通過(guò)蠕動(dòng)泵自動(dòng)排出。
被脫水、冷卻后的“干”樣氣則被送入分析儀進(jìn)行精確測(cè)量。
