本實用新型屬于降溫及降壓技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降溫系統(tǒng)及降溫降壓系統(tǒng)，尤其涉及一種使溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體適用于氧化鋯氧量分析儀測量的降溫降壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氧化鋯氧量分析儀(Zirconia Oxygen Analyzer)，又稱氧化鋯氧分析儀、氧化鋯分析儀、氧化鋯氧量計、氧化鋯氧量表，主要用于測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度，同樣也適用于非燃燒氣體氧濃度測量。在傳感器內(nèi)溫度恒定的電化學電池產(chǎn)生一個毫伏電勢，這個電勢直接反應(yīng)出煙氣中含氧濃度值。將此分析儀應(yīng)用于燃燒監(jiān)視與控制，將有助于充分燃燒，減少CO2、SOx及NOx的排放，從而為防止全球變暖及空氣污染做出貢獻。
氧化鋯氧量分析儀廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)的燃燒監(jiān)視與控制過程，并且?guī)椭餍袠I(yè)領(lǐng)域取得了相當可觀的節(jié)能效果。應(yīng)用領(lǐng)域包括能耗行業(yè)，如鋼鐵業(yè)、電子電力業(yè)、石油化工業(yè)、制陶業(yè)、造紙業(yè)、食品業(yè)、紡織品業(yè)，還包括各種燃燒設(shè)備，如焚燒爐、中小型鍋爐等。
正常氧化鋯氧含量分析儀在測量700-1400℃高溫氣體時要求壓力為-0.5-5kPa。當氣體的溫度為1250℃、壓力為140kPa的情況下，無法使用正常氧化鋯氧量分析儀進行在線檢測。為了能達到氧化鋯氧量分析儀的使用條件必須使測量的氣樣的壓力達到-0.5-5kPa，但在1250℃下無法找到適合的減壓設(shè)備的材料。
CN 101943529 A公開了一種高溫氣體干法降溫裝置，包含有管束式降溫器筒體、管束式降溫器外夾套，所述的管束式降溫器筒體沿高溫氣體流向分為擴張段、降溫段、排放段；所述的管束式降溫器筒體的擴張段內(nèi)設(shè)置有導流錐。
CN 104266011 A公開了一種降溫雙層水管，包括管體，管體外壁上套有具有環(huán)形通孔的降溫管。
但是上述降溫裝置不適于溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體的降溫，另外，上述降溫裝置也無法對氣體進行降壓。針對此問題本實用新型提供一種降溫降壓裝置，能夠使氧化鋯氧量分析儀正常測量溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體的氧含量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種降溫系統(tǒng)及降溫降壓系統(tǒng)，所述降溫系統(tǒng)能夠安全快速地將高溫氣體的溫度降低至所需的溫度，所述降溫降壓系統(tǒng)能夠確保氧化鋯氧量分析儀正常檢測高溫高壓氣體的氧含量，使得氧化鋯氧量分析儀能夠在產(chǎn)生高溫高壓氣體的裝置上正常測量氣體中的氧含量。
本實用新型如無特殊說明，所述高溫氣體是指溫度為不高于1500℃的氣體，所述高溫高壓氣體是指溫度為不高于1500℃，壓力為不高于2MPa的氣體。
為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
本實用新型的目的之一在于提供一種降溫系統(tǒng)，所述降溫系統(tǒng)包括導氣裝置以及包裹于所述導氣裝置表面的隔熱澆注料層和氣體冷卻層，所述隔熱澆注料層和氣體冷卻層沿氣體在導氣裝置中的流向依次設(shè)置。
本實用新型提供的降溫系統(tǒng)通過包裹于導氣裝置表面的隔熱澆注料層和氣體冷卻層，其能夠?qū)⒏邷貧怏w的溫度降低至200℃左右。所述隔熱澆注料層能夠降低高溫氣體的溫度，并且其外表面的溫度不高。
所述降溫系統(tǒng)尤其適用于溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體的降溫。
所述隔熱澆注料層與氣體冷卻層連接，將導氣裝置包裹起來。
所述導氣裝置的作用是將高溫氣體導出，進而對其進行降溫降壓操作，所述導氣裝置的形式不唯一，優(yōu)選為導氣管，更優(yōu)選為陶瓷管，以耐高溫。
所述陶瓷管的長度為500～1100mm，如550mm、600mm、700mm、800mm、900mm或1000mm，直徑為4～10mm，如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或9.5mm等。
所述隔熱澆注料層的厚度為30～150mm，如35mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、100mm、120mm、130mm或140mm等。
所述隔熱澆注料層包括第一冷卻層和第二冷卻層，所述第一冷卻層、第二冷卻層和氣體冷卻層沿氣體在導氣裝置中的流向依次設(shè)置；所述第一冷卻層的厚度大于第二冷卻層的厚度，所述第一冷卻層沿氣體流向的長度與第二冷卻層沿氣體流向的長度之比為1:2～1:4，如1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3.0、1:3.2、1:3.5或1:3.8等。
所述第一冷卻層的厚度大于第二冷卻層的厚度有助于高溫氣體的快速散熱，同時不至于造成冷卻裝置出現(xiàn)安全事故。另外，所述第一冷卻層的厚度大于第二冷卻層的厚度有助于冷卻層的設(shè)計，其整體的穩(wěn)定性提高。
所述隔熱澆注料層能夠?qū)⒏邷貧怏w的溫度降至350℃左右。
所述氣體冷卻層包括氣體夾套，所述氣體夾套中氣體逆流冷卻導氣裝置中的氣體；
或，所述氣體冷卻層包括至少一個氣體冷卻管，所述氣體冷卻管設(shè)置于所述導氣裝置的表面，并將所述導氣裝置包裹其中。所述氣體冷卻管可設(shè)置多個，如1個、2個、3個、4個、5個、6個、8個或10個等。所述氣體冷卻管的設(shè)置形式可為多種，如并列設(shè)置在導氣裝置的表面、纏繞在導氣裝置的表面等。
所述氣體冷卻管優(yōu)選為蛇形管，所述蛇形管纏繞于所述導氣裝置的表面。
所述氣體冷卻層能夠?qū)⒏邷貧怏w的溫度降低至200℃左右，并且根據(jù)需要可將溫度降至更低。
作為另一種技術(shù)方案，所述導氣裝置包括陶瓷管和與陶瓷管相連的金屬管，陶瓷管包裹于隔熱澆注料層中，金屬管包裹于氣體冷卻層中。
所述陶瓷管的長度為300～500mm，如320mm、350mm、400mm、420mm、430mm、450mm、480mm等，直徑為4～10mm，如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm等；所述金屬管的長度為200～600mm，如230mm、250mm、280mm、300mm、320mm、350mm、380mm等，直徑為4～10mm，如4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm等。
將導氣裝置設(shè)置為兩段，有助于導氣管材質(zhì)作用的充分發(fā)揮，并且便于拆卸。
本實用新型的目的之一還在于提供一種降溫降壓系統(tǒng)，所述降溫降壓系統(tǒng)包括降壓裝置和如上所述的降溫系統(tǒng)，所述降壓裝置的進氣口與導氣裝置的出氣口相連。
經(jīng)過所述降溫降壓系統(tǒng)的氣體可直接使用氧化鋯氧量分析儀測量其中的含氧量。
所述降壓裝置為本領(lǐng)域常規(guī)的裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇合適的降壓裝置，典型但非限制性的降壓裝置包括限流孔板。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：
本實用新型提供的降溫系統(tǒng)能夠順利地將高溫氣體的溫度降低至所需的溫度，并且操作安全、方便；
本實用新型提供的降溫降壓系統(tǒng)能夠順利地將高溫高壓氣體降低至所需溫度壓力，并且安全、簡便，尤其適用于溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體的降溫；
本實用新型提供的降溫降壓系統(tǒng)能夠確保氧化鋯氧量分析儀正常檢測高溫高壓氣體(如溫度為1250℃、壓力為140kPa的氣體)的氧含量，使得氧化鋯氧量分析儀能夠在產(chǎn)生高溫高壓氣體的裝置上正常使用。
附圖說明
圖1為實施例1提供的降溫系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1-1，陶瓷管；1-2，金屬管；2，第一冷卻層；3，第二冷卻層；4，氣體冷卻層；5，固定座。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
實施例1
一種降溫系統(tǒng)，如圖1所示。所述降溫系統(tǒng)包括導氣裝置和包裹于導氣裝置外表面的隔熱澆注料層和氣體冷卻層4；所述隔熱澆注料層和氣體冷卻層4沿氣體在導氣裝置中的流向依次設(shè)置；
所述導氣裝置為陶瓷管，所述陶瓷管管道直徑為4～10mm；包裹在隔熱澆注料層中的陶瓷管的長度為300～500mm；包裹在空氣冷凝段的陶瓷管的長度為200～600mm；
所述隔熱澆注料層由隔熱澆注料制成；所述隔熱澆注料層的厚度為30～150mm；
所述隔熱澆注料層包括第一冷卻層2和第二冷卻層3；所述第一冷卻層2、第二冷卻層3和氣體冷卻層4沿氣體在陶瓷管中的流向依次設(shè)置；所述第一冷卻層2沿氣體在陶瓷管中流向方向的長度與第二冷卻層3沿氣體在陶瓷管中流向方向的長度之比為1:2～1:4；所述第一冷卻層2的厚度大于第二冷卻層3的厚度；
所述氣體冷卻層4包括氣體夾套，氣體夾套的下部設(shè)置進氣口，上部設(shè)置出氣口；
或者，所述氣體冷卻層4包括氣體冷卻管，所述氣體冷卻管設(shè)置在陶瓷管1-1外壁；所述氣體冷卻管優(yōu)選為蛇形管，纏繞在陶瓷管外壁；
所述系統(tǒng)還包括固定座5，所述固定座5將導氣管、包裹于導氣管外側(cè)的隔熱澆注料層和氣體冷卻層4固定于待測裝置的出氣口處。
實施例2
一種降溫系統(tǒng)，除所述導氣裝置包括密封連接的陶瓷管1-1和金屬管1-2，陶瓷管1-1包裹于隔熱澆注料層中，金屬管1-2包裹于氣體冷卻層4中，所述陶瓷管1-1的長度為300～500mm，直徑為4～10mm；所述金屬管1-2的長度為200～600mm，直徑為4～10mm外，其余與實施例1相同。
包裹于氣體冷卻層4中的金屬管1-2中的氣體溫度已經(jīng)得到降低，所以金屬管1-2的材質(zhì)要求不苛刻，可使用金屬材質(zhì)。將導氣裝置設(shè)置為兩段，有利于裝置的拆卸。
實施例3
一種降溫降壓系統(tǒng)，包括降壓裝置和實施例2所述的降溫系統(tǒng)，所述降壓裝置的進氣口與降溫系統(tǒng)中導氣管的出氣口相連。
所述降壓裝置包括限流孔板。
用所述降溫降壓系統(tǒng)測量輔助燃燒室中氣體的含氧量的過程如下，將降壓裝置與氧化鋯氧量分析儀相接，用于測量導氣裝置中氣體的氧含量，其中輔助燃燒室中氣體的溫度為1250℃、壓力為140kPa：
氣樣通過陶瓷管1-1導出，分別經(jīng)過隔熱澆注料層和氣體冷卻層4兩段，降溫至合適的溫度后即可連接降壓裝置減壓至-0.5～5kPa。
隔熱澆注料層能夠保證表面溫度不會過高。氣樣經(jīng)過隔熱澆注料層后到達與氣體冷卻層4的交接處時，溫度能夠降至350℃左右；氣體冷卻層4利用外部通入的空氣繼續(xù)降低氣樣的溫度至200℃(設(shè)計氣體冷卻層4能夠防止隔熱澆注料層外部對流傳熱效果不理想時出現(xiàn)危險，氣體冷卻層4的最大通氣量可以使1250℃的氣樣直接降溫至200℃)。氣樣溫度降至200℃左右即可通過常規(guī)降壓裝置——限流孔板將氣樣降壓至3kPa，此時，氧化鋯氧量分析儀可正常接入使用，得到氣樣中的氧含量。
申請人聲明，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。