一种用于TOC测量的多级自动除水装置

技术领域

本发明涉及TOC测量除水技术领域，具体为一种用于TOC测量的多级自动除水装置。

背景技术

TOC是用来描述水系统中有机（含碳有机物）污染物的术语，TOC浓度过高的话会造成水纯化系统效率降低、降低半导体的产率、药品批次的污染和损害电力和蒸汽设备的情况，在环保领域，对液体进行TOC检测时多通过加热后再除水检测，在检测过程中蒸发得气体中含水量的多少，极大的影响检测数据的准确性；

现有的TOC检测设备在进行待测液体蒸汽的除水处理时，主要通过冷凝干燥的原理将蒸气中的水分进行去除，但是普通的冷凝设备在进行除水作业时，效率较低，且在除水之后直接导出气体检测，无法确保检测气体的含水量达到标准值，进而影响检测数据，使用不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于TOC测量的多级自动除水装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于TOC测量的多级自动除水装置，所述用于TOC测量的多级自动除水装置包括：

加热炉，所述加热炉竖直设有第一气液管，加热炉一侧水平设有除水控制箱，除水控制箱内两侧分别开设有第一处理腔和第二处理腔，第一气液管一侧与除水控制箱的第一处理腔连通设置；

高效除水组件，所述高效除水组件设于第二处理腔内一侧，高效除水组件包括高效制冷箱和自转架，自转架转动设于高效制冷箱内，第一处理腔内两侧和高效制冷箱内两侧分别设有第一制冷片和第二制冷片，且自转架上下两侧分别设有循环导流板，第二处理腔内一侧竖直设有第二气液管，第二气液管下端贯穿除水控制箱设置，自转架的上下两端分别与第一处理腔和第二气液管一侧连通设置；

回流组件，所述回流组件设于第二气液管贯穿除水控制箱的上端，回流组件包括涡轮抽气泵、温湿度检测盒、回流三通和回流管，回流管一侧与自转架连通设置，且回流三通一侧连通设有TOC检测箱；

气流组件，所述气流组件设于除水控制箱下端一侧，气流组件包括风扇。

优选的，所述加热炉内开设有反应腔，反应腔内通过安装环水平何有托放格栅，托放格栅上端水平设有反应层，反应层包括两个石英棉和催化剂，催化剂置于两个石英棉之间设置，组装座通过螺纹竖直插接反应腔上端设置，组装座上端通过三通阀竖直设有样品入口，组装座上端的三通阀一侧水平设有载气管，且样品入口和载气管分别与反应腔连通设置。

优选的，所述除水控制箱内的第一处理腔靠近第一气液管设置，第一处理腔的上下两端分别开设有第一管孔，上下两个第一管孔内分别连通插接设有第一接入管和第一输送管，第一接入管通过三通阀与第一气液管的上端连通设置，第一输送管与第一气液管的下端连通设置，第一气液管和第二气液管的下端均设有截止阀，第一气液管和第二气液管下端均水平设有水箱，水箱内设有液体，且第一气液管和第二气液管下端没于水箱的液体内。

优选的，所述除水控制箱位于第一处理腔和第二处理腔之间竖直开设有转接槽，第一处理腔位于转接槽一侧的上端连通插接设有转接管，高效制冷箱水平设于第二处理腔内一侧的上端，高效制冷箱内中心开设有高效除水腔，第二处理腔内位于高效制冷箱一侧的上端贯穿开设有第二管孔，转接管一侧连通设有第二接入管，且第二接入管一侧竖直贯穿第二管孔插接第二处理腔内。

优选的，所述第二处理腔内位于高效制冷箱的上下两端均水平设有轴承梁，自转架两侧分别通过轴承竖直活动贯穿两个轴承梁的中心设置，自转架的外周侧对称设有若干反应管，自转架的上下两端分别开设有轴承槽，轴承槽内靠近反应管的一侧均开设有分汇槽，若干反应管中心均开设有反应槽，且若干反应管的反应槽分别与两个分汇槽连通设置。

优选的，所述第二接入管置于第二处理腔内的下端通过密封轴承插接自转架上端的轴承槽设置，自转架下端的轴承槽内通过密封轴承插接设有第二输送管，第二输送管与第二气液管置于第二处理腔内的下端一侧倾斜连通设置，两个循环导流板均为球面结构设置，循环导流板的凹面朝向反应管设置，两个循环导流板分别位于高效除水腔的上下两侧设置。

优选的，所述第二气液管贯穿除水控制箱的上端一侧设有水平组装管，涡轮抽气泵、温湿度检测盒和回流三通依次水平设于水平组装管上，回流管一侧下端与回流三通的上端连通设置，回流三通的两侧分别与温湿度检测盒和TOC检测箱连通设置，回流管远离回流三通的一侧与转接管连通设置。

优选的，所述除水控制箱两侧对称开设有凹槽，两个第二制冷片分别置于两个凹槽内设置，第二制冷片一侧贯穿凹槽插接高效除水腔内设置，第二制冷片位于凹槽内一侧竖直对称设有若干散热翅片，除水控制箱内位于凹槽一侧的上端水平开设有分流槽，分流槽内下端连通凹槽开设有若干散热风孔，除水控制箱上端一侧竖直插接设有散热汇集管，散热汇集管两侧水平连通设有两个散热分管，两个散热分管的下端分别与两个分流槽的上端连通设置。

优选的，所述除水控制箱下端一侧开设有扇槽，风扇水平设于扇槽内下端，除水控制箱内位于扇槽上端水平设有变速腔，变速腔内水平设有变速箱，变速箱一侧竖直贯穿插接设有动力轴，动力轴与风扇的扇叶连接设置，高效制冷箱内下端一侧水平开设有送风腔，高效制冷箱下端竖直设有连通管，扇槽内一侧贯穿送风腔连通开设有送风槽，高效除水腔内位于送风腔一侧倾斜对称设有若干循环风管，若干循环风管分别与送风腔连通设置，且若干循环风管分别指向自转架设置。

优选的，所述变速箱上端一侧设有变速输出轴，变速输出轴上端通过轴承贯穿插接置于除水控制箱的转接槽内，变速输出轴置于转接槽内水平套接设有拨动锥齿轮，第一处理腔内一侧通过轴承水平设有扰流叶片轴，扰流叶片轴一侧插接转接槽内并套接设有从动锥齿轮，从动锥齿轮一侧与拨动锥齿轮啮合相连，第二处理腔内位于变速输出轴一侧开设有轮槽，变速输出轴位于轮槽内套接设有第一传动轮，自转架贯穿轴承梁下端水平套接设有第二传动轮，且第一传动轮与第二传动轮通过同步带相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过在除水控制箱内设置第一处理腔和第二处理腔，在对液体进行TOC检测时，配合加热炉的加热反应，将液体转换成混合气体后，进行双重冷凝除水，然后在第二处理腔内的高效除水组件和气流组件的配合作用下，进一步提高冷凝除水的效率和质量，同时在回流组件的辅助作用下，在排出检测的气体之前进行湿度检测，未符合湿度要求的情况下直接进行回流除水，提高检测质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部的底部结构示意图；

图3为本发明加热炉剖切结构示意图；

图4为本发明图3的A部位示意图；

图5为本发明除水控制箱剖切结构示意图；

图6为本发明图5的B部位示意图；

图7为本发明图5的C部位示意图；

图8为本发明图5的D部位示意图；

图9为本发明分流槽设置示意图；

图10为本发明自转架的连接示意图。

图中：加热炉1、组装座2、样品入口3、载气管4、第一气液管5、除水控制箱6、第一处理腔7、第二处理腔8、第一接入管9、水箱10、第一输送管11、转接管12、第二接入管13、自转架14、反应管15、反应槽16、高效制冷箱17、第一制冷片18、第二制冷片181循环导流板19、第二输送管20、第二气液管21、涡轮抽气泵22、温湿度检测盒23、回流三通24、TOC检测箱25、回流管26、扰流叶片轴27、从动锥齿轮28、变速输出轴29、拨动锥齿轮30、第一传动轮31、第二传动轮32、扇槽33、风扇34、变速箱35、连通管36、送风槽37、送风腔38、循环风管39、凹槽40、散热翅片41、分流槽42、散热风孔43、散热汇集管44、散热分管45、托放格栅46、反应层47。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，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。

请参阅附图1-10，本申请提供以下五种优选方案的实施例。

实施例一

一种用于TOC测量的多级自动除水装置，加热炉1竖直设有第一气液管5，加热炉1一侧水平设有除水控制箱6，除水控制箱6内两侧分别开设有第一处理腔7和第二处理腔8，第一气液管5一侧与除水控制箱6的第一处理腔7连通设置，加热炉1内开设有反应腔，反应腔内通过安装环水平何有托放格栅46，托放格栅46上端水平设有反应层47，反应层47包括两个石英棉和催化剂，催化剂置于两个石英棉之间设置，组装座2通过螺纹竖直插接反应腔上端设置，组装座2上端通过三通阀竖直设有样品入口3，组装座2上端的三通阀一侧水平设有载气管4，且样品入口3和载气管4分别与反应腔连通设置，除水控制箱6内的第一处理腔7靠近第一气液管5设置，第一处理腔7的上下两端分别开设有第一管孔，上下两个第一管孔内分别连通插接设有第一接入管9和第一输送管11，第一接入管9通过三通阀与第一气液管5的上端连通设置，第一输送管11与第一气液管5的下端连通设置，第一气液管5和第二气液管21的下端均设有截止阀，第一气液管5和第二气液管21下端均水平设有水箱10，水箱10内设有液体，且第一气液管5和第二气液管21下端没于水箱10的液体内，在检测时，通过电加热原理使加热炉1的反应腔内升温，然后样品入口3内倒入待检测液体，液体与反应层47接触后，在加热作用下，产生二氧化碳气体和水蒸汽，此时混合气体通过第一气液管5和第一接入管9进入第一处理腔7内，在第一制冷片18的制冷作用下，进行一级除水，冷凝的液体从第一输送管11回流至第一气液管5的下端，落入水箱10内，第一气液管5下端没入液体内，不会造成气体外溢和进入，一次除水后气体从转接管12和第二接入管13进入第二处理腔8内。

本发明实施例二中披露的一种用于TOC测量的多级自动除水装置，其结构与实施例一中基本相同，其不同之处在于：进行高效除水操作，高效除水组件设于第二处理腔8内一侧，高效除水组件包括高效制冷箱17和自转架14，自转架14转动设于高效制冷箱17内，第一处理腔7内两侧和高效制冷箱17内两侧分别设有第一制冷片18和第二制冷片181，且自转架14上下两侧分别设有循环导流板19，第二处理腔8内一侧竖直设有第二气液管21，第二气液管21下端贯穿除水控制箱6设置，自转架14的上下两端分别与第一处理腔7和第二气液管21一侧连通设置，除水控制箱6位于第一处理腔7和第二处理腔8之间竖直开设有转接槽，第一处理腔7位于转接槽一侧的上端连通插接设有转接管12，高效制冷箱17水平设于第二处理腔8内一侧的上端，高效制冷箱17内中心开设有高效除水腔，第二处理腔8内位于高效制冷箱17一侧的上端贯穿开设有第二管孔，转接管12一侧连通设有第二接入管13，且第二接入管13一侧竖直贯穿第二管孔插接第二处理腔8内，第二处理腔8内位于高效制冷箱17的上下两端均水平设有轴承梁，自转架14两侧分别通过轴承竖直活动贯穿两个轴承梁的中心设置，自转架14的外周侧对称设有若干反应管15，自转架14的上下两端分别开设有轴承槽，轴承槽内靠近反应管15的一侧均开设有分汇槽，若干反应管15中心均开设有反应槽16，且若干反应管15的反应槽16分别与两个分汇槽连通设置，第二接入管13置于第二处理腔8内的下端通过密封轴承插接自转架14上端的轴承槽设置，自转架14下端的轴承槽内通过密封轴承插接设有第二输送管20，第二输送管20与第二气液管21置于第二处理腔8内的下端一侧倾斜连通设置，两个循环导流板19均为球面结构设置，循环导流板19的凹面朝向反应管15设置，两个循环导流板19分别位于高效除水腔的上下两侧设置，当第二接入管13将一次除水后混合气体倒入自转架14内，然后在自转架14的分汇槽作用下，分别从若干反应管15内经过，并从第二输送管20汇集后流向第二气液管21，增加冷凝除水面积，提高冷凝效率，此时冷凝水从第二气液管21下端流向水箱10。

本发明实施例三中披露的一种用于TOC测量的多级自动除水装置，其结构与实施例二中基本相同，其不同之处在于：对二次除水后气体进行检测回流，回流组件设于第二气液管21贯穿除水控制箱6的上端，回流组件包括涡轮抽气泵22、温湿度检测盒23、回流三通24和回流管26，回流管26一侧与自转架14连通设置，且回流三通24一侧连通设有TOC检测箱25，第二气液管21贯穿除水控制箱6的上端一侧设有水平组装管，涡轮抽气泵22、温湿度检测盒23和回流三通24依次水平设于水平组装管上，回流管26一侧下端与回流三通24的上端连通设置，回流三通24的两侧分别与温湿度检测盒23和TOC检测箱25连通设置，回流管26远离回流三通24的一侧与转接管12连通设置，第二气液管21上部气体在涡轮抽气泵22的提升作用下，流向温湿度检测盒23，在温湿度检测盒23的温湿度检测作用下，自动识别湿度情况，当涡轮抽气泵22提升的气体的绝对湿度超过0.6%时，回流三通24将第二气液管21送入的气体导入回流管26内，然后从转接管12和第二接入管13再次进行自转架14的高效除湿操作，反之通过回流三通24导向TOC检测箱25进行TOC的检测。

本发明实施例四中披露的一种用于TOC测量的多级自动除水装置，其结构与实施例三中基本相同，其不同之处在于：对第二制冷片181进行设备散热，除水控制箱6两侧对称开设有凹槽40，两个第二制冷片181分别置于两个凹槽40内设置，第二制冷片181一侧贯穿凹槽40插接高效除水腔内设置，第二制冷片181位于凹槽40内一侧竖直对称设有若干散热翅片41，除水控制箱6内位于凹槽40一侧的上端水平开设有分流槽42，分流槽42内下端连通凹槽40开设有若干散热风孔43，除水控制箱6上端一侧竖直插接设有散热汇集管44，散热汇集管44两侧水平连通设有两个散热分管45，两个散热分管45的下端分别与两个分流槽42的上端连通设置；

第一制冷片18和第二制冷片181为现有技术中常见的帕尔贴半导体制冷片，在第二制冷片181后面设置若干散热翅片41可提高第二制冷片181的使用寿命和制冷效果。

本发明实施例五中披露的一种用于TOC测量的多级自动除水装置，其结构与实施例四中基本相同，其不同之处在于：对第一处理腔7和高效制冷箱17内气流进行变化，气流组件设于除水控制箱6下端一侧，气流组件包括风扇34，除水控制箱6下端一侧开设有扇槽33，风扇34水平设于扇槽33内下端，除水控制箱6内位于扇槽33上端水平设有变速腔，变速腔内水平设有变速箱35，变速箱35一侧竖直贯穿插接设有动力轴，动力轴与风扇34的扇叶连接设置，高效制冷箱17内下端一侧水平开设有送风腔38，高效制冷箱17下端竖直设有连通管36，扇槽33内一侧贯穿送风腔38连通开设有送风槽37，高效除水腔内位于送风腔38一侧倾斜对称设有若干循环风管39，若干循环风管39分别与送风腔38连通设置，且若干循环风管39分别指向自转架14设置，变速箱35上端一侧设有变速输出轴29，变速输出轴29上端通过轴承贯穿插接置于除水控制箱6的转接槽内，变速输出轴29置于转接槽内水平套接设有拨动锥齿轮30，第一处理腔7内一侧通过轴承水平设有扰流叶片轴27，扰流叶片轴27一侧插接转接槽内并套接设有从动锥齿轮28，从动锥齿轮28一侧与拨动锥齿轮30啮合相连，第二处理腔8内位于变速输出轴29一侧开设有轮槽，变速输出轴29位于轮槽内套接设有第一传动轮31，自转架14贯穿轴承梁下端水平套接设有第二传动轮32，且第一传动轮31与第二传动轮32通过同步带相连；当电机带动变速箱35连接的动力轴旋转时，风扇34通过扇槽33和送风槽37对送风腔38内送入高压气流，并在循环风管39的窄口压缩作用下，吹至高效除水腔内，并在两个循环导流板19的反扣作用下，高效除水腔内气体充分与第二制冷片181制冷面和反应管15接触，提高冷凝除水效果；

变速箱35在减速变换之后，通过变速输出轴29可驱动第一处理腔7内的扰流叶片轴27进行自转，在气体进入第一处理腔7内时，在扰流叶片轴27的旋转作用下，将气流扰动至两侧第一制冷片18的制冷面，提高一次除水质量，同时在第一传动轮31和第二传动轮32的传动作用下，自转架14和反应管15可进行自转，加速二次冷凝除水的效率，并且扰流叶片轴27和自转架14的转动速度相对较慢，与风扇34共享动力，节省成本；

另外风扇34吹入第二处理腔8内的风在溢流之后，此时还有冷意的气体从散热汇集管44和散热分管45进入两个分流槽42内，然后从若干散热风孔43吹向若干散热翅片41，提高第二制冷片181的制冷效果；

单次检测结束之后或者下次检测之前，应通过载气管4输入氮气，用以清理整个除水装置，并将上次测量所积累的冷凝水排出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。