CN102049148B - 一种新型液体闪蒸的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型液体闪蒸的实验装置，包括闪蒸系统、旋转支架、真空罐和真空管，所述闪蒸系统包括闪蒸腔、恒温水套、压力传感器、单点式热电偶、气体进出口、多点式热电阻、保温层、采光窗、可视窗，所述闪蒸腔的正面安装可视窗，背面安装采光窗，闪蒸腔的四面由恒温水套包围；所述闪蒸腔与真空罐通过真空管相连。本发明涉及的液体闪蒸装置结构简单，控制方便，外部环境对闪蒸的影响明显减小，测量准确，结果误差率明显下降，闪蒸腔内同时安装多点式热电阻和单点式热电偶，可同时或分别进行两种不同形态的液体闪蒸实验。另外，在对液体闪蒸现象进行拍摄时，闪蒸腔的旋转可以对液体的正上方进行记录。
Description
技术领域：
本发明涉及一种液体闪蒸装置，尤其涉及一种新型液体闪蒸的实验装置。
背景技术：
当液体表面压力突然降低到其初始温度对应的饱和压力以下时，液体由初始的稳定状态变成过热状态，其中不能稳定包含在液体中的内能转化为汽化潜热，导致液体瞬间快速蒸发，这种现象称为闪蒸。
闪蒸在工业中的应用十分广泛，如在药品干燥与消毒、航天飞机高温部分的冷却、海水淡化、核反应堆的失水冷却事故以及多组分物质分离等领域都有很重要的应用。近年来对于闪蒸现象的研究也越来越多，液体在闪蒸时，外界环境温度对其有很大的影响，温度降低的液体会通过闪蒸腔壁面与空气进行换热，造成极大的计算误差；另外，液体闪蒸时，由于液体的沸腾在闪蒸腔内存在两种不同形态的液体，即液膜和液滴，液体形态不同闪蒸的情况也不同，只考虑一种液体形态的闪蒸，显然会得出不准确的实验结果。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型液体闪蒸的实验装置。
一种新型液体闪蒸的实验装置，包括闪蒸系统、旋转支架、真空罐和真空管，所述闪蒸系统包括闪蒸腔、恒温水套、压力传感器、单点式热电偶、气体进出口、多点式热电阻、保温层、采光窗、可视窗，所述闪蒸腔的正面安装可视窗，背面安装采光窗，闪蒸腔的四面由恒温水套包围；所述闪蒸腔与真空罐通过真空管相连。
进一步，所述恒温水套设置在闪蒸腔的上、下、左、右四侧的外表面，恒温液体由水套底部进口流入，由水套顶部出口流出。
再进一步，所述多点式热电阻和单点式热电偶安装在闪蒸腔的顶端，伸入所述闪蒸腔内。
再进一步，所述压力传感器安装在所述闪蒸腔的顶部，所述闪蒸腔设有气体进出口。
再进一步，所述闪蒸腔正面的可视窗为开启式可视窗，所述可视窗上标有刻度。
再进一步，所述恒温水套外壁上设有一层保温层。
再进一步，所述闪蒸系统安装在旋转支架上。
再进一步，所述真空罐上安装有调节阀门，所述真空罐通过所述调节阀门、真空管与闪蒸腔相连。
本发明的有益效果为：通过以上方案设计出的液体闪蒸的实验装置结构简单，控制方便，外部环境对闪蒸的影响明显减小，测量准确，结果误差率明显下降，闪蒸腔内同时安装多点式热电阻和单点式热电偶，可同时或分别进行两种不同形态的液体闪蒸实验。另外，在对液体闪蒸现象进行拍摄时，闪蒸腔的旋转可以对液体的正上方进行记录。
附图说明：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的闪蒸腔、恒温水套和保温层结构的侧视图；
图3为本发明真空罐的结构的示意图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1、2和3所示，一种新型液体闪蒸的实验装置，包括闪蒸系统1、旋转支架2、真空罐3和真空管4，所述闪蒸系统1包括闪蒸腔11、恒温水套12、压力传感器13、单点式热电偶14、气体进出口15、多点式热电阻16、保温层17、采光窗18、可视窗19，所述闪蒸腔11的正面安装可视窗19，背面安装采光窗18，闪蒸腔11的四面由恒温水套12包围；所述闪蒸腔11与真空罐3通过真空管4相连。所述恒温水套13设置在闪蒸腔11的上、下、左、右四侧的外表面，恒温液体由水套底部进口121流入，由水套顶部出口122流出。所述多点式热电阻16和单点式热电偶14安装在闪蒸腔11的顶端，伸入所述闪蒸腔11内。所述压力传感器13安装在所述闪蒸腔11的顶部，所述闪蒸腔11设有气体进出口15。所述闪蒸腔11正面的可视窗19为开启式可视窗。所述恒温水套12外壁上设有一层保温层17。所述闪蒸系统1安装在旋转支架2上，可对闪蒸系统进行90度旋转。所述真空罐上安装有调节阀门31，所述真空罐3通过所述调节阀门21、真空管4与闪蒸腔11相连，通过调节调节阀门21，真空罐3可为闪蒸腔提供不同压力的真空环境。
在进行闪蒸试验时，首先在恒温水套12中充入恒温液体，液体温度可由提供液体的恒温水槽调节，恒温液体由水套底部进口121流入，顶部出口122流出并不断循环，使得整个闪蒸腔11的外部处在一个恒定温度环境。打开可视窗19，可在单点式热电偶14上悬挂液滴也可在闪蒸腔11内充入液体形成液膜，关闭可视窗19就形成一个闪蒸实验室。实验开始时，闪蒸腔11的压力可通过真空罐3上的调节阀门31进行调节，形成不同的压力条件。液体闪蒸时液体的温度、闪蒸腔11内的压力的变化可通过多点式热电阻16、单点式热电偶14、压力传感器13测得，液体的闪蒸量也可由可视窗19上的刻度读出。实验结束后，通过气体进出口15调节恢复闪蒸腔11内的压力。
在整个实验中，恒温水套12为闪蒸腔11提供一个恒定的外部环境温度，减少了实验误差，确保闪蒸实验的正常进行；在整个闪蒸腔11内同时安装多点式热电阻16和单点式热电偶14，可同时经行液滴和液膜的闪蒸实验，对闪蒸实验有一个全面的测试；另外闪蒸腔11内的压力是可调节的，能够形成不同压力条件下的闪蒸环境。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：包括闪蒸系统、旋转支架、真空罐和真空管，所述闪蒸系统包括闪蒸腔、恒温水套、压力传感器、单点式热电偶、气体进出口、多点式热电阻、保温层、采光窗、可视窗，所述闪蒸腔的正面安装可视窗，背面安装采光窗，闪蒸腔的四面由恒温水套包围；所述闪蒸腔与真空罐通过真空管相连。
2.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述恒温水套设置在闪蒸腔的上、下、左、右四侧的外表面，恒温液体由水套底部进口流入，由水套顶部出口流出。
3.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述多点式热电阻和单点式热电偶安装在闪蒸腔的顶端，伸入所述闪蒸腔内。
4.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述压力传感器安装在所述闪蒸腔的顶部，所述闪蒸腔设有气体进出口。
5.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述闪蒸腔正面的可视窗为开启式可视窗，所述可视窗上标有刻度。
6.根据权利要求1或2所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述恒温水套外壁上设有一层保温层。
7.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述闪蒸系统安装在旋转支架上。
8.根据权利要求1所述的一种液体闪蒸的实验装置，其特征在于：所述真空罐上安装有调节阀门，所述真空罐通过所述调节阀门、真空管与闪蒸腔相连。
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