CN102976422B - 连续加液亚沸高纯水蒸馏器 - Google Patents
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Abstract
连续加液亚沸高纯水蒸馏器涉及高纯水制备技术领域。连续加液亚沸高纯水蒸馏器及应用，包括V形冷凝管、加热管、玻璃罐、一次蒸馏水补液管、承液盘、二次蒸馏水出口管、高位玻璃罐、补液阀、玻璃罐筒体、玻璃罐封头、浮动开关装置、封头装置、浮球、浮球丝母、密封杆螺纹、密封杆、密封垫、密封凸台、一次蒸馏水补液孔；其特征在于：高位玻璃罐底部连接补液阀。其特点是避免因补液超时引起的干烧使蒸馏器炸裂，自动补液可减轻操作人员由于在二次蒸馏水发生全过程的N多次补充一次蒸馏水操作的疲劳。
Description
技术领域
连续加液亚沸高纯水蒸馏器涉及高纯水制备技术领域。
背景技术
随着现代化科学技术发展，常常要求高纯水供应，尤其是采用现代化仪器进行测定痕量元素及微量有机物时，是必不可少的配套仪器。
而一般的石英蒸馏器，因沸腾蒸馏，气中夹带水珠，气液分离不完全，致使水质不高。
高纯水通常也称二次蒸馏水或重蒸馏水。现有的制备二次蒸馏水的石英亚沸高纯水蒸馏器，如图1和图2所示，包括冷凝管出口管1、V形冷凝管2、加热管3、玻璃罐4、冷凝管入口管5、一次蒸馏水补液管6、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、溢流口9，V形冷凝管2位于玻璃罐4上部，冷凝管出口管1和由冷凝管入口管5穿过玻璃罐4与玻璃罐4罐壁粘结连接，加热管3为横向“U”形，加热管3位于玻璃罐4中上部，穿过玻璃罐4一侧侧壁与玻璃罐4罐壁粘结连接，二次蒸馏水出口管8位于玻璃罐4底部中央，穿过玻璃罐4与玻璃罐4粘结连接，承液盘7位于玻璃罐4中央，承液盘7连接二次蒸馏水出口管8，溢流口9和一次蒸馏水补液管6分别位于玻璃罐4底部两侧穿过玻璃罐4罐壁，与玻璃罐4粘结连接。使用时，一次蒸馏水通过一次蒸馏水补液管6进入玻璃罐4中，通过加热管3对一次蒸馏水辐射式加热，一次蒸馏水表面不断汽化蒸发，冷凝水通过冷凝管入口管5进入V形冷凝管2再由冷凝管出口管1流出，表面蒸发的水蒸汽在V形冷凝管2的外壁冷凝为液珠，液珠受重力作用，流到V形冷凝管2的“V”字形底部，滴落到承液盘7中，再经二次蒸馏水出口管8流出玻璃罐4收集则制得高纯度的重蒸馏水。
但使用中存在的最棘手的问题就是，在制备二次蒸馏水的全过程每间隔一定时间20～30min向玻璃罐4内补充一次蒸馏水，科研中高纯水用量大，一边进行科研实验，一方面还要制备新鲜的二次蒸馏水，若操作人员稍有不慎超过补充一次蒸馏水时间，则一次蒸馏水蒸发殆尽，干烧会使玻璃罐4内温度急剧升高，使玻璃罐4烧炸破裂，制备人员须非常慎重地兼顾两方面的工作，一旦兼顾不到会发生严重后果。
发明内容
针对现有技术石英亚沸高纯水蒸馏器存在的缺陷；
本发明的目的之一在于提供安全可靠的稳定流量连续进一次蒸馏水的制备二次蒸馏水的装置，避免一次蒸馏水补充不及时而干烧造成玻璃罐4，或因局部过热，冷热不匀而造成玻璃仪器破裂；
本发明的目的之二在于减轻操作人员在二次蒸馏水制备全过程的N多次补充一次蒸馏水操作的疲劳；
本发明的目的之三在于使该装置的可工艺性好，易于安装，操作使用方便。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一、连续加液亚沸高纯水蒸馏器
1、连续加液亚沸高纯水蒸馏器，包括：冷凝管出口管1、V形冷凝管2、加热管3、玻璃罐4、冷凝管入口管5、一次蒸馏水补液管6、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、压力平衡孔10、高位玻璃罐11、补液阀12、补液连接软管13、玻璃罐筒体14、玻璃罐右封头15-1、玻璃罐左封头15-2、O形密封圈15-3、电热丝16、浮动开关装置60、封头装置150、浮球601、浮球丝母602、密封杆螺纹603、密封杆604、密封垫605、密封凸台606、一次蒸馏水补液孔607；其特征在于：高位玻璃罐11底部连接补液阀12；
补液阀12连接补液连接软管13，补液连接软管13连接一次蒸馏水补液管6，高位玻璃罐11顶部装有压力平衡孔10；
玻璃罐筒体14左端为玻璃罐左封头15-2，玻璃罐筒体14右端为玻璃罐右封头15-1，玻璃罐右封头15-1通过O形密封圈15-3密封连接密封玻璃罐筒体14；
所述的浮动开关装置60，顶部装有浮球601，浮球601下装有浮球丝母602，密封杆604上端为密封杆螺纹603，浮球601与密封杆604通过浮球丝母602和密封杆螺纹603连接；一次蒸馏水补液孔607位于玻璃罐筒体14底侧部；
密封杆604下端连接密封凸台606，密封凸台606上装有密封垫605，密封杆604上端有密封杆螺纹603，密封凸台606位于一次蒸馏水补液孔607下方一次蒸馏水补液管6内，密封杆604的半径＜一次蒸馏水补液孔607的半径＜密封凸台606的半径。
2、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：密封垫605为硅橡胶O形密封垫；密封杆604与玻璃罐筒体14的环隙间距为2mm；密封杆604与一次蒸馏水补液管6的环隙间距为1mm。
3、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：冷凝管出口管1、V形冷凝管2、加热管3、玻璃罐4、冷凝管入口管5、一次蒸馏水补液管6、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、玻璃罐封头15、玻璃罐筒体14均为石英玻璃材料。
4、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：所述的一次蒸馏水补液管6为90°的弯管。
5、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：一次蒸馏水补液管6为90°的硅橡胶弯管，硅橡胶管耐高温，化学性质稳定。
6、连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：使用时通过以下步骤进行：
步骤1：首次注入一次蒸馏水，打开补液阀12使高位玻璃罐11中的一次蒸馏水进入补液连接软管13中，通过一次蒸馏水补液管6注入到玻璃罐4中；
步骤2：随着流入到玻璃罐4中的一次蒸馏水液位的升高，浮球601升起，并带动密封杆604上移，使密封凸台606封住一次蒸馏水补液孔607，进液停止；
步骤3：开始制备二次蒸馏水，接通电源，对玻璃罐4中的一次蒸馏水进行加热，并开启冷凝水，使冷凝水由冷凝管入口管5进入V形冷凝管2，随着不断加热，一次蒸馏水汽化后在V形冷凝管2管壁上出现冷凝的二次蒸馏水液滴，二次蒸馏水的液滴滴入承液盘7后，由二次蒸馏水出口管接入收集容器中；
步骤4：随着玻璃罐4内二次蒸馏水的不断收集，罐内液位下降，浮球601下降，密封凸台606也随之下降，一次蒸馏水补液孔607打开，一次蒸馏水进入玻璃罐4，高位玻璃罐11中的一次蒸馏水又开始进入玻璃罐4中，随着进液量的不断升高，缝隙逐渐缩小，直至停止补液；循环往复达到自动补液的目的。
二、连续加液亚沸高纯水蒸馏器的安装，其特征在于：通过如下步骤安装：
步骤1：在玻璃罐筒体14上的相应位置打出各尺寸的安装孔，在玻璃罐右封头15-1的相应位置打出加热管3的安装孔；
步骤2：在玻璃罐筒体14上依次焊接粘接好V形冷凝管2、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、一次蒸馏水补液管6；在玻璃罐右封头15-1上焊接粘接加热管3；
步骤3：将浮球601与浮球丝母602焊接粘接；
步骤4：将粘接好的浮球601与浮球丝母602置入玻璃罐筒体14内，将上端带有密封杆螺纹603、下端带有密封垫605的密封杆604在玻璃罐筒体14外装入一次蒸馏水补液管6，与浮球601通过浮球丝母602和密封杆螺纹603拧紧；
步骤5：将玻璃罐筒体14左端焊接粘接玻璃罐左封头15-2；
步骤6：将玻璃罐筒体14右端用玻璃罐右封头15-1密封；
步骤7：将一次蒸馏水补液管6通过补液连接软管13与高位玻璃罐11底部的补液阀12连接，完成安装。
有益效果
彻底杜绝因补充一次蒸馏水超时而干烧炸裂的不安全因素；连续进水可使玻璃罐4内的一次蒸馏水保持在相对稳定的加热范围，避免局部过热，补充一次蒸馏水时因冷热不匀而造成玻璃罐4破裂；稳定流量的连续进水可使操作人员进行二次蒸馏水发生操作全过程易于控制，减轻由于在二次蒸馏水发生全过程的N多次补充一次蒸馏水操作的疲劳，给科研人员提供更多的时间；辅助玻璃仪器选用石英玻璃材料可避免带一次蒸馏水中有害的杂质，如金属离子等有害杂质；该装置的可工艺性好。
附图说明
图1：现有技术石英亚沸高纯水蒸馏器主视图；
图2：现有技术石英亚沸高纯水蒸馏器俯视图；
图3：连续加液亚沸高纯水蒸馏器主视图；
图4：Ⅰ局部放大剖面图；
图5：Ⅱ局部放大剖面图。
图中：1冷凝管出口管、2V形冷凝管、3加热管、4玻璃罐、5冷凝管入口管、6一次蒸馏水补液管、7承液盘、8二次蒸馏水出口管、90排空阀、10压力平衡孔、11高位玻璃罐、12补液阀、13补液连接软管、14玻璃罐筒体、15玻璃罐封头、15-1玻璃罐右封头、15-2玻璃罐左封头、15-3O形密封圈、60浮动开关装置、150封头装置、601浮球、602浮球丝母、603密封杆螺纹、604密封杆、605密封垫、606密封凸台、607一次蒸馏水补液孔。
具体实施方式
参照附图和实施例对本发明做进一步说明
实施例1
1、连续加液亚沸高纯水蒸馏器，包括：冷凝管出口管1、V形冷凝管2、加热管3、玻璃罐4、冷凝管入口管5、一次蒸馏水补液管6、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、压力平衡孔10、高位玻璃罐11、补液阀12、补液连接软管13、玻璃罐筒体14、玻璃罐右封头15-1、玻璃罐左封头15-2、O形密封圈15-3、电热丝16、浮动开关装置60、封头装置150、浮球601、浮球丝母602、密封杆螺纹603、密封杆604、密封垫605、密封凸台606、一次蒸馏水补液孔607；其特征在于：高位玻璃罐11底部连接补液阀12，所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器及应用，便于拆装或停用时关闭，节省一次蒸馏水，以及清洗玻璃罐4时可随时关闭高位玻璃罐11；
补液阀12连接补液连接软管13，补液连接软管13连接一次蒸馏水补液管6，高位玻璃罐11顶部装有压力平衡孔10；
玻璃罐筒体14左端为玻璃罐左封头15-2，玻璃罐筒体14右端为玻璃罐右封头15-1，玻璃罐右封头15-1通过O形密封圈15-3密封连接密封玻璃罐筒体14；
所述的浮动开关装置60，顶部装有浮球601，浮球601下装有浮球丝母602，密封杆604上端为密封杆螺纹603，浮球601与密封杆604通过浮球丝母602和密封杆螺纹603连接，浮球601与密封杆604采用浮球丝母602和密封杆螺纹603的螺纹丝母连接可避免在安装过程玻璃罐筒体14内进行焊接粘接的不便；一次蒸馏水补液孔607位于玻璃罐筒体14底侧部；
密封杆604下端连接密封凸台606，密封凸台606上装有密封垫605，密封杆604上端有密封杆螺纹603，密封凸台606位于一次蒸馏水补液孔607下方一次蒸馏水补液管6内，密封杆604的半径＜一次蒸馏水补液孔607的半径＜密封凸台606的半径。
2、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：密封垫605为硅橡胶O形密封垫；密封杆604与玻璃罐筒体14的环隙间距为2mm；密封杆604与一次蒸馏水补液管6的环隙间距为1mm。
3、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：冷凝管出口管1、V形冷凝管2、加热管3、玻璃罐4、冷凝管入口管5、一次蒸馏水补液管6、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、玻璃罐封头15、玻璃罐筒体14均为石英玻璃材料。
4、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：所述的一次蒸馏水补液管6为90°的弯管，其作用有两个，其一是便于连改变方向转接补液连接软管13，其二更重要的作用是托起密封垫605，在清洗时放液速度过快使得浮球601直敲玻璃罐筒体14。
5、所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：一次蒸馏水补液管6为90°的硅橡胶弯管，硅橡胶管耐高温，化学性质稳定。
6、连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：使用时通过以下步骤进行：
步骤1：首次注入一次蒸馏水，打开补液阀12使高位玻璃罐11中的一次蒸馏水进入补液连接软管13中，通过一次蒸馏水补液管6注入到玻璃罐4中；
步骤2：随着流入到玻璃罐4中的一次蒸馏水液位的升高，浮球601升起，并带动密封杆604上移，使密封凸台606封住一次蒸馏水补液孔607，进液停止；
步骤3：开始制备二次蒸馏水，接通电源，对玻璃罐4中的一次蒸馏水进行加热，并开启冷凝水，使冷凝水由冷凝管入口管5进入V形冷凝管2，随着不断加热，一次蒸馏水汽化后在V形冷凝管2管壁上出现冷凝的二次蒸馏水液滴，二次蒸馏水的液滴滴入承液盘7后，由二次蒸馏水出口管接入收集容器中；
步骤4：随着玻璃罐4内二次蒸馏水的不断收集，罐内液位下降，浮球601下降，密封凸台606也随之下降，一次蒸馏水补液孔607打开，一次蒸馏水进入玻璃罐4，高位玻璃罐11中的一次蒸馏水又开始进入玻璃罐4中，随着进液量的不断升高，缝隙逐渐缩小，直至停止补液；循环往复达到自动补液的目的。
实施例2
连续加液亚沸高纯水蒸馏器的安装，其特征在于：通过如下步骤安装：
步骤1：在玻璃罐筒体14上的相应位置打出各尺寸的安装孔，在玻璃罐右封头15-1的相应位置打出加热管3的安装孔；
步骤2：在玻璃罐筒体14上依次焊接粘接好V形冷凝管2、承液盘7、二次蒸馏水出口管8、排空阀90、一次蒸馏水补液管6；在玻璃罐右封头15-1上焊接粘接加热管3；
步骤3：将浮球601与浮球丝母602焊接粘接；
步骤4：将粘接好的浮球601与浮球丝母602置入玻璃罐筒体14内，将上端带有密封杆螺纹603、下端带有密封垫605的密封杆604在玻璃罐筒体14外装入一次蒸馏水补液管6，与浮球601通过浮球丝母602和密封杆螺纹603拧紧；
步骤5：将玻璃罐筒体14左端焊接粘接玻璃罐左封头15-2；
步骤6：将玻璃罐筒体14右端用玻璃罐右封头15-1密封；
步骤7：将一次蒸馏水补液管6通过补液连接软管13与高位玻璃罐11底部的补液阀12连接，完成安装。
除本说明书所述的特征外，均为所属领域技术人员公知的知识。
Claims (3)
1.连续加液亚沸高纯水蒸馏器，包括：冷凝管出口管、V形冷凝管、加热管、玻璃罐、冷凝管入口管、一次蒸馏水补液管、承液盘、二次蒸馏水出口管、排空阀、压力平衡孔、高位玻璃罐、补液阀、补液连接软管、玻璃罐筒体、玻璃罐右封头、玻璃罐左封头、O形密封圈、电热丝、浮动开关装置、封头装置、浮球、浮球丝母、密封杆螺纹、密封杆、密封垫、密封凸台、一次蒸馏水补液孔；其特征在于：高位玻璃罐底部连接补液阀；
补液阀连接补液连接软管，补液连接软管连接一次蒸馏水补液管，高位玻璃罐顶部装有压力平衡孔；
玻璃罐筒体左端为玻璃罐左封头，玻璃罐筒体右端为玻璃罐右封头，玻璃罐右封头通过O形密封圈密封连接密封玻璃罐筒体；
所述的浮动开关装置，顶部装有浮球，浮球下装有浮球丝母，密封杆上端为密封杆螺纹，浮球与密封杆通过浮球丝母和密封杆螺纹连接；一次蒸馏水补液孔位于玻璃罐筒体底侧部；
密封杆下端连接密封凸台，密封凸台上装有密封垫，密封凸台位于一次蒸馏水补液孔下方一次蒸馏水补液管内，密封杆的半径＜一次蒸馏水补液孔的半径＜密封凸台的半径；
所述的密封垫为硅橡胶O形密封垫；密封杆与玻璃罐筒体的环隙间距为2mm；密封杆与一次蒸馏水补液管的环隙间距为1mm；
所述的一次蒸馏水补液管为90°的弯管。
2.如权利要求1所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：冷凝管出口管、V形冷凝管、加热管、玻璃罐、冷凝管入口管、一次蒸馏水补液管、承液盘、二次蒸馏水出口管、排空阀、玻璃罐封头、玻璃罐筒体均为石英玻璃材料。
3.如权利要求1所述的连续加液亚沸高纯水蒸馏器，其特征在于：一次蒸馏水补液管为硅橡胶弯管。
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