CN103925586A - 一种可控水蒸气发生装置 - Google Patents

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李阳
雷鸣
丹慧杰
牛拥军
何仰朋
何育东
余福胜
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Xian Xire Boiler Environmental Protection Engineering Co Ltd
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Abstract

一种可控水蒸气发生装置，包括微量给水泵、水蒸气发生管、加热装置、载气装置；所述微量给水泵配有不同规格的硅胶管，硅胶管一端与纯水储罐连接，一端与水蒸气发生管连接；水蒸气发生管采用不锈钢蛇形管，受热部分置于加热装置内，通过加热将给水完全蒸发，产生的水蒸气进入混气罐通过载气送入蒸汽使用装置，水蒸气管道、载气管道和混气罐均设置伴热装置；本发明具有安装方便、操作简单、流量及温度可控等优点，满足实验室微量水蒸气供应需求同时解决了混合气体中水蒸气在线测量困难等问题。

Description

一种可控水蒸气发生装置
技术领域
本发明涉及一种水蒸气发生装置，尤其涉及一种实验室用、流量及温度可控的水蒸气发生装置。
背景技术
水蒸气是许多工业反应过程的气相反应物，在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。在实验室研究中，制取水蒸气是许多科研项目和工业过程研究的关键技术和重要环节，尤其是在某些水蒸气参与反应的小型试验研究中，所需水蒸气量较小，同时有要求水蒸气供应量稳定，并可以实现在线控制，对水蒸气发生装置提出了更高的要求。
目前市场水蒸气发生和测量装置难以满足实验室微量水蒸气供应要求，主要问题如下：(1)设备出力太大，难以实现微量和精细化控制；(2)水蒸气流量测量一般采用涡街流量计，量程较大，不能用于微量水蒸气的测量；(3)采用尾部测量湿度的方法来测量水蒸气量，但是不能实现在线控制；(4)采用红外光谱分析水蒸气含量可以实现在线控制，但是仪器成本较高，同时对混气中其它成分也会产生影响。
针对实验室微量供水需求，有人发明了携带式水蒸气发生装置，具体结构示意如图1所示，采用恒温水浴将蒸汽水温控制在90℃，保证温度足够高且不沸腾，将蒸气发生瓶加热使液态水蒸发，通过载气携带将蒸汽带入实验系统。这种装置比较简单，被很多科研机构采用，但是蒸气量随着蒸汽发生瓶内水量发生变化，不能中间补水，难以实现蒸气量稳定控制。
基于以上问题，开发一种满足实验室微量给水需求，且实现流量可以均匀控制并可以计量的水蒸气发生装置具有重要意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可控水蒸气发生装置，满足实验室微量水蒸气的需求，并且具有安装方便、操作简单、流量及温度可控等优点，同时解决了混合气体中水蒸气在线测量困难等问题。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种可控水蒸气发生装置，包括微量给水泵1，所述微量给水泵1配有硅胶管3，硅胶管3一端与纯水储罐2连接，另一端与水蒸气发生管4连接，所述水蒸气发生管4置于加热装置5内，产生的水蒸气通过水蒸气出口管道6进入混气罐9，混气罐9上设有三个开口，一个开口与载气管道7连接，另外两个开口与水蒸气出口管道6连接。
所述微量给水泵1为蠕动泵。
所述硅胶管3采用不同规格的微量给水泵1专用硅胶管。
所述水蒸气发生管4采用不锈钢蛇形管，管内径尽可能小，为1mm、2mm或3mm。
所述水蒸气出口管道6、载气管道7和混气罐9均设置伴热装置11。
所述加热装置5、混气罐9伴热装置11均设有温控装置8。
所述加热装置5采用电加热。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明水蒸气发生装置供水系统采用蠕动泵，实现水的微量连续供应，从而达到水蒸气的微量供应。
2、本发明水蒸气发生装置针对不同量程范围的水蒸气需求量，不仅可以通过蠕动泵流量转速进行调节，还可以通过改变蠕动泵专用硅胶管的规格进行协同调节，从而满足不同量程下水蒸气供应需求。
3、本发明水蒸气发生管采用不锈钢蛇形管，内径尽可能小，保证液态水在管内成均匀流动，并通过调节加热装置温度使液态水完全蒸发。采用这种形式可以通过控制蠕动泵流量来控制水蒸气量，且水蒸气流量稳定，从而解决了水蒸气的在线测量问题。
4、本发明中加热装置采用电加热，温度容易控制，产气速度快；
5、本发明尾部采用伴热装置，伴热装置设有温控系统，不仅可以防止蒸汽冷凝，而且可以控制蒸汽温度。
6、本发明水蒸气发生装置预留载气入口，满足不同使用条件要求。
7、本发明水蒸气发生装置还具有结构简单、体积小、价格便宜、操作方便、应用广泛等优点。
附图说明
图1为现有蒸汽发生装置示意图。
图2为本发明结构示意图。
图号说明：1-微量给水泵；2-纯水储罐；3-硅胶管；4-水蒸汽发生管；5-加热装置；6-水蒸气出口管道；7-载气管道；8-温控装置；9-混气罐；10-截止阀；11-伴热装置。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
如图2所示，本发明一种可控水蒸气发生装置，包括微量给水泵1，所述微量给水泵1配有硅胶管3，硅胶管3一端与纯水储罐2连接，另一端与水蒸气发生管4连接，所述水蒸气发生管4置于加热装置5内，产生的水蒸气通过水蒸气出口管道6进入混气罐9，混气罐9上设有三个开口，一个开口与载气管道7连接，另外两个开口与水蒸气出口管道6连接。
作为本发明的优选实施方式，所述微量给水泵1为蠕动泵。
作为本发明的优选实施方式，所述硅胶管3采用不同规格的蠕动泵专用硅胶管。
作为本发明的优选实施方式，所述水蒸气发生管4采用不锈钢蛇形管，管内径尽可能小，可为1mm、2mm等。
作为本发明的优选实施方式，所述水蒸气出口管道6、载气管道7和混气罐9均设置伴热装置11。
作为本发明的优选实施方式，所述加热装置5、混气罐9伴热装置11均设有温控装置8。
作为本发明的优选实施方式，所述加热装置5采用电加热。
本发明的工作原理为：首先根据实验或实际确定所需水蒸气量，通过计算转化成液态水流量。选用不同规格的硅胶管和调整蠕动泵转速来调整给水量，液态水进入水蒸气发生管4，水蒸汽发生管4加热段长度足够长，同时控制加热装置5温度(150～250℃)，使液态水在水蒸气发生管4内完全蒸发。液态水蒸发后，自身带有一定压力，经水蒸气出口管道6进入蒸气使用装置。本发明具有安装方便、操作简单、流量及温度可控等优点，满足实验室微量水蒸气供应需求，同时解决了混合气体中水蒸气在线测量困难等问题。

Claims (7)

1.一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：包括微量给水泵(1)，所述微量给水泵(1)配有硅胶管(3)，硅胶管(3)一端与纯水储罐(2)连接，另一端与水蒸气发生管(4)连接，所述水蒸气发生管(4)置于加热装置(5)内，产生的水蒸气通过水蒸气出口管道(6)进入混气罐(9)，混气罐(9)上设有三个开口，一个开口与载气管道(7)连接，另外两个开口与水蒸气出口管道(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述微量给水泵(1)为蠕动泵。
3.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述硅胶管(3)采用不同规格的微量给水泵(1)专用硅胶管。
4.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述水蒸气发生管(4)采用不锈钢蛇形管，管内径尽可能小，为1mm、2mm或3mm。
5.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述水蒸气出口管道(6)、载气管道(7)和混气罐(9)均设置伴热装置(11)。
6.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述加热装置(5)、混气罐(9)和伴热装置(11)均设有温控装置(8)。
7.根据权利要求1所述的一种可控水蒸气发生装置，其特征在于：所述加热装置(5)采用电加热。
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