CN104392644A - 有机热载体饱和蒸汽压实验装置与工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有机热载体饱和蒸汽压实验装置与工艺，属于有机热载体应用领域。包括真空泵、稳压瓶、吸附器、冷凝管、蒸馏瓶、磁力搅拌器和水银压力计，其特征在于：真空泵通过管路联通稳压瓶，真空泵与稳压瓶之间的管路中设置电磁阀，电磁阀与稳压瓶之间的管路中设置二通活塞。稳压瓶中设置一条联通外界的管路，该管路上设置二通活塞，稳压瓶通过管路联通吸附器，吸附器内放置分子筛吸附剂。吸附器通过管路联通水银压力计，吸附器与水银压力计之间的管路中设置三通活塞。蒸馏瓶设置在恒温磁力搅拌电热套上，蒸馏瓶通过冷凝管联通三通活塞，蒸馏瓶中设置加热器和温度计，加热器连接变压器。设备结构合理，操作简便，便于应用和推广。

Description

有机热载体饱和蒸汽压实验装置与工艺

技术领域

本发明涉及有机热载体饱和蒸汽压实验装置与工艺，属于有机热载体应用领域。

背景技术

作为传热介质的有机热载体，由于其具有加热均匀，调温控温准确，能在低压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种工业场合，而且其用途和用量越来越多。

有机热载体使用过程中，它在有机热载体炉内所出现的饱和蒸汽压，随温度的变化情况对它在应用过程中的性能，有非常大的影响，高温下饱和蒸汽压过大，就会使其应用效果受到影响。因而有机热载体的饱和蒸汽压，是实际应用中最重要的热力学参数之一。

本实验利用自制装置，对有机热载体200-360℃区间之内，饱和蒸汽压的参数进行测定。可以很方便的，得到有机热载体200-360℃区间，饱和蒸汽压与温度的关系及数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供有机热载体饱和蒸汽压实验装置与工艺，测定有机热载体200-300℃在空气和氮气下的饱和蒸汽压。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种有机热载体饱和蒸汽压实验装置，包括真空泵、稳压瓶、吸附器、冷凝管、蒸馏瓶、磁力搅拌器和水银压力计，其特征在于：真空泵通过管路联通稳压瓶，真空泵与稳压瓶之间的管路中设置电磁阀，电磁阀与稳压瓶之间的管路中设置二通活塞；稳压瓶通过管路联通吸附器，吸附器内放置分子筛吸附剂；吸附器中设置一条联通外界的管路，该管路上设置二通活塞；吸附器通过管路分别联通水银压力计和蒸馏瓶；吸附器与水银压力计之间的管路中设置二通活塞；吸附器与蒸馏瓶之间的管路中设置冷凝管；蒸馏瓶下方设置在磁力搅拌器；蒸馏瓶中设置加热器和温度表。

本发明所述的有机热载体饱和蒸汽压实验装置，其特征在于实验装置内各部分的管路连接端口，采用耐温硅胶材质；管路与管路对接的端口设置菱形卡装口。

蒸馏瓶外壁包裹石棉布。

采用旋片式真空泵，检测装置的密封性。

有机热载体饱和蒸汽压实验工艺，包括装置检漏步骤和动态测试步骤，其特征在于：

装置检漏步骤时，打开真空泵的电源，使真空泵抽气，顺序打开真空泵与稳压瓶之间联通管路上的电磁阀和二通活塞，关闭吸附器与外界联通管路上的二通活塞，使整个实验装置的联通管路密闭，抽气过程中，水银压力计的“U”形管联通实验装置管路的一端水银汞柱上升，当压力差达到97400KPa以上时，关闭真空泵电源，使真空泵停止工作，顺序关闭真空泵与稳压瓶之间联通管路上的电磁阀和二通活塞，通过观察水银压力计上水银汞柱的高度，确定实验装置是否漏气；

动态测试步骤时，通过调节磁力搅拌器的输出功率，使其开始工作，打开冷凝器的水循环，逐渐升高蒸馏瓶的温度，每次提高5摄氏度，停滞3分钟进行观察，反复操作，最终使蒸馏瓶内的有机热载体沸腾，调节冷凝管中冷凝水的流量，保持冷凝水液面不超过冷凝管容积的1/2，打开蒸馏瓶与水银压力计之间联通管路上的二通活塞，待有机热载体稳定沸腾且温度在半分钟内没有发生浮动时，记下沸点及水银压力计的数值，调节吸附器与外界联通管路上的二通活塞，少量放入空气或氮气改变实验装置的压力，测量在不同压力下的有机热载体的饱和蒸汽压。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、有机热载体饱和蒸汽压实验装置，通过真空泵的吸力使水银汞柱保持在一定位置后，通过注入空气和氮气，动态观测有机热载体的饱和蒸汽压。设备结构合理，操作简便，便于应用和推广。

2、有机热载体饱和蒸汽压实验工艺，采用动态法进行测定，即在不同外界压力下测定有机热载体的沸点，因为有机热载体沸腾时，它的饱和蒸汽压与外界压力相等，若测量出有机热载体在不同压力下的沸点，也就得到了不同温度下的饱和蒸汽压。

3、本发明中涉及的实验装置及工艺，可以在测试不同组分有机热载体（合成型、矿物性、液相有机热载体）的饱和蒸汽压。

附图说明:

图1为本发明示意图；

图2为联通管路菱形卡装口未插接状态示意图；

图3为联通管路菱形卡装口预插接状态示意图；

图4为联通管路菱形卡装口插接状态示意图；

图中1、真空泵；2、电磁阀；3、二通活塞A；4、二通活塞B；5、吸附器；6、二通活塞C；7、水银压力计；8、冷凝管；9、温度表；10、蒸馏瓶； 11、加热器；12、磁力搅拌器；13、稳压瓶；14、菱形卡装口。

具体实施方式: 

如图1所示，有机热载体饱和蒸汽压实验装置，包括真空泵1、稳压瓶13、吸附器5、冷凝管8、蒸馏瓶10、磁力搅拌器12和水银压力计7。真空泵1通过管路联通稳压瓶13，真空泵1与稳压瓶13之间的管路中设置电磁阀2，电磁阀2与稳压瓶13之间的管路中设置二通活塞A3。吸附器5中设置一条联通外界的管路，该管路上设置二通活塞B4。稳压瓶13通过管路联通吸附器5，吸附器5内放置分子筛吸附剂，吸附器5通过管路联通水银压力计7，吸附器5与水银压力计7之间的管路中设置二通活塞C6。蒸馏瓶10设置在磁力搅拌器12上，蒸馏瓶10外壁包裹石棉布，蒸馏瓶10中设置加热器11和温度表9。装置内各部分的管路连接端口，采用耐温硅胶材质，管路对接的端口设置菱形卡装口14。

如图2所示，菱形卡装口14为胶状弹性物质支撑，使用时，手持需要对接的一对对应的菱形卡装口14，将其中一个端口进行挤压使其变形，插入相对的端口中，松开施压后，被插入一端的菱形卡装口14复原，使得内外两层的菱形卡装口14相契合，此种端口管路中，会随着的管路压力的增大，而自然涨紧，一方面可以保持管路内良好的气密性，另一方面使用起来简洁实用。

实验装置运行时打开真空泵1的电源，使真空泵1抽气。 然后打开真空泵1与稳压瓶13之间联通管路上的电磁阀2和二通活塞A3，关闭吸附器13与外界联通管路上的二通活塞B4，从而使整个实验装置的联通管路密闭，抽气过程中，产生负压，在大气压强的作用下，水银压力计7的“U”形管联通实验装置管路的一端水银汞柱上升，当压力差达到97400KPa以上时，关闭真空泵1电源，使真空泵1停止工作，然后关闭真空泵1与稳压瓶13之间联通管路上的电磁阀2和二通活塞A3，观察水银压力计7上水银汞柱的高度，如果水银汞柱下降则表示实验装置漏气，水银汞柱的高度保持不变则可以确定实验装置是气密性良好准备开始测试饱和蒸汽压。

下一步可以通过调节磁力搅拌器12的输出功率，实验装置通过加热器11开始升温，同时打开冷凝器8的水循环，逐渐升高蒸馏瓶10的温度，必须严格按照每次提高5摄氏度，便停滞3分钟，对蒸馏瓶10内的有机热载体状态进行观察，反复操作后，将蒸馏瓶10内的有机热载体升温至沸腾，调节冷凝管8中冷凝水的流量，始终保持冷凝水液面不超过冷凝管8容积的1/2，蒸馏瓶10内有机热载体稳定沸腾后，打开蒸馏瓶10与水银压力计7之间联通管路上的二通活塞C6，保持温度在半分钟内没有发生浮动时，通过温度表9记下沸点及压力计的数值，进一步通过调节吸附器5与外界联通管路上的二通活塞B4，通过联通管路，注入少量空气或氮气，以便于在动态实验装置的压力下，测量在不同压力下的有机热载体的饱和蒸汽压。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以组合、变更或改型均为本发明的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.有机热载体饱和蒸汽压实验装置，包括真空泵、稳压瓶、吸附器、冷凝管、蒸馏瓶、磁力搅拌器和水银压力计，其特征在于：真空泵通过管路联通稳压瓶，真空泵与稳压瓶之间的管路中设置电磁阀，电磁阀与稳压瓶之间的管路中设置二通活塞；稳压瓶通过管路联通吸附器，吸附器内放置分子筛吸附剂；吸附器中设置一条联通外界的管路，该管路上设置二通活塞；吸附器通过管路分别联通水银压力计和蒸馏瓶；吸附器与水银压力计之间的管路中设置二通活塞；吸附器与蒸馏瓶之间的管路中设置冷凝管；蒸馏瓶下方设置在磁力搅拌器；蒸馏瓶中设置加热器和温度表。

2.按照权利要求1所述的有机热载体饱和蒸汽压实验装置，其特征在于：实验装置内各部分的管路连接端口，采用耐温硅胶材质；管路与管路对接的端口设置菱形卡装口。

3.按照权利要求1所述的有机热载体饱和蒸汽压实验装置，其特征在于：蒸馏瓶外壁包裹石棉布。

4.按照权利要求1所述的有机热载体饱和蒸汽压实验装置，其特征在于：采用旋片式真空泵，检测装置的密封性。

5.有机热载体饱和蒸汽压实验工艺，包括装置检漏步骤和动态测试步骤，其特征在于：

装置检漏步骤时，打开真空泵的电源，使真空泵抽气，顺序打开真空泵与稳压瓶之间联通管路上的电磁阀和二通活塞，关闭吸附器与外界联通管路上的二通活塞，使整个实验装置的联通管路密闭，抽气过程中，水银压力计的“U”形管联通实验装置管路的一端水银汞柱上升，当压力差达到97400KPa以上时，关闭真空泵电源，使真空泵停止工作，顺序关闭真空泵与稳压瓶之间联通管路上的电磁阀和二通活塞，通过观察水银压力计上水银汞柱的高度，确定实验装置是否漏气；

动态测试步骤时，通过调节磁力搅拌器的输出功率，使其开始工作，打开冷凝器的水循环，逐渐升高蒸馏瓶的温度，每次提高5摄氏度，停滞3分钟进行观察，反复操作，最终使蒸馏瓶内的有机热载体沸腾，调节冷凝管中冷凝水的流量，保持冷凝水液面不超过冷凝管容积的1/2，打开蒸馏瓶与水银压力计之间联通管路上的二通活塞，待有机热载体稳定沸腾且温度在半分钟内没有发生浮动时，记下沸点及水银压力计的数值，调节吸附器与外界联通管路上的二通活塞，少量放入空气或氮气改变实验装置的压力，测量在不同压力下的有机热载体的饱和蒸汽压。