CN107377026A - 一种冷凝管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷凝管，包括外管和内管，内管贯通外管的上、下端，外管通过隔板分为上、中、下段，上段的一侧设有进水管，另一侧设出水管，中段的一侧设有进雾气管，另一侧设有出雾气管，下段的一侧设有进空气管，另一侧设有出空气管，所述出雾气管的末端与所述出空气管的上端部汇合后形成出气管。被冷却流体从内管的下部往上流动，依次经过冷却剂分别为空气、雾气和水的下段、中段和上段，被冷却流体被分级冷却，避免出现急剧的温度变化，避免冷凝管出现裂痕，保证了冷凝管的完整性，同时，由于雾气和水均为良好的冷却剂，因而能保证良好的冷却效果。该结构的冷凝管可广泛应用于需要冷凝高沸点流体的各类实验中。
Description
技术领域
本发明涉及实验室用的容器或器皿技术领域，特别涉及一种冷凝管。
背景技术
冷凝管是蒸馏和回流装置中不可缺少的冷却部件，现有的冷凝管通常由内管和外管组成，外管上设有进水口和出水口。其工作原理是被冷却的流体从内管流过，作为冷却剂的水则从外管流过，冷热两种流体通过内管的管壁交换热量，内管中的流体被外管中的水所冷却。
然而，当被冷却流体的沸点高于140℃时，如果采用水冷却，内管管壁的内、外温差将高达100℃以上，而且由于水的热传导效率很高，流体急剧的温度变化会使冷凝管出现裂痕等管壁不完整情况，更有甚者会有爆裂的危险。因此，在沸点高于140℃的流体的回流操作过程中，只能改用以空气作为冷却剂的冷凝管，但由于空气的热传导效率要比水的热传导效率低得多，虽然冷凝管管壁不会出现裂痕保持完整性，但是冷凝管的冷却效果很差，被冷却的流体会有较多的挥发损失，难以进行满意的回流操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷凝管，解决在冷却高沸点的流体时，冷凝管管壁的完整性和冷却效果的矛盾。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种冷凝管，包括外管和内管，所述内管贯通所述外管的上、下端，所述外管通过隔板分为上、中、下段，所述上段的一侧设有进水管，另一侧设有出水管，所述中段的一侧设有进雾气管，另一侧设有出雾气管，所述下段的一侧设有进空气管，另一侧设有出空气管，所述出雾气管的末端与所述出空气管的上端部汇合后形成出气管。
进一步，所述出水管上设有第一节流阀，所述出气管上设有第二节流阀。
进一步，所述内管在所述下段的位置设有若干散热片。
进一步，所述进水管位于所述上段的上部，所述出水管位于所述上段的下部。
进一步，所述进雾气管位于所述中段的上部，所述出雾气管位于所述中段的下部。
进一步，所述进空气管位于所述下段的上部，所述出空气管位于所述下段的下部。
本发明的有益效果是：被冷却流体从内管的下部往上流动，依次经过冷却剂分别为空气、雾气和水的下段、中段和上段，被冷却流体被分级冷却，避免出现急剧的温度变化，避免冷凝管出现裂痕，保证了冷凝管的完整性，同时，由于雾气和水均为良好的冷却剂，因而能保证良好的冷却效果。该结构的冷凝管可广泛应用于需要冷凝高沸点流体的各类实验中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是冷凝管的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参考图1，一种冷凝管，包括外管a1和内管a2，所述内管a2贯通所述外管a1的上、下端，所述外管a1通过隔板a11分为上、中、下段a21、a22、a23，所述上段a21的一侧设有进水管a121，另一侧设出水管a122，所述中段a22的一侧设有进雾气管a131，另一侧设有出雾气管a132，所述下段a23的一侧设有进空气管a141，另一侧设有出空气管a142，所述出雾气管a132的末端与所述出空气管a142的上端部汇合后形成出气管a143。
冷凝管工作时，进水管a121、进雾气管a131、进空气管a141分别通入水、雾气和空气，在水、雾气、空气充盈外管a1的上、中、下段a21、a22、a23空间时，被冷却流体从内管a2的下部往上流动，依次经过冷却剂分别为空气、雾气和水的下段a23、中段a22和上段a21，其中水的热传导效率最高、雾气次之、空气最低，热传导效率最低的空气对被冷却流体进行首次冷却，热传导效率次之的雾气对被冷却流体进行再次冷却，热传导效率最高的水对被冷却流体进行最后冷却，通过这样分级冷却，从而避免被冷却流体出现急剧的温度变化，避免了冷凝管出现裂痕，保证了冷凝管的完整性，同时，由于雾气和水均为良好的冷却剂，因而能保证良好的冷却效果。
作为优化，所述出水管a122上设有第一节流阀a123，所述出气管a143上设有第二节流阀a145。利用第一、第二节流阀a123、a145可以调节水、雾气和空气的流速，从而控制冷凝管冷却的速度。
作为优化，所述内管a2的下部设有若干散热片a144。利用散热片a144提高空气接触面积，提高冷却能力。
作为优化，所述进水管a121位于所述上段a21的上部，所述出水管a122位于所述上段a21的下部，所述进雾气管a131位于所述中段a22的上部，所述出雾气管a132位于所述中段a22的下部，所述进空气管a141位于所述下段a23的上部，所述出空气管a142位于所述下段a23的下部。由于被冷却流体从内管a2的下部往上流，而冷却剂则从外管a1各段的上部往下流，这样被冷却流体和冷却剂之间就形成逆流，按照热传导理论，逆流比并流热效率高。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种冷凝管，包括外管(a1)和内管(a2)，所述内管(a2)贯通所述外管(a1)的上、下端，其特征在于：所述外管(a1)通过隔板(a11)分为上、中、下段(a21、a22、a23)，所述上段(a21)的一侧设有进水管(a121)，另一侧设有出水管(a122)，所述中段(a22)的一侧设有进雾气管(a131)，另一侧设有出雾气管(a132)，所述下段(a23)的一侧设有进空气管(a141)，另一侧设有出空气管(a142)，所述出雾气管(a132)的末端与所述出空气管(a142)的上端部汇合后形成出气管(a143)。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于：所述出水管(a122)上设有第一节流阀(a123)，所述出气管(a143)上设有第二节流阀(a145)。
3.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于：所述内管(a2)在所述下段(a3)的位置设有若干散热片(a144)。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于：所述进水管(a121)位于所述上段(a21)的上部，所述出水管(a122)位于所述上段(a21)的下部。
5.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于：所述进雾气管(a131)位于所述中段(a22)的上部，所述出雾气管(a132)位于所述中段(a22)的下部。
6.根据权利要求1所述的一种冷凝管，其特征在于：所述进空气管(a141)位于所述下段(a23)的上部，所述出空气管(a142)位于所述下段(a23)的下部。
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