CN112619724A - 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置 - Google Patents

一种装填金属颗粒的加热/汽化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112619724A
CN112619724A CN201910908762.4A CN201910908762A CN112619724A CN 112619724 A CN112619724 A CN 112619724A CN 201910908762 A CN201910908762 A CN 201910908762A CN 112619724 A CN112619724 A CN 112619724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
vaporizer
vaporizing device
jacket
inner tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910908762.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李俊诚
曹宏成
钱震
菅青娥
关怀
武靖为
高源�
王海国
秦艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia Yitai Coal Based New Materials Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Inner Mongolia Yitai Coal Based New Materials Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia Yitai Coal Based New Materials Research Institute Co Ltd filed Critical Inner Mongolia Yitai Coal Based New Materials Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910908762.4A priority Critical patent/CN112619724A/zh
Publication of CN112619724A publication Critical patent/CN112619724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。本发明的加热/汽化装置结构简单，通过间接加热的方式对原料进行可控、充分加热或汽化。

Description

一种装填金属颗粒的加热/汽化装置
技术领域
本发明属于加热设备技术领域，具体涉及一种装填金属颗粒的加热/汽化装置。
背景技术
在实验室里，实验原料流量较小。当实验原料需要连续加热/汽化时，因流量较小，没有蒸汽作为稳定热源，大型化工装置常用的加热/汽化方法难以直接应用，难以找到合适的加热/汽化器。
常用的连续加热/汽化方法包括：
(1)电加热套加热/汽化法：电加热套安装有实验原料的烧瓶，启动电加热程序加热，加热实验原料，使其升温或汽化。此方法加热可控，操作较简单。但通常原料一次加入，用于液体原料的间歇蒸馏，较难实现连续加热。
(2)电加热棒加热/汽化法：将安装有电加热元件的电加热棒伸入加热/汽化器内，加热实验原料，使其升温或汽化。此方法升温快，设备材料成本较低。但由于电加热棒温度高，升温快，可能会造成与电加热棒接触部分区域的局部过热，使原料结焦或分解。升温较快，降温也较快，升温降温速率难控制。
(3)空管外壁电加热/汽化法：电加热带缠绕在空管外壁，电加热带加热空管外壁，外壁传热给管内原料，使原料升温或汽化。此方法设备结构简单，设备制造难度低，材料成本低。但是管壁直接受热，管内径向有温度差，可能会造成管内壁局部形成热点，使实验原料结焦或分解，而管中心温度低，使原料加热不完全。
(4)直管外夹套油浴加热/汽化法：空管外加夹套，夹套内装填有导热油，外设导热油循环加热油浴系统，通过油浴系统加热导热油，导热油传热给空管外壁，再传热给原料，使其升温或汽化。此方法加热精度高，加热均匀，无局部过热点，安全性较高。但是单纯管壁传热系数小，单位长度换热面积小，不适用于长度受限场合。
(5)列管油浴加热/汽化法：加热/汽化器为列管式结构，一般实验原料走管程，导热油走壳程，外设导热油加热循环油浴系统，通过油浴系统加热导热油，导热油传热给换热列管，再传热给原料，使其升温或汽化。此方法换热面积大，加热能力强，加热均匀，无局部过热点，安全性较高。但是内件较多，内有密封点，易发生泄漏，结构复杂，制造难度较高，成本较高，检修困难。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种原理简单、结构合理的加热/汽化器和温度控制方案，加热/汽化器内管装填金属颗粒，管外设置加热单元，通过间接加热的方式，利用金属颗粒的高传热性能和导热油的高热容，采用合理的温度控制案，解决了现有技术中无法实现连续均匀无损加热/汽化的问题，尤其适用于小流量实验原料的加热或汽化。
为了到达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。
在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套的外壁缠绕电加热带，所述电加热带与温度控制器相连。
在一些实施例中，所述加热/汽化器夹套的上部设置膨胀槽，下部设置导淋。
在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套与导热介质循环加热单元相连。
在一些实施例中，所述导热介质循环加热单元包括导淋。
在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的电加热带，所述电加热带与温度控制器相连。
在一些实施例中，所述加热/汽化器内管的外壁上设置有外壁温度计。
在一些实施例中，所述加热/汽化器夹套上设置有温度计。
在一些实施例中，所述出口管上设置有温度计。
在一些实施例中，所述加热/汽化器内管上设置有加热/汽化器内温度计。
在一些实施例中，所述金属颗粒的形状为圆球体、圆柱体或不规则形状，优选为圆球体。
在一些实施例中，所述金属颗粒的材质为碳钢、不锈钢、合金钢或铜。
在一些实施例中，所述金属颗粒的粒径为所述加热/汽化器内管内径的1/20～1/5，例如1/15、1/12、1/10、1/8等。
在一些实施例中，所述进口分布器由高强度烧结金属制成，材质可以为不锈钢或合金钢。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
加热/汽化器内装填金属颗粒，原料与金属颗粒充分接触，加热/汽化器内径向温差小，无加热死点，原料加热完全；
加热方式为间接加热，加热/汽化器内(含内管内壁)无局部过热点，原料不易发生结焦和分解；
夹套内装填导热油，由于导热油热容大，升温降温不会过快；
加热/汽化装置无内构件，结构简单，无器内泄漏风险，成本较低。
附图说明
图1为本发明一实施例中的加热/汽化装置结构示意图；
图2为本发明另一实施例中的加热/汽化装置结构示意图；
图3为本发明另一实施例中的加热/汽化装置结构示意图。
附图标记说明：
1-加热/汽化器内管；2-加热/汽化器夹套；3-进口分布器；4-导热油膨胀槽；5-导热油排净；6-金属颗粒；7-进口管；8-出口管；9-温度控制器；10-电加热带；11-出口温度计；12-出口温度计套管；13-夹套导热油温度计；14-夹套导热油温度计套管；15-加热/汽化器内温度计；16-加热/汽化器内温度计套管；17-导热油循环加热单元；18-外壁温度计；19-温度计套管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明实施例中的装填金属颗粒的加热/汽化装置包括加热/汽化器内管1，其底端与进口管7相连，顶端与出口管8相连，加热/汽化器内管1的内腔底部设置有进口分布器3，用于使待加热的原料在加热/汽化器内管1中均匀分布，进口分布器3上方的空间内装填有金属颗粒6，金属颗粒6起到加强传热和稳流作用。
加热/汽化器内管1为金属空管，材质可以为不锈钢或合金钢；进口分布器3由高强度烧结金属制成，材质可以为不锈钢或合金钢。
金属颗粒6可以为圆球体、圆柱体、或其他不规则形状，优选圆球体。金属颗粒6的材质可以为碳钢、不锈钢、合金钢、铜等导热系数高的金属，并且不与原料发生化学反应。金属颗粒6的直径为加热/汽化器内管1内径的1/20～1/5，例如1/15、1/12、1/10、1/8等。
加热/汽化器内管1的外壁设置有加热/汽化器夹套2，其中装填有导热油，加热/汽化器夹套2的上部设置导热油膨胀槽4，用于受热后排气和提供导热油膨胀空间，下部设置导热油导淋5，用于排出导热油。加热/汽化器夹套2设置有夹套导热油温度计13，用于检测导热油的温度。夹套导热油温度计13插在夹套导热油温度计套管14中。
加热/汽化器夹套2的外壁缠绕电加热带10，温度控制器9与电加热带10和夹套导热油温度计13相连，可以控制加热/汽化器夹套2内导热油的温度。
为了便于控制加热/汽化装置的温度，还可以在出口管8设置出口温度计11，用于检测加热后原料的温度，并且在加热/汽化器内管1设置加热/汽化器内温度计15，用于检测加热/汽化器内管1中的温度。出口温度计11插在出口温度计套管12中，加热/汽化器内温度计15插在加热/汽化器内温度计套管16中。
本发明实施例采用加热/汽化器内管内装金属颗粒，管外加导热油夹套，夹套外缠绕电加热带的结构，通过电加热带依次传热给夹套、导热油、加热/汽化器内管外壁、金属颗粒和待加热原料的方法，解决了现有技术中无法实现连续均匀无损加热/汽化的问题，尤其适用于小流量实验原料的加热或汽化。因此，本发明可用于实验室或小型化工装置连续均匀无损加热或汽化原料。
实施例2
如图2所示，本发明另一实施例中的装填金属颗粒的加热/汽化装置包括加热/汽化器内管1，其底端与进口管7相连，顶端与出口管8相连，加热/汽化器内管1的内腔底部设置有进口分布器3，用于使待加热的原料在加热/汽化器内管1中均匀分布，进口分布器3上方的空间内装填有金属颗粒6，金属颗粒6起到加强传热和稳流作用。
加热/汽化器内管1的外壁设置有加热/汽化器夹套2，其中装填有导热油。加热/汽化器夹套2与导热油循环加热单元17相连，导热油循环加热单元17用于对导热油进行加热。导热油循环加热单元17包括导热油导淋5，用于排出导热油。加热/汽化器夹套2设置有夹套导热油温度计13，用于检测导热油的温度。夹套导热油温度计13插在夹套导热油温度计套管14中。
为了便于控制加热/汽化装置的温度，还可以在出口管8设置出口温度计11，用于检测加热后原料的温度，并且在加热/汽化器内管1设置加热/汽化器内温度计15，用于检测加热/汽化器内管1中的温度。出口温度计11插在出口温度计套管12中，加热/汽化器内温度计15插在加热/汽化器内温度计套管16中。
本发明实施例通过导热油循环加热单元依次传热给导热油、加热/汽化器内管外壁、金属颗粒和待加热原料的方式对待加热原料进行加热。
实施例3
如图3所示，本发明另一实施例中的装填金属颗粒的加热/汽化装置包括加热/汽化器内管1，其底端与进口管7相连，顶端与出口管8相连，加热/汽化器内管1的内腔底部设置有进口分布器3，用于使待加热的原料在加热/汽化器内管1中均匀分布，进口分布器3上方的空间内装填有金属颗粒6，金属颗粒6起到加强传热和稳流作用。
加热/汽化器内管1的外壁缠绕电加热带10，温度控制器9与电加热带10和外壁温度计18相连，可以控制外壁温度。外壁温度计18插在外壁温度计套管19中。
为了便于控制加热/汽化装置的温度，还可以在出口管8设置出口温度计11，用于检测加热后原料的温度，并且在加热/汽化器内管1设置加热/汽化器内温度计15，用于检测加热/汽化器内管1中的温度。出口温度计11插在出口温度计套管12中，加热/汽化器内温度计15插在加热/汽化器内温度计套管16中。
本发明实施例通过电加热带依次传热给加热/汽化器内管外壁、金属颗粒和待加热原料的方式对待加热原料进行加热。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。
2.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套的外壁缠绕电加热带，所述电加热带与温度控制器相连；优选地，所述加热/汽化器夹套的上部设置膨胀槽，下部设置导淋。
3.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热/汽化器夹套上设置有夹套温度计，所述夹套温度计与所述温度控制器相连。
4.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套与导热介质循环加热单元相连；优选地，所述导热介质循环加热单元包括导淋。
5.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热/汽化器夹套上设置有夹套温度计，所述夹套温度计与所述导热介质循环加热单元相连。
6.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的电加热带，所述电加热带与温度控制器相连。
7.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热/汽化器内管的外壁上设置有外壁温度计，所述外壁温度计与所述温度控制器相连。
8.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述出口管上设置有出口温度计；优选地，所述加热/汽化器内管上设置有加热/汽化器内温度计。
9.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述金属颗粒的形状为圆球体、圆柱体或不规则形状，优选为圆球体；优选地，所述金属颗粒的材质为碳钢、不锈钢、合金钢或铜；优选地，所述金属颗粒的粒径为所述加热/汽化器内管内径的1/20～1/5，例如1/15、1/12、1/10、1/8等。
10.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述进口分布器由高强度烧结金属制成，材质优选为不锈钢或合金钢。
CN201910908762.4A 2019-09-24 2019-09-24 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置 Pending CN112619724A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910908762.4A CN112619724A (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910908762.4A CN112619724A (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112619724A true CN112619724A (zh) 2021-04-09

Family

ID=75283488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910908762.4A Pending CN112619724A (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112619724A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102044685A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 上海博能同科燃料电池系统有限公司 一种用于燃料电池系统的气体加热方法
CN202141067U (zh) * 2011-07-06 2012-02-08 天津大学 可控压力和温度的二元液体燃料试样汽化进样装置
CN205340772U (zh) * 2016-01-19 2016-06-29 宁波钛安新材料科技有限公司 一种导热油加热的反应釜自动化温控装置
CN205536540U (zh) * 2016-01-28 2016-08-31 广东华特气体股份有限公司 一种高效气体加热装置
CN205613398U (zh) * 2016-03-28 2016-10-05 郑州四维特种材料有限责任公司 热处理反应器
CN205740942U (zh) * 2015-12-31 2016-11-30 天津斯瑞吉高新科技研究院有限公司 一种实验室用除去植物油中过氧化物的装置
US20190143334A1 (en) * 2014-09-02 2019-05-16 National Cheng Kung University Method and device for polymerase chain reaction
CN208959345U (zh) * 2018-10-18 2019-06-11 宜兴富曦机械有限公司 一种强制循环蒸发器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102044685A (zh) * 2009-10-13 2011-05-04 上海博能同科燃料电池系统有限公司 一种用于燃料电池系统的气体加热方法
CN202141067U (zh) * 2011-07-06 2012-02-08 天津大学 可控压力和温度的二元液体燃料试样汽化进样装置
US20190143334A1 (en) * 2014-09-02 2019-05-16 National Cheng Kung University Method and device for polymerase chain reaction
CN205740942U (zh) * 2015-12-31 2016-11-30 天津斯瑞吉高新科技研究院有限公司 一种实验室用除去植物油中过氧化物的装置
CN205340772U (zh) * 2016-01-19 2016-06-29 宁波钛安新材料科技有限公司 一种导热油加热的反应釜自动化温控装置
CN205536540U (zh) * 2016-01-28 2016-08-31 广东华特气体股份有限公司 一种高效气体加热装置
CN205613398U (zh) * 2016-03-28 2016-10-05 郑州四维特种材料有限责任公司 热处理反应器
CN208959345U (zh) * 2018-10-18 2019-06-11 宜兴富曦机械有限公司 一种强制循环蒸发器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105007641B (zh) 临界热流密度试验用加热棒
CN101871902B (zh) 一种热管用多孔材料极限热流密度的测试装置及测试方法
JPS61242630A (ja) 触媒反応装置
CN112619724A (zh) 一种装填金属颗粒的加热/汽化装置
Yuan et al. Thermal performances of molten salt steam generator
CN213578759U (zh) 一种带水冷夹套管式加热炉体
GB1593473A (en) Process and apparatus for heating gases or vapours
Anish et al. Accelerated charging of PCM in a horizontal shell and multi-finned tube energy storage system
Li et al. Experimental investigation of the thermal performance of high-temperature flat heat pipe with a single heat source and a multi heat source
CN112629287A (zh) 一种包括内置盘管的加热/汽化装置
CN212727469U (zh) 金属工质底部加热装置
WO2022068090A1 (zh) 一种电热汽化机构及高温蒸汽发生装置
Zhu et al. A visualized study of micro-bubble emission boiling
CN210921815U (zh) 用于燃气热水器或壁挂炉的换热单元及燃气热水器或壁挂炉
JP3337438B2 (ja) 超臨界流体生成用加熱装置
JP2009047347A (ja) 加熱冷却装置
CN207085889U (zh) 一种高效反应釜
JP2011190955A (ja) ヒートパイプ製造方法およびヒートパイプ製造装置
CA2920500C (en) Fluid heater
CN111447703B (zh) 一种浸入型节能铝合金熔体加热器
CN213955768U (zh) 一种去离子水电加热器
CN108775705A (zh) 一种可阻垢的加热锅炉
CN109126440B (zh) 一种控温安全型催化氧化VOCs治理方法
CN209287249U (zh) 一种高温催化反应装置
US2049699A (en) Gas converting furnace

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210409

RJ01 Rejection of invention patent application after publication