CN114259747A - 一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，包括旋转蒸发器主机和水浴锅，所述旋转蒸发器主机包括蒸馏瓶和水环式真空泵，所述水浴锅包括加热内胆和蓄水容器，所述蒸馏瓶设于所述蓄水容器内，所述加热内胆用于给蓄水容器内的液体加热，所述加热内胆包括罐体、导热片和电热盘，所述罐体内设有所述电热盘，所述导热片设于所述罐体的外壁，所述罐体内装有浸没所述电热盘的液体，所述罐体在液体的上部形成空腔，所述罐体的空腔通过管道与水环式真空泵连通，所述管道上设有限压阀。本发明利用加热内胆来对水浴锅的蓄水容器加热，保持水浴锅加热蒸馏瓶的温度稳定，并且加热内胆蒸发的蒸汽可以供给水环式真空泵补充水。

Description

一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器

技术领域

本发明涉及旋转蒸发器技术领域，特别涉及—种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器。

背景技术

旋转蒸发器是实验室广泛应用的一种蒸发仪器，旋转蒸发器包括旋转蒸发器主机和水浴锅，旋转蒸发器主机一般由马达、蒸馏瓶、冷凝管和真空泵等部分组成的，真空泵工作时使蒸馏瓶内形成减压条件，在减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂。现有技术中，旋转蒸发器的真空泵采用循环水式多用真空泵，即水环式真空泵，但是水环式真空泵一般都是采用水作为作业液，水环式真空泵的转子叶轮工作时驱动空气流动，流动的空气直接与水接触，在工作时水环的部分水与气体一同紧缩扫除泵外，因此需要的频繁补充新鲜的水，以使水环泵的能够保持稳定。

发明内容

针对上述现有技术，本发明在于提供—种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，利用加热内胆来对水浴锅的蓄水容器加热，保持水浴锅加热蒸馏瓶的温度稳定，并且加热内胆蒸发的蒸汽可以供给水环式真空泵补充水。

本发明的技术方案是这样实现的：

—种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，包括旋转蒸发器主机和水浴锅，所述旋转蒸发器主机包括蒸馏瓶和水环式真空泵，所述水浴锅包括加热内胆和蓄水容器，所述蒸馏瓶设于所述蓄水容器内，所述加热内胆用于给蓄水容器内的液体加热，所述加热内胆包括罐体、导热片和电热盘，所述罐体内设有所述电热盘，所述导热片设于所述罐体的外壁，所述罐体内装有浸没所述电热盘的液体，所述罐体在液体的上部形成空腔，所述罐体的空腔通过管道与水环式真空泵连通，所述管道上设有限压阀。

进一步的，所述加热内胆浸没在所述蓄水容器的液体中。

进一步的，所述罐体包括柱形罐和若干半球形罐，若干所述半球形罐位于所述柱形罐的上方，若干所述半球形罐和柱形罐相互连通，所述柱形罐内装有液体，若干所述半球形罐的内腔构成所述空腔，所述半球形罐的底部和顶部位球面结构。

进一步的，所述电热盘与控制开关电连接，所述限压阀与所述空腔之间的管道上设有缓冲罐。

进一步的，所述缓冲罐为冷凝罐，所述冷凝罐底部通过排料管与所述柱形罐连通。

进一步的，所述限压阀包括阀座、阀板和第一弹簧，所述阀座设有所述管道内，所述阀座中部设有气流通道，所述第一弹簧一端与所述阀座连接，另一端与所述阀板连接，所述第一弹簧推动所述阀板盖住所述气流通道。

进一步的，所述限压阀包括套筒和设于套筒内的锥形隔板、分流锥罩和滑动管，所述套筒一端通过管道与空腔连通，所述滑动管一端通过管道与水环式真空泵连通，所述锥形隔板等间距设于所述套筒内，所述锥形隔板的中部设有通孔，所述滑动管从所述通孔穿过，所述滑动管移动路径上设有所述分流锥罩，所述分流锥罩包括圆环、转动片和第二弹簧，若干所述转动片与所述圆环转动连接，所述第二弹簧安装在所述圆环上驱动所述转动片转向中心聚拢。

进一步的，所述通孔的内壁设有密封圈。

本发明的有益效果在于：

通过限压阀控制空腔的压力，从而控制罐体内的液体的沸点，利用电热盘将罐体内的液体加热至沸腾或者准沸腾状态，从而控制蓄水容器内的液体温度。由于沸点是固定的，因此罐体内的液体和蒸汽温度是恒定的，在加热内胆与蓄水容器内充分换热后，蓄水容器内的液体温度与罐体内的液体温度相同，从而准确的控制蓄水容器内的温度。在罐体内蒸发的蒸汽通过管道进入水环式真空泵内，一定程度上补充水环式真空泵工作过程中散失的水分，减少向水环式真空泵补充水。由于进入水环式真空泵内的气体具有一定的温度，在进入水环式真空泵后降温使其气压降低，从而减小水环式真空泵压缩空气的阻力。导热片设于所述罐体的外壁，提高罐体与蓄水容器内的液体的换热。

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器的立体图；

图2为本发明实施例1的限压阀的内部结构示意图；

图3为本发明实施例2的限压阀的内部结构示意图；

图中，1旋转蒸发器主机，2水浴锅，3蒸馏瓶，4水环式真空泵，5加热内， 6蓄水容器，7罐体，8导热片，9电热盘，10空腔，11管道，12限压阀，13 柱形罐，14半球形罐，16缓冲罐，17排料管，18阀座，19阀板，20第一弹簧， 21气流通道，22锥形隔板，23分流锥罩，24滑动管，25套筒，26通孔，27圆环，28转动片，29第二弹簧，30密封圈。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

参见图1～2，一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，包括旋转蒸发器主机1和水浴锅2，所述旋转蒸发器主机1包括蒸馏瓶3和水环式真空泵4，所述水浴锅2包括加热内胆5和蓄水容器6，所述蒸馏瓶3设于所述蓄水容器6内，所述加热内胆5用于给蓄水容器6内的液体加热，所述加热内胆5包括罐体7、导热片8和电热盘9，所述罐体7内设有所述电热盘9，所述导热片8设于所述罐体7的外壁，所述罐体7内装有浸没所述电热盘9的液体，所述罐体7在液体的上部形成空腔10，所述罐体7的空腔10通过管道11与水环式真空泵4连通，所述管道11上设有限压阀12。

水环式真空泵4工作时产生负压，蒸馏瓶3与水环式真空泵4连通，使得蒸馏瓶3处于负压状态。蒸馏瓶3置于水浴锅2内加热，旋转蒸发器主机1在蒸馏瓶3水浴加热时驱动蒸馏瓶3转动。水浴锅2的蓄水容器6内装有液体，优选的，蓄水容器6装有的液体为水。在蓄水容器6内设有加热内胆5，加热内胆5浸没在蓄水容器6的液体中，利用加热内胆5为蓄水容器6内的液体加热。加热内胆5包括罐体7、导热片8和电热盘9，在罐体7内装有沸点固定的液体，可选的，罐体7内装有的液体为水，水易于获得。电热盘9浸没在罐体7内的液体中，电热盘9通电后对罐体7内的液体加热，罐体7在液体的上部形成空腔10，空腔10通过管道11与水环式真空泵4连通，水环式真空泵4工作时产生负压，因此可以使得空腔10内形成负压。在管道11上设置限压阀12，当空腔10内的压力大于水环式真空泵4的形成的负压达到预设值时，限压阀12开启将空腔10内的气体排出，降低空腔10内的压力。电热盘9产生的热量对罐体7内的液体加热后，一部分热量通过罐体7传导至蓄水容器6内的液体，对蓄水容器6内的液体进行加热，另一部分热量随着罐体7内的液体蒸发形成蒸汽，蒸汽进入空腔10后通过罐体7传导至蓄水容器6内的液体。通过限压阀12 控制空腔10的压力，从而控制罐体7内的液体的沸点，利用电热盘9将罐体7 内的液体加热至沸腾或者准沸腾状态，从而控制蓄水容器6内的液体温度。由于沸点是固定的，因此罐体7内的液体和蒸汽温度是恒定的，在加热内胆5与蓄水容器6内充分换热后，蓄水容器6内的液体温度与罐体7内的液体温度相同，从而准确的控制蓄水容器6内的温度。在罐体7内蒸发的蒸汽通过管道11 进入水环式真空泵4内，一定程度上补充水环式真空泵4工作过程中散失的水分，减少向水环式真空泵4补充水。由于进入水环式真空泵4内的气体具有一定的温度，在进入水环式真空泵4后降温使其气压降低，从而减小水环式真空泵4压缩空气的阻力。导热片8设于所述罐体7的外壁，提高罐体7与蓄水容器6内的液体的换热。

具体的，所述加热内胆5浸没在所述蓄水容器6的液体中。确保加热内胆5 与蓄水容器6充分换热。

具体的，所述罐体7包括柱形罐13和若干半球形罐14，若干所述半球形罐 14位于所述柱形罐13的上方，若干所述半球形罐14和柱形罐13相互连通，所述柱形罐13内装有液体，若干所述半球形罐14的内腔构成所述空腔10，所述半球形罐14的底部和顶部位球面结构。将蒸馏瓶3置于蓄水容器6后，蓄水容器6内的液面为球面状。若干所述半球形罐14的内腔构成所述空腔10，使得空腔10的形状与蓄水容器6的液面形状相互匹配。若干所述半球形罐14和柱形罐13相互连通，在柱形罐13内蒸发的蒸汽进入到半球形罐14内，蒸汽冷凝后沿着半球形罐14的内壁向下流回到柱形罐13内。若干个半球形罐14提高了与蓄水容器6内液体的接触面积，提高换热效率。

具体的，所述电热盘9与控制开关电连接，所述限压阀12与所述空腔10 之间的管道11上设有缓冲罐16。通过控制开关来调节电热盘9的功率，使罐体 7内的液体处于准沸腾的状态或者微弱的沸腾状态。缓冲罐16能够对产生的蒸汽进行缓冲，从而维持空腔10内的气压稳定。

可选的，所述缓冲罐16为冷凝罐，所述冷凝罐底部通过排料管17与所述柱形罐13连通。进入缓冲罐16内的蒸汽被降温冷凝，防止空腔10内的压力过高，经过冷凝的液体从排料管17又回到柱形罐13内。

具体的，所述限压阀12包括阀座18、阀板19和第一弹簧20，所述阀座18 设有所述管道11内，所述阀座18中部设有气流通道21，所述第一弹簧20一端与所述阀座18连接，另一端与所述阀板19连接，所述第一弹簧20推动所述阀板19盖住所述气流通道21。在第一弹簧20的作用下，阀板19盖在气流通道 21上，并且第一弹簧20对阀板19施加预设的预紧力。当阀板19两侧的压力差小于预设值时，阀板19盖住气流通道21，气体不能够从气流通道21经过。当空腔10内的压力升高达到预设值时，气体推动阀板19克服第一弹簧20的作用力远离阀座18，将气流通道21开启。在气流通道21开启后空腔10内的气体排出，使空腔10内的气压降低到预设值后阀板19再次关闭。通过限压阀12使得空腔10内的气压在相对稳定的范围内。

实施例2

参见图3，本实施例与实施例1的区别在于，所述限压阀12包括套筒25和设于套筒25内的锥形隔板22、分流锥罩23和滑动管24，所述套筒25一端通过管道11与空腔10连通，所述滑动管24一端通过管道11与水环式真空泵4 连通，所述锥形隔板22等间距设于所述套筒25内，所述锥形隔板22的中部设有通孔26，所述滑动管24从所述通孔26穿过，所述滑动管24移动路径上设有所述分流锥罩23，所述分流锥罩23包括圆环27、转动片28和第二弹簧29，若干所述转动片28与所述圆环27转动连接，所述第二弹簧29安装在所述圆环27 上驱动所述转动片28转向中心聚拢。

空腔10内的气体从套筒25的一端进入限压阀12，从滑动管24流出进入水环式真空泵4。套筒25内的锥形隔板22和分流锥罩23，锥形隔板22将套筒25 分割成若干个气流单元，每个气流单元内设有所述分流锥罩23，分流锥罩23位于两个锥形隔板22之间。在锥形隔板22的中心设有通孔26，滑动管24从通孔 26穿过，并且可以在通孔26滑动。气体经过两个相邻的锥形隔板22时，先从上一个锥形隔板22的通孔26进入到气流单元内，进入气流单元后被分流锥罩 23向四周分流，被分流的气体进入到下一个锥形隔板22与套筒25之间的空隙，然后沿着锥形隔板22逆流到分流锥罩23内，在分流锥罩23汇集后再从反转方向朝着下一个锥形隔板22的通孔26。在气体流动的过程中气流方向被改变，并且分流后的气流在套筒25径向的运动分量相互抵消，从而使得气体流动的阻力大大增加。气体在限压阀12内流动的气压损耗大，使得气体虽然始终能够从限压阀12流过，但是限压阀12两端存在压差大。并且气体流经过的气流单元越多时，限压阀12两端的压差越大。滑动管24能够从通孔26穿过并移动，分流锥罩23包括圆环27、转动片28和第二弹簧29，圆环27固定在套筒25内，若干所述转动片28与所述圆环27转动连接，所述第二弹簧29安装在所述圆环27 上驱动所述转动片28转向中心聚拢，在滑动管24从通过穿过时能顾推开转动片28转动，使得分流锥罩23开启让滑动管24经过。滑动管24插入套筒25的深度大时，气体经过限压阀12时所需要的经过气流单元数量减少，滑动管24 插入套筒25的深度小时，气体经过限压阀12时所需要的的气流单元数量增多，因此可通过调节滑动管24插入套筒25的深度来调节限压阀12两端的压力差，进而调节空腔10内的气压，保持空腔10内的气压稳定。能够在将气体不断排向水环式真空泵4的情况下控制空腔10的压力，能够提供更大截面的气流流道，并且能够不断的向水环式真空泵4补充水。

具体的，所述通孔26的内壁设有密封圈30。提高滑动管24的密封性，避免气体泄漏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，包括旋转蒸发器主机和水浴锅，所述旋转蒸发器主机包括蒸馏瓶和水环式真空泵，其特征在于，所述水浴锅包括加热内胆和蓄水容器，所述蒸馏瓶设于所述蓄水容器内，所述加热内胆用于给蓄水容器内的液体加热，所述加热内胆包括罐体、导热片和电热盘，所述罐体内设有所述电热盘，所述导热片设于所述罐体的外壁，所述罐体内装有浸没所述电热盘的液体，所述罐体在液体的上部形成空腔，所述罐体的空腔通过管道与水环式真空泵连通，所述管道上设有限压阀。

2.根据权利要求1所述的—种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述加热内胆浸没在所述蓄水容器的液体中。

3.根据权利要求1所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述罐体包括柱形罐和若干半球形罐，若干所述半球形罐位于所述柱形罐的上方，若干所述半球形罐和柱形罐相互连通，所述柱形罐内装有液体，若干所述半球形罐的内腔构成所述空腔，所述半球形罐的底部和顶部位球面结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述电热盘与控制开关电连接，所述限压阀与所述空腔之间的管道上设有缓冲罐。

5.根据权利要求4所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述缓冲罐为冷凝罐，所述冷凝罐底部通过排料管与所述柱形罐连通。

6.根据权利要求1所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述限压阀包括阀座、阀板和第一弹簧，所述阀座设有所述管道内，所述阀座中部设有气流通道，所述第一弹簧一端与所述阀座连接，另一端与所述阀板连接，所述第一弹簧推动所述阀板盖住所述气流通道。

7.根据权利要求1所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述限压阀包括套筒和设于套筒内的锥形隔板、分流锥罩和滑动管，所述套筒一端通过管道与空腔连通，所述滑动管一端通过管道与水环式真空泵连通，所述锥形隔板等间距设于所述套筒内，所述锥形隔板的中部设有通孔，所述滑动管从所述通孔穿过，所述滑动管移动路径上设有所述分流锥罩，所述分流锥罩包括圆环、转动片和第二弹簧，若干所述转动片与所述圆环转动连接，所述第二弹簧安装在所述圆环上驱动所述转动片转向中心聚拢。

8.根据权利要求1所述的一种具有循环水式多用真空泵的旋转蒸发器，其特征在于，所述通孔的内壁设有密封圈。

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