CN115300926A - 一种高效冷却冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效冷却冷凝器，涉及实验器材的技术领域，包括基座和设置在基座上的玻璃冷凝瓶，所述玻璃冷凝瓶两端开口，所述玻璃冷凝瓶一端开口设置有收集瓶，所述收集瓶与玻璃冷凝瓶内部连通，所述玻璃冷凝瓶与收集瓶连接处设置有锁紧件；所述玻璃冷凝瓶内设置有带有气液分离功能的蛇形盘管蒸发器，所述玻璃冷凝瓶侧壁上开设有用于连通旋转蒸发仪的进气接口，所述玻璃冷凝瓶上还开设有用于连接真空阀的真空接头；所述蛇形盘管蒸发器上连接有制冷系统。本发明具有低成本、高效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及实验器材的技术领域，尤其是涉及一种高效冷却冷凝器。
背景技术
在利用旋转蒸发仪进行蒸馏萃取实验时，为了保证设备的正常运作，一般需要对设备进行降温，现有的冷却方式主要是在设备外部增加冷却循环器，冷却方法如下：
先在旋蒸玻璃冷凝器外部，设置冷却循环器，并在冷却循环器的槽内添加制冷介质，制冷介质一般为工业酒精，然后通过冷却循环器槽内蒸发管制冷，降低工业酒精到设定负温度，再通磁力循环泵让负温度的工业酒精流动循环起来进入旋蒸的玻璃冷凝器内，并不断循环以保持玻璃冷凝器持续低温，从而达到循环制冷的效果。
但上述方式需要依靠酒精为冷却介质，在使用多次后，酒精浓度下降，就需要更换新的酒精，导致整体的使用成本较高。所以现在急需开发一种低成本且效率较高的冷却冷凝器。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高效冷却冷凝器，其具有低成本、高效率的优点。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高效冷却冷凝器，包括基座和设置在基座上的玻璃冷凝瓶，所述玻璃冷凝瓶两端开口，所述玻璃冷凝瓶一端开口设置有收集瓶，所述收集瓶与玻璃冷凝瓶内部连通，所述玻璃冷凝瓶与收集瓶连接处设置有锁紧件；
所述玻璃冷凝瓶内设置有带有气液分离功能的蛇形盘管蒸发器，所述玻璃冷凝瓶侧壁上开设有用于连通旋转蒸发仪的进气接口，所述玻璃冷凝瓶上还开设有用于连接真空阀的真空接头；
所述蛇形盘管蒸发器上连接有制冷系统。
通过采用上述技术方案，当进行实验前，先将带有气液分离功能的蛇形盘管蒸发器套入玻璃冷凝瓶内，并将蛇形盘管蒸发器锁紧，再用锁紧件将收集瓶夹在玻璃冷凝瓶一端开口处，使得玻璃冷凝瓶内形成一个真空环境。然后把实验用的旋转蒸发仪的蒸汽热软管连接在玻璃冷凝瓶的进气接口处，把真空泵用软管与冷凝器的真空接头连接，之后打开真空泵并开启制冷系统对玻璃冷凝瓶进行降温，当达到设定温度后，打开旋转蒸发仪，旋转蒸发仪产生的热蒸汽通过软管进入玻璃冷凝瓶的负压环境内，从而开始进行减压蒸馏的实验。本申请公开的冷凝器不需要准备酒精作为冷却介质，也不需要循环泵循环到旋蒸里面降温，而是制冷系统里的制冷器直接作用于蛇形盘管蒸发器进行降温，既节省了成本，又提高了降温效率。
本发明进一步设置为：所述蛇形盘管蒸发器包括内部中空的缸筒、绕设在缸筒外壁上与缸筒相通的蛇形盘管、设置在玻璃冷凝瓶一端的不锈钢法兰盘和插设在不锈钢法兰盘上的钩状出管，所述钩状出管一端贯穿不锈钢法兰盘与制冷系统连通，另一端插入缸筒内部，所述蛇形盘管的一端插设在不锈钢法兰盘上并贯穿不锈钢法兰盘与制冷系统连通。
本发明进一步设置为：所述真空接头插设在不锈钢法兰盘轴心处且与不锈钢法兰盘同轴设置，所述真空接头一端与外界连通，另一端插入玻璃冷凝瓶。
本发明进一步设置为：所述玻璃冷凝瓶一端设置有冷凝瓶法兰盘，所述冷凝瓶法兰盘与锈钢法兰盘抵接，所述冷凝瓶法兰盘与锈钢法兰盘连接处设置有不锈钢卡箍。
本发明进一步设置为：所述基座包括底座、设置在底座四边的前板、后板、左侧板、右侧板、与底座平行设置的上盖板，所述上盖板上设置有与前板相连的伸出板，所述玻璃冷凝瓶设置在伸出板上。
本发明进一步设置为：所述制冷系统包括固定连接在底座上的热力膨胀阀、压力传感器、过滤器、冷凝器、油液分离机、压缩机，所述热力膨胀阀、压力传感器、过滤器、冷凝器、油液分离机、压缩机通过铜管依次连通，所述热力膨胀阀与蛇形盘管连通，所述压缩机与钩状出管连通。
本发明进一步设置为：所述后板上设置有轴流风机，所述轴流风机连通外部与基座内部。
本发明进一步设置为：所述前板上设置有仪表安装板，仪表安装板上设置有仪表控制器，所述仪表安装板与前板可拆连接。
通过采用上述技术方案，将制冷设备部分与电器部分分离了，当电器部分有问题的时候只需将仪表安装板单独取下进行维修即可，使得后期保养维护更加方便。
本发明进一步设置为：所述锁紧件为不锈钢夹。
本发明进一步设置为：所述玻璃冷凝瓶竖直方向的下方设置有接水盘。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.制冷剂直接作用于蛇形盘管蒸发器进行降温，加快了降温速度；
2.制冷剂直接作用于蛇形盘管蒸发器进行降温，不需要工业酒精等作为冷却介质，更环保更节省成本了；
3.制冷剂直接作用于蛇形盘管蒸发器进行降温，不需要循环泵来循环制冷介质了，减少实验准备工作简化了实验操作步骤。
附图说明
图1是冷凝器的整体结构示意图；
图2是冷凝器的爆炸图；
图3是蛇形盘管蒸发器的整体结构示意图；
图4是蛇形盘管蒸发器与玻璃冷凝瓶的剖视图；
图5是制冷系统的整体结构图；
图6是制冷系统的原理图。
图中，1、基座；11、底座；12、前板；13、后板；14、左侧板；15、右侧板；16、上盖板；161、伸出板；2、玻璃冷凝瓶；21、冷凝瓶法兰盘；22、不锈钢夹；23、不锈钢卡箍；24、进气接口；3、收集瓶；4、蛇形盘管蒸发器；41、缸筒；42、蛇形盘管；43、不锈钢法兰盘；44、钩状出管；5、真空接头；6、制冷系统；61、压缩机；62、油液分离机；63、冷凝器；64、过滤器；65、压力传感器；66、热力膨胀阀；7、轴流风机；8、仪表安装板；81、仪表控制器；9、接水盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2，为本发明公开的一种高效冷却冷凝器，包括水平放置的底座11，底座11成矩形，底座11的四边上分别通过螺丝固定连接有前板12、后板13、左侧板14和右侧板15，前板12、后板13、左侧板14和右侧板15均垂直于底座11设置，前板12、后板13、左侧板14和右侧板15远离底座11的一端共同连接有上盖板16，上盖板16平行于底座11设置。底座11、前板12、后板13、左侧板14、右侧板15和上盖板16共同构成了高效冷却冷凝器的基座1，使得基座1内部为中空状态。上盖板16与前板12相连的一侧边上一体成型有伸出板161，伸出板161平行于底座11设置，前板12上一体成型有存放座，存放座与伸出板161通过螺钉连接，存放座内开设有连接腔。
参照图2和图3，伸出板161朝向底座11的一侧面上通过螺丝固定连接有不锈钢法兰盘43，不锈钢法兰盘43轴心处插设有真空接头5，真空接头5沿竖直方向设置，真空接头5一端插入连接腔内，另一端贯穿不锈钢法兰盘43设置，在进行实验时，真空接头5插入连接腔的一端与真空泵连接。不锈钢法兰盘43上焊接有蛇形盘管42，蛇形盘管42在竖直方向上呈螺旋状设置，蛇形盘管42一端贯穿不锈钢法兰盘43插入连接腔内，另一端插入缸筒41内部。不锈钢法兰盘43上还焊接有钩状出管44，钩状出管44包括直管部和钩状部，钩状出管44的直管部贯穿不锈钢法兰盘43插入连接腔内，钩状部插入蛇形盘管42内部。钩状出管44上焊接有缸筒41，缸筒41内部中空，钩状出管44钩状的一端伸入缸筒41内部，蛇形盘管42绕设在缸筒41外壁上。钩状出管44使得流入内部的制冷剂在液体状态下不能冲出去，从而起到气液分离的作用。缸筒41、蛇形盘管42、钩状出管44和不锈钢法兰盘43共同构成了带有气液分离功能的蛇形盘管蒸发器4，既起到了蒸发的效果又起到了气液分离的效果，减小了成本，也减小了安装体积，改善了工艺。
参照图2和图4，不锈钢法兰盘43背离伸出板161的一端可拆连接有中空的玻璃冷凝瓶2，玻璃冷凝瓶2两端开口，蛇形盘管蒸发器4从一端开口处插入冷凝瓶内部。玻璃冷凝瓶2接近不锈钢法兰盘43的一端固定连接有冷凝瓶法兰盘21，冷凝瓶法兰盘21与不锈钢法兰盘43抵接，冷凝瓶法兰盘21与不锈钢法兰盘43连接处卡设有不锈钢卡箍23，利用不锈钢卡箍23将玻璃冷凝瓶2锁紧在不锈钢法兰盘43上。冷凝瓶法兰盘21与不锈钢法兰盘43的连接面上放置有O型密封圈，冷凝瓶法兰盘21上开设有环状的凹槽，O型密封圈卡设在凹槽内，借助O型密封圈提高连接的密封性。
参照图1和图2，玻璃冷凝瓶2远离不锈钢法兰盘43的一端连接有收集瓶3，玻璃冷凝瓶2远离不锈钢法兰盘43一端的开口插入收集瓶3内，玻璃冷凝瓶2与收集瓶3连接处卡设有不锈钢夹22从而将玻璃冷凝瓶2与收集瓶3锁紧。收集瓶3竖直方向的下方放置有接水盘9，借助接水盘9收集外漏的水滴，提高了环保性，减少实验对外界的影响。
参照图1，玻璃冷凝瓶2侧壁上开设有进气接口24，进气接口24位于接近收集瓶3的一端，在实验过程中，进气接口24连通旋转蒸发仪。
参照图5和图6，底座11上固定连接有压缩机61，压缩机61的回气管通过铜管与钩状出管44伸入连接腔的一端连通，压缩机61的排气管通过铜管连通油液分离机62，压缩机61与油液分离机62之间还连接有回油管，油液分离机62通过铜管与冷凝器63相连，冷凝器63为三排八支排布，每支长为184毫米，冷凝器63通过铜管与过滤器64连通，过滤器64通过铜管与热力膨胀阀66连通，在过滤器64与热力膨胀阀66的连接通路上设置有压力传感器65，热力膨胀阀66另一端通过铜管与蛇形盘管42插入连接腔的一端连接。油液分离机62、冷凝器63、过滤器64、热力膨胀阀66、压力传感器65均固定在底座11上，热力膨胀阀66固定在后板13上。压缩机61、油液分离机62、冷凝器63、过滤器64、热力膨胀阀66和压力传感器65共同构成了冷却系统，在冷却系统工作时，冷却介质通过压缩机流入油液分离机62，并依次经过冷凝器63、过滤器64、压力传感器65和热力膨胀阀66，使得冷却介质流入蛇形盘管42，然后流入缸筒41内，最后经钩状出管44回到压缩机61，完成冷却循环，从而为装置进行降温。
参照图2，后板13上还设置有轴流风机7，轴流风机7位于基座1内部，轴流风机7连通外部与基座1内部。
参照图2，前板12上通过螺钉可拆固定有仪表安装板8，仪表安装板8安装有仪表控制器81，将制冷设备部分与电器部分分离了，当电器部分有问题的时候只需将仪表安装板8单独取下进行维修即可，使得后期保养维护更加方便。
本实施例的实施原理为：在进行实验前，把O型密封圈放入冷凝瓶法兰盘21的凹槽内，再将蛇形盘管蒸发器4套入玻璃冷凝瓶2内，并使得凝瓶法兰盘与不锈钢法兰盘43抵接，然后用不锈钢卡箍23将冷凝瓶法兰盘21与不锈钢法兰盘43锁紧，再把收集瓶3用不锈钢夹22夹在玻璃冷凝瓶2另一端开口处形成一个真空环境。在固定好玻璃冷凝瓶2后，把实验用的旋转蒸发仪的蒸汽热软管连接在玻璃冷凝瓶2的进气接口24处，把真空泵用软管与真空接头5连接，之后打开真空泵并开启制冷系统6对玻璃冷凝瓶2进行降温，当达到设定温度后，打开旋转蒸发仪，旋转蒸发仪产生的热蒸汽通过软管进入玻璃冷凝瓶2的负压环境内，从而开始进行减压蒸馏的实验。相较于传统的冷却冷凝器，不需要准备冷却酒精等作为冷却介质，也不需要循环泵循环到旋蒸内进行降温，而是制冷系统6里的制冷剂直接作用于蛇形盘管蒸发器4进行降温，使得成本大大降低的同时，也缩短了整体的工作时间，提高了效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效冷却冷凝器，包括基座(1)和设置在基座(1)上的玻璃冷凝瓶(2)，其特征在于：所述玻璃冷凝瓶(2)两端开口，所述玻璃冷凝瓶(2)一端开口设置有收集瓶(3)，所述收集瓶(3)与玻璃冷凝瓶(2)内部连通，所述玻璃冷凝瓶(2)与收集瓶(3)连接处设置有锁紧件；
所述玻璃冷凝瓶(2)内设置有带有气液分离功能的蛇形盘管蒸发器(4)，所述玻璃冷凝瓶(2)侧壁上开设有用于连通旋转蒸发仪的进气接口(24)，所述玻璃冷凝瓶(2)上还开设有用于连接真空阀的真空接头(5)；
所述蛇形盘管蒸发器(4)上连接有制冷系统(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述蛇形盘管蒸发器(4)包括内部中空的缸筒(41)、绕设在缸筒(41)外壁上与缸筒(41)相通的蛇形盘管(42)、设置在玻璃冷凝瓶(2)一端的不锈钢法兰盘(43)和插设在不锈钢法兰盘(43)上的钩状出管(44)，所述钩状出管(44)一端贯穿不锈钢法兰盘(43)与制冷系统(6)连通，另一端插入缸筒(41)内部，所述蛇形盘管(42)的一端插设在不锈钢法兰盘(43)上并贯穿不锈钢法兰盘(43)与制冷系统(6)连通。
3.根据权利要求2所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述真空接头(5)插设在不锈钢法兰盘(43)轴心处且与不锈钢法兰盘(43)同轴设置，所述真空接头(5)一端与外界连通，另一端插入玻璃冷凝瓶(2)。
4.根据权利要求3所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述玻璃冷凝瓶(2)一端设置有冷凝瓶法兰盘(21)，所述冷凝瓶法兰盘(21)与锈钢法兰盘抵接，所述冷凝瓶法兰盘(21)与锈钢法兰盘连接处设置有不锈钢卡箍(23)。
5.根据权利要求2所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述基座(1)包括底座(11)、设置在底座(11)四边的前板(12)、后板(13)、左侧板(14)、右侧板(15)、与底座(11)平行设置的上盖板(16)，所述上盖板(16)上设置有与前板(12)相连的伸出板(161)，所述玻璃冷凝瓶(2)设置在伸出板(161)上。
6.根据权利要求5所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述制冷系统(6)包括固定连接在底座(11)上的热力膨胀阀(66)、压力传感器(65)、过滤器(64)、冷凝器(63)、油液分离机(62)、压缩机(61)，所述热力膨胀阀(66)、压力传感器(65)、过滤器(64)、冷凝器(63)、油液分离机(62)、压缩机(61)通过铜管依次连通，所述热力膨胀阀(66)与蛇形盘管(42)连通，所述压缩机(61)与钩状出管(44)连通。
7.根据权利要求6所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述后板(13)上设置有轴流风机(7)，所述轴流风机(7)连通外部与基座(1)内部。
8.根据权利要求5所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述前板(12)上设置有仪表安装板(8)，仪表安装板(8)上设置有仪表控制器(81)，所述仪表安装板(8)与前板(12)可拆连接。
9.根据权利要求1所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述锁紧件为不锈钢夹(22)。
10.根据权利要求1所述的一种高效冷却冷凝器，其特征在于：所述玻璃冷凝瓶(2)竖直方向的下方设置有接水盘(9)。
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