CN117451775A - 一种混合组分凝结凝华实验平台及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合组分凝结凝华实验平台，包括测试工质环路、载冷剂环路、冷源环路和观察段，测试工质环路包含依次串联的第一换热器、第一流量计、第五调节阀、第三截止阀、压缩机、缓冲罐、第六调节阀和第一加热器，载冷剂环路包含依次串联的第十调节阀、第二流量计、第三加热器、第十二调节阀、第一换热器、第二换热器、第七调节阀、磁力泵、第二加热器和第九调节阀，冷源环路包含依次串联的冷源和第二换热器和第十五调节阀；本发明的实验平台为混合组分凝结凝华形态可视化实验台，可以获取混合组分易凝组分凝结凝华条件、形态以及凝结凝华对流动换热的影响，确定易凝组分凝结凝华共存时的相互影响等。

Description

一种混合组分凝结凝华实验平台及实验方法

技术领域

本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种混合组分凝结凝华实验平台及实验方法。

背景技术

混合组分凝结凝华涉及气态物质向液态和固态转变的过程。这种转变通常涉及以下几个背景技术：

高压：混合组分凝结凝华条件极为苛刻，大多数组分在常压下无法实现凝结凝华，提高组分压力对凝结凝华的重要性体现在以下方面。

1）相图调控：高压可以影响物质的相行为和相图，在组分凝结凝华过程中起到调控的作用。通过施加高压，可以改变反应体系中物质的相态，使得凝华产物的性质和晶体结构得以调控。一些高压凝华产物具有独特的晶体结构和化学性质，具备特殊的功能和应用潜力。

2）调节体积和密度：高压可以使气体变得更加密集，液态和固态物质的体积压缩。在组分凝结凝华中，通过高压的施加，可以使混合组分凝结为更紧密的晶体或均匀的固体结构。这有助于提高材料的密度、强度和性能。

低温：不同的混合组分凝结凝华温度不同，绝大多数混合组分的凝结凝华温度都在0℃以下，某些组分甚至达到-100℃以下。低温对凝结凝华的重要性通常表现在以下方面。

1）相变控制：低温可以影响物质的相行为和相图，使气态物质转变为液态或固态。通过控制低温条件，可以调控反应体系中物质的相态，使其凝结为特定的液体或固体结构。低温可以引发相变反应，使得组分之间发生呈现凝结现象，并产生具有特殊性能的凝结产物。

2）控制晶体生长：低温有助于控制晶体的生长速率和晶体尺寸，对于凝结凝华过程中的晶体形成具有重要影响。较低的温度可以使晶体生长速率减慢，有效避免过快的晶体生长导致的晶体缺陷和不均匀性。通过控制低温条件下的沉积速率和温度梯度，可以获得具有优良晶体质量和尺寸可控性的凝结产物。

可视化：混合组分在高压及低温的严苛条件下凝结凝华产生液滴或霜，为了解其形态、结构、尺寸及演化形态等，需要获取该过程的图片、视频等影像资料记录数据，可视化是混合组分凝结凝华实验台的重要组成部分。目前的实验台很多都是观察在管外壁面的液滴或霜，而实际生产应用中液滴和霜是出现在管内壁上，实现管内壁的可视化是一大难点。可视化对于一个实验台的重要性体现在以下方面。

1）实时观察和监测：通过可视化技术，实验室人员可以实时观察和监测实验过程中的关键参数和变化。例如，使用实时视频监控系统可以帮助研究人员观察化学反应的颜色变化、相变过程等。这有助于他们及时获得实验数据，发现可能的问题或异常情况，并采取相应的措施。

2）提升普适性和易复现性：通过可视化记录实验过程和结果，可以提高实验结果的普适性和易复现性。实验人员可以精确记录实验操作的步骤、反应时间和温度等条件，并使用摄像设备捕捉实验过程中的细节。这些记录和观察可以确保实验重复性和结果的可靠性，同时也方便他人参考和复制实验。

换热需求：仅仅满足实验台的可视化功能采用纯石英玻璃结构即可，但某些组分的凝结凝华还需满足换热要求，而石英玻璃的导热系数较小，换热面积小的情况下导热热阻很大，无法满足换热要求；另一方面，在工程上很少运用石英玻璃作为管路，而管路材质的不同最终会导致结果的差异，实验段的材质要和实际工程应用相符，因此同时实现换热要求和可视化是一大难点，因此，本发明提出一种混合组分凝结凝华实验平台及实验方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种混合组分凝结凝华实验平台及实验方法，该混合组分凝结凝华实验平台及实验方法通过调节温度、压力和物质组成等参数来控制；混合组分凝结凝华技术的发展能够得到易凝组分的凝结凝华形态，过程和条件，制备出具有复杂组分和结构的材料，拓宽了化学合成和材料制备的可能性；在材料科学、纳米科技、化学工程以及能源领域等方面具有广泛的应用潜力。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种混合组分凝结凝华实验平台，包括测试工质环路、载冷剂环路、冷源环路和观察段，所述测试工质环路包含依次串联的第一换热器、第一流量计、第五调节阀、第三截止阀、压缩机、缓冲罐、第六调节阀和第一加热器，所述第一换热器管程出口和第一加热器进口分别连接观察段的管内侧进出口端，所述载冷剂环路包含依次串联的第二流量计、第三加热器、第十二调节阀、第一换热器、第二换热器、第七调节阀、磁力泵、第二加热器和第九调节阀，所述第二流量计的进口和第二加热器的出口分别连接观察段的管外侧进出口端，所述冷源环路包含依次串联的冷源、第二换热器和第十五调节阀。

进一步改进在于：所述测试工质环路与第一换热器的管程连接，所述载冷剂环路与第一换热器和第二换热器的壳程连接；所述压缩机出口端和观察段管内侧进口端设置有压力检测点；所述压缩机出口端、第一换热器管程进口端、观察段的管内侧进口和出口端、第一加热器出口端、第一换热器壳程进口端、第二换热器壳程进口和出口端、第二加热器出口端及观察段管外侧进口和出口端均安装有温度检测点，所述第七调节阀和磁力泵之间通过第十三截止阀分接有膨胀罐。

进一步改进在于：所述载冷剂环路包含第十调节阀，所述第十调节阀和第三加热器之间与第九调节阀和第二加热器之间并接有第八调节阀，所述观察段管外侧进口、第十调节阀、第二流量计、第八调节阀、第九调节阀和观察段管外侧出口串联形成第一旁通环路；所述第十二调节阀和第三加热器之间通过第十一调节阀与第一换热器壳程进口端连接，所述第一换热器壳程进口端与第十二调节阀、第十一调节阀和第一换热器壳程出口端串联形成第二旁通环路；所述第三截止阀和第五调节阀之间通过第四调节阀连接所述缓冲罐旁通口，所述缓冲罐出口端与压缩机、第三截止阀、第四调节阀和缓冲罐旁通口串联形成第三旁通环路。

进一步改进在于：所述第三截止阀与压缩机出口端之间通过第二截止阀、储气罐和第一截止阀与缓冲罐进口端串联，所述缓冲罐出口端与压缩机、第二截止阀、储气罐、第一截止阀和缓冲罐进口端串联形成供气收气环路。

进一步改进在于：所述第二换热器的管程进口连接有第十四截止阀和冷源，所述第二换热器的管程出口连接有第十五调节阀，所述冷源与第十四截止阀、第二换热器管程进口和第十五调节阀串联形成冷源通路。

进一步改进在于：所述冷源为液氮、制冷机和制造冷源的一种或多种。

一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，包括以下步骤：

步骤一、打开测试工质环路的第三截止阀、第五控制阀、第六控制阀和载冷剂环路上的所有阀门，同时启动磁力泵使载冷剂循环；

步骤二、打开第十四截止阀，同时缓慢开启第十五调节阀至半开，再打开第一截止阀，令测试工质进入测试工质环路同时打开压缩机；

步骤三、读取测试工质环路中的压力检测点压力示数，到达指定压力后关闭第一截止阀，同时读取测试工质环路的各个温度检测点的示数，到达指定温度完成预冷；

步骤四、继续将低温度并打开第一加热器、第二加热器和第三加热器开启自动控制，当达到测试工质的霜点露点后记录实验数据并从观察段获取图像。

进一步改进在于：所述步骤二中的测试工质先进行混合后进入测试工质环路，混合时先打开供气收气环路上的所有阀门，并关闭其他阀门，然后打开压缩机，令供气收气环路运行，此时气体工质从出气管顶部沿管路回到出气管底部使气体完成混合。

进一步改进在于：所述步骤四中的观察段为凝结凝华共存观察段，其结构为石英玻璃管在上半部分，不锈钢管在下半部分，上下部分呈平面状贴合，石英玻璃管两端设置有玻璃法兰，不锈钢管两侧用不锈钢板密封，冷壁面为不锈钢，与石英玻璃部分配合，不锈钢管下方两侧对称设置有不锈钢法兰。

进一步改进在于：所述步骤四中的观察段为霜层对流动换热影响观察段，其结构为不锈钢圆管外侧套接有石英玻璃套管，石英玻璃套管下方两侧设置有石英玻璃法兰进出口，不锈钢圆管两端为设置有不锈钢法兰。

本发明的有益效果为：本发明的实验平台可以获取混合组分中易凝组分的结晶条件、形态以及凝华形成晶层对流动换热的影响，确定混合组分中易凝组分凝结凝华共存时的相互影响，形成晶体形态可视化实验台，同时可以确定混合组分中易凝组分的结晶条件数据，为研究混合组分中易凝组分冷凝和凝华的交互机制和结晶对混合组分冷凝流动与换热的影响规律与机理提供了完整高效的实验系统。

附图说明

图1为本发明实施例1实验平台整体连接结构图。

图2为本发明实施例1观察凝结凝华共存观察段示意图。

图3为本发明实施例1分析霜层对流动换热影响观察段示意图。

图4为本发明实施例2方法流程图。

图5为本发明实施例3分析霜层对流动换热影响观察段第一和第二部分结构图。

图6为本发明实施例3析霜层对流动换热影响观察段石英玻璃套管结构图。

图7为本发明实施例3凝结凝华共存观察段石英玻璃部分结构示意图。

图8为本发明实施例3凝结凝华共存观察段不锈钢部分结构示意图。

其中：1、观察段；2、第一换热器；3、第一流量计；4、第五调节阀；5、第三截止阀；6、压缩机；7、缓冲罐；8、第六调节阀；9、第一加热器；10、第十调节阀；11、第二流量计；12、第三加热器；13、第十二调节阀；14、第二换热器；15、第七调节阀；16、磁力泵；17、第二加热器；18、第九调节阀；19、压力检测点；20、温度检测点；21、第十三截止阀；22、膨胀罐；23、第四调节阀；24、第二截止阀；25、储气罐；26、第一截止阀；27、第十一调节阀；28、第八调节阀；29、第十四截止阀；30、冷源；31、第十五调节阀。

实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例

根据图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种混合组分凝结凝华实验平台，以开展不同组分、浓度、压力和流速的实验工况，分析不同条件下晶体的尺寸、形状以及影响晶体形态的主导因素，探讨易凝组分凝结和/>凝华共存下/>结晶的生长以及形态演化。

具体包括测试工质环路、载冷剂环路、冷源环路和观察段1，测试工质环路包含依次通过管路串联的第一换热器2、第一流量计3、第五调节阀4、第三截止阀5、压缩机6、缓冲罐7、第六调节阀8和第一加热器9，第一换热器2管程出口和第一加热器9进口分别连接观察段1的管内侧进出口端，载冷剂环路包含依次通过管路串联的第十调节阀10、第二流量计11、第三加热器12、第十二调节阀13、第一换热器2、第二换热器14、第七调节阀15、磁力泵16、第二加热器17和第九调节阀18，第二流量计11的进口和第二加热器17的出口分别连接观察段1的管外侧进出口端，冷源环路包含依次串联的冷源30、第二换热器14和第十五调节阀31。

测试工质环路与第一换热器2的管程管路连接，载冷剂环路与第一换热器2和第二换热器14的壳程管路连接；压缩机6出口端和观察段1管内侧进口端管路上设置有压力检测点19；压缩机6出口端、第一换热器2管程进口端、观察段1的管内侧进口和出口端、第一加热器9出口端、第一换热器2壳程进口端、第二换热器14壳程进口和出口端、第二加热器17出口端及观察段1管外侧进口和出口端管路上均安装有温度检测点20，第七调节阀15和磁力泵16之间通过第十三截止阀21管路分接有膨胀罐22。

第三截止阀5和第五调节阀4之间通过第四调节阀23管路连接缓冲罐7旁通口，缓冲罐7出口端与压缩机6、第三截止阀5、第四调节阀23和缓冲罐7旁通口通过管路串联形成第三旁通环路。

第三截止阀5与压缩机6出口端之间通过第二截止阀24、储气罐25和第一截止阀26与缓冲罐7进口端管路串联，缓冲罐7出口端与压缩机6、第二截止阀24、储气罐25、第一截止阀26和缓冲罐7进口端通过管路串联形成供气收气环路。

第十二调节阀13和第三加热器12之间通过第十一调节阀27与第一换热器2壳程进口端管路连接，第一换热器2壳程进口端与第十二调节阀13、第十一调节阀27和第一换热器2壳程出口端通过管路串联形成第二旁通环路。

第十调节阀10和第三加热器12之间与第九调节阀18和第二加热器17之间管路并接有第八调节阀28，观察段1管外侧进口、第十调节阀10、第二流量计11、第八调节阀28、第九调节阀18和观察段1管外侧出口通过管路串联形成第一旁通环路。

第二换热器14的管程进口管路连接有第十四截止阀29和冷源30，第二换热器14的管程出口管路连接有第十五调节阀31，冷源30与第十四截止阀29、第二换热器14管程进口和第十五调节阀31通过管路串联形成冷源通路；冷源为液氮、制冷机和制造冷源的一种或多种。

其中气体的混合方法为先开供气收气环路所有阀门，关闭其他所有阀门；再打开压缩机，使供气收气环路运行；气体工质从储气罐顶部沿管路回到储气罐底部完成循环；气体完成充分混合。

实施例

根据图4所示，本实施例提供了一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，该方法应用于实施例1的混合组分凝结凝华实验平台，包括以下步骤：

步骤一、打开测试工质环路的第三截止阀、第五控制阀、第六控制阀和载冷剂环路上的所有阀门，同时启动磁力泵使载冷剂循环。

步骤二、打开第十四截止阀，同时缓慢开启第十五调节阀至半开，再打开第一截止阀，令测试工质进入测试工质环路同时打开压缩机；

其中测试工质先进行混合后进入测试工质环路，混合时先打开供气收气环路上的所有阀门，并关闭其他阀门，然后打开压缩机，令供气收气环路运行，此时气体工质从出气管顶部沿管路回到出气管底部使气体完成混合。

步骤三、读取测试工质环路中的压力检测点压力示数，到达指定压力后关闭第一截止阀，同时读取测试工质环路的各个温度检测点的示数，到达-50℃时完成预冷。

步骤四、随时间继续将低温度并打开第一加热器、第二加热器和第三加热器开启自动控制，当达到测试工质的霜点露点后记录实验数据和图像。

实施例

根据图5-图8所示，本实施例提供了一种混合组分凝结凝华实验平台中观察段设计结构，为了实现观察凝结凝华共存现象及计算换热量分析霜层对流动换热的影响，设计了观察凝结凝华共存和分析霜层对流动换热影响两套测试样件，具体如下：

一、测试样件的设计需满足以下条件

（1）实际工况天然气在管程流动，冷却剂在壳程流动，因此本实验测试工质在圆管内流动，载冷剂在圆管外流动。

（2）满足换热要求，载冷剂提供的冷量一方面为测试工质降低温度，另一方面冷却壁面促使易凝组分凝结凝华。

（3）能观察到测试工质内部流动，明确管内流动的凝结凝华现象，在出现霜层后分析其对流动换热的影响。

（4）观察段能承受4MPa的高压和-100℃的低温。

综上，测试样件由石英玻璃和不锈钢两部分组成。不锈钢部分为内径10mm，外径20mm，长度650mm的圆管，如说明书附图5A所示，石英玻璃由三部分组成，第一部分为观察段进口石英玻璃段及法兰，如图5B所示，由于测试工质流入观察段中管径发生变化，为了排除管径变化对实验结果的影响，在入口设计300mm长石英玻璃结构的流型发展段。管路内径10mm，外径20mm，与不锈钢段完全配合。石英玻璃法兰盘样式设计采用常见的不锈钢法兰结构，直径105mm，螺栓孔直径14mm，螺栓孔中心距75mm。

第二部分为观察段出口石英玻璃段及法兰，如说明书附图5C所示；石英玻璃管内径10mm，外径20mm。长度75mm；石英玻璃法兰盘与图一结构完全相同。

第三部分为观察段石英玻璃套管，如说明书附图6所示。水平段结构两端为内径21mm，外径30mm，长度10mm的石英玻璃段，进出口为上述三部分结构的放置留下足够空间。中间段为内径24mm，外径30mm，长度680mm的石英玻璃段，20mm不锈钢外径与24mm石英玻璃内径是载冷剂流过的空间。法兰结构与上述法兰结构完全相同。载冷剂从左侧法兰口流入，经过水平段与测试工质换热，从右侧法兰口流出。

观察段由上述四部分组成，具体结构如说明书附图3所示。测试介质从左侧水平法兰口进入，首先经过石英玻璃流型发展段，后进入不锈钢段与载冷剂在此处换热，完成测试介质的凝结凝华过程，最后从右侧石英玻璃法兰段流出，在此处观察测试介质的凝结凝华现象。载冷剂从右侧垂直法兰口进入，在水平管内流动参与换热，从左侧垂直法兰口流出。

二、观察凝结凝华共存现象测试样件

观察段的设计需满足以下要求：

（1）使用相机拍摄到凝结凝华现象，包括结霜形态，霜层厚度，液膜状态等清晰的图片，利于后面的图片后处理和结论分析；

（2）满足换热要求，测试工质中易凝组分能在冷壁面上冷凝凝华；

（3）观察段能承受4MPa的高压和-100℃的低温。

综上，观察段由石英玻璃和不锈钢两部分组成，石英玻璃在上半部分，不锈钢在下半部分。石英玻璃段总长度790mm，两侧各包括20mm厚的玻璃法兰，圆管段由内径15mm，外径25mm的石英玻璃管切割而成，为了实现石英玻璃和不锈钢的紧密连接，玻璃管两侧用5mm厚石英玻璃板连接，长度25mm。详细参数如说明书附图7所示。

不锈钢部分为载冷剂的流动提供空间，载冷剂通过法兰口进出，管两侧用10mm厚不锈钢密封，冷壁面选择5mm厚不锈钢，这样设计可以与石英玻璃部分配合完好，防止出现泄压、泄气等问题。具体结构如说明书附图8所示。

观察段由上述两部分组成，具体结构如说明书附图2所示。测试介质从左侧水平法兰口进入，经过石英玻璃与不锈钢构成的半圆形流道，最后从右侧石英玻璃法兰段流出，测试工质中易凝组分凝结凝华在不锈钢冷壁面上，利用相机拍摄霜形态及霜层厚度等。载冷剂从右侧垂直法兰口进入，在水平管内流动参与换热，从左侧垂直法兰口流出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：包括测试工质环路、载冷剂环路、冷源环路和观察段（1），所述测试工质环路包含依次串联的第一换热器（2）、第一流量计（3）、第五调节阀（4）、第三截止阀（5）、压缩机（6）、缓冲罐（7）、第六调节阀（8）和第一加热器（9），所述第一换热器（2）管程出口和第一加热器（9）进口分别连接观察段（1）的管内侧进出口端，所述载冷剂环路包含依次串联的第二流量计（11）、第三加热器（12）、第十二调节阀（13）、第一换热器（2）、第二换热器（14）、第七调节阀（15）、磁力泵（16）、第二加热器（17）和第九调节阀（18），所述第二流量计（11）的进口和第二加热器（17）的出口分别连接观察段（1）的管外侧进出口端，所述冷源环路包含依次串联的冷源（30）、第二换热器（14）和第十五调节阀（31）。

2.根据权利要求1所述的一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：所述测试工质环路与第一换热器（2）的管程连接，所述载冷剂环路与第一换热器（2）和第二换热器（14）的壳程连接；所述压缩机（6）出口端和观察段（1）管内侧进口端设置有压力检测点（19）；所述压缩机（6）出口端、第一换热器（2）管程进口端、观察段（1）的管内侧进口和出口端、第一加热器（9）出口端、第一换热器（2）壳程进口端、第二换热器（14）壳程进口和出口端、第二加热器（17）出口端及观察段（1）管外侧进口和出口端均安装有温度检测点（20），所述第七调节阀（15）和磁力泵（16）之间通过第十三截止阀（21）分接有膨胀罐（22）。

3.根据权利要求1所述的一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：所述载冷剂环路包含第十调节阀（10），所述第十调节阀（10）和第三加热器（12）之间与第九调节阀（18）和第二加热器（17）之间并接有第八调节阀（28），所述观察段（1）管外侧进口、第十调节阀（10）、第二流量计（11）、第八调节阀（28）、第九调节阀（18）和观察段（1）管外侧出口串联形成第一旁通环路；所述第十二调节阀（13）和第三加热器（12）之间通过第十一调节阀（27）与第一换热器（2）壳程进口端连接，所述第一换热器（2）壳程进口端与第十二调节阀（13）、第十一调节阀（27）和第一换热器（2）壳程出口端串联形成第二旁通环路；所述第三截止阀（5）和第五调节阀（4）之间通过第四调节阀（23）连接所述缓冲罐（7）旁通口，所述缓冲罐（7）出口端与压缩机（6）、第三截止阀（5）、第四调节阀（23）和缓冲罐（7）旁通口串联形成第三旁通环路。

4.根据权利要求1所述的一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：所述第三截止阀（5）与压缩机（6）出口端之间通过第二截止阀（24）、储气罐（25）和第一截止阀（26）与缓冲罐（7）进口端串联，所述缓冲罐（7）出口端与压缩机（6）、第二截止阀（24）、储气罐（25）、第一截止阀（26）和缓冲罐（7）进口端串联形成供气收气环路。

5.根据权利要求1所述的一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：所述第二换热器（14）的管程进口连接有第十四截止阀（29）和冷源（30），所述第二换热器（14）的管程出口连接有第十五调节阀（31），所述冷源（30）与第十四截止阀（29）、第二换热器（14）管程进口和第十五调节阀（31）串联形成冷源通路。

6.根据权利要求1所述的一种混合组分凝结凝华实验平台，其特征在于：所述冷源（30）为液氮、制冷机和制造冷源的一种或多种。

7.一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、打开测试工质环路的第三截止阀、第五控制阀、第六控制阀和载冷剂环路上的所有阀门，同时启动磁力泵使载冷剂循环；

步骤二、打开第十四截止阀，同时缓慢开启第十五调节阀至半开，再打开第一截止阀，令测试工质进入测试工质环路同时打开压缩机；

步骤三、读取测试工质环路中的压力检测点压力示数，到达指定压力后关闭第一截止阀，同时读取测试工质环路的各个温度检测点的示数，到达指定温度完成预冷；

步骤四、继续将低温度并打开第一加热器、第二加热器和第三加热器开启自动控制，当达到测试工质的霜点露点后记录实验数据并从观察段获取图像。

8.根据权利要求7所述的一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，其特征在于：所述步骤二中的测试工质先进行混合后进入测试工质环路，混合时先打开供气收气环路上的所有阀门，并关闭其他阀门，然后打开压缩机，令供气收气环路运行，此时气体工质从出气管顶部沿管路回到出气管底部使气体完成混合。

9.根据权利要求7所述的一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，其特征在于：所述步骤四中的观察段为凝结凝华共存观察段，其结构为石英玻璃管在上半部分，不锈钢管在下半部分，上下部分呈平面状贴合，石英玻璃管两端设置有玻璃法兰，不锈钢管两侧用不锈钢板密封，冷壁面为不锈钢，与石英玻璃部分配合，不锈钢管下方两侧对称设置有不锈钢法兰。

10.根据权利要求7所述的一种混合组分凝结凝华实验平台的实验方法，其特征在于：所述步骤四中的观察段为霜层对流动换热影响观察段，其结构为不锈钢圆管外侧套接有石英玻璃套管，石英玻璃套管下方两侧设置有石英玻璃法兰进出口，不锈钢圆管两端为设置有不锈钢法兰。