CN204543601U - 一种水质正压蒸馏仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水质正压蒸馏仪，包括加热器、蒸馏器、冷凝器和集液器，所述加热器上设置有蒸馏器，所述蒸馏器管连接于冷凝器，所述冷凝器管连接于集液器，本实用新型的技术方案使得蒸馏仪的运输更为安全可靠，蒸馏仪在日常使用维护过程中不易碰损，蒸馏仪在日常保养方面更为简单便捷，蒸馏仪能够承受强酸强碱的滴溅而不受腐蚀，加热器的高效、正压吹气蒸馏和小气泡发生器的复合功效，使蒸馏仪的性能和效率提升了8至12倍，蒸馏仪即便在停止加热同时停止正压发生器工作，也因冷凝器的隔热管杜绝了溜出气变为溜出液回流，能精确控制剩余试剂液的量，蒸馏仪更为节能环保，仅需现有市场上的蒸馏仪1/4的能耗。

Description

一种水质正压蒸馏仪

技术领域

本实用新型涉及一种蒸馏仪，尤其涉及一种水质正压蒸馏仪。

背景技术

蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。在现有的各级实验室水质检测过程中的蒸馏仪器的冷凝器均是采用旁通管引入蒸气再输送进冷凝器，由于实验室的蒸馏仪器均是采用玻璃容器进行装载和运行，旁通管很容易在实验室工作过程中出现误碰，从而损毁冷凝器，使整套设备无法运行工作。在冷凝器的运输过程中，现有的冷凝器的蛇形管都相对比较长，容易因为颠簸振动让蛇形管出现裂口现象，从而使整套蒸馏仪器无法按期工作，影响实验室的工作进程，也浪费了生产试验的成本。我公司在吸取市场反馈的经验后，通过改进冷凝器结构，将蛇形管直接设置在冷凝器内部，取消了旁通管的设计，但是很容易让蒸馏气体在进入冷凝进程前出现蒸馏气体遇见热交换而回流蒸馏溜出液，从而使蒸馏失败。为此，我们引进了隔热的想法，才完美地解决了实际使用时回流溜出液的问题，再通过引入支撑的想法解决了运输安全问题，从而实现了本实用新型在使用、清洗、维护过程中更为安全可靠和在运输过程中更为安全的目的。

再有，在现有的市场中的蒸馏仪器中的加热部分、蒸馏部分、冷凝部分都是依靠加热部分的热动力来取得蒸馏工作的进行，对于蒸馏工作来说，整台仪器设备处于被动工作状态，整体的加热蒸馏效率较低，且在蒸馏过程中一旦出现意外停止加热现象，极容易造成蒸馏馏出液倒吸现象，严重影响蒸馏工作的成败，特别是影响了实验室精确控制要求下的精准度和工作效率。本实用新型在现有的被动蒸馏的技术基础上，通过不断地研究和改进，研制了在蒸馏过程中引入正压协助蒸馏，促使仪器变被动式工作为主动式工作，加速蒸馏的速度和效率，在我们反复的试验中，发现正压的引入容易造成试剂瓶瓶底出现空热现象，对试剂瓶的使用安全和寿命存在隐性问题，对此，我们又引进了气泡发生器来增加气泡的量，同时减少单个气泡的体积，来达到最大面积地接触蒸馏试剂液的目的，并杜绝了试剂瓶瓶底的空热现象，从而整体提升了蒸馏仪的性能效率并且使仪器更为节能环保。

又有现有蒸馏仪器的加热器，均是采用石棉上铺设电热丝，再在电热丝上盖设电炉盘，然后直接蒸馏瓶放置在电炉盘上加热，电炉盘表面有着凹凸不平的结构，与需要加热的实验室试验瓶直接是进行点接触式加热，而且是有限个点接触，一般试验瓶的底面都不超过200个加热接触点，导热效率不高，热量损失严重等现象，同时存在局部加热过热，局部过冷的受热不均现象，而且电炉盘的吸收热量也存在接触面偏小的现象，使整个电加热过程的热效率利用较低。再者，现有的电炉盘再遇见酸碱等溶液时，很容易因为溶液的酸碱性而受到腐蚀，从而严重影响加热设备的使用寿命和安全性能，就是普通液态水溅落到电炉盘表面也容易影响加热设备的安全和试验瓶的安全，一旦加热器损坏维修也比较麻烦，也影响实验的工作效率。现有加热器还存在着热能产生率较低，安全性不高的弊端。当蒸馏仪停止加热需要进行冷却时均是采用自然冷却的方式，电热器底端的空间狭小，难以形成有效散热途径，产品使用过程中的冷却效率低下。我们根据市场上的现有产品进行了研究，考虑了现在产品的弊端和使用过程中的出现的问题，对产品进行了有效的改进，并且响应了国家的节能环保的要求，对产品的结构、材料和工作方式进行了优化，最终才得以解决现有的产品的问题并提升蒸馏仪的实际使用性能和用户的日常使用体验。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种水质正压蒸馏仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种水质正压蒸馏仪，包括加热器、蒸馏器、冷凝器和集液器，所述加热器上设置有蒸馏器，所述蒸馏器管连接于冷凝器，所述冷凝器管连接于集液器，所述冷凝器包括外壳、蛇形管、升气管、隔热管、冷水进口和热水出口，所述隔热管设置在外壳内，隔热管两端分别与外壳连接，使外壳与隔热管之间形成密封空腔，所述升气管贯穿于隔热管管内，与隔热管管壁之间形成空间间隙，所述升气管的下端口连接于隔热管的下端口，所述升气管的下端口连接于蒸馏器，所述蛇形管设置在外壳与隔热管之间的密封空腔内，所述蛇形管是以隔热管为中心轴线的螺旋管圈，所述蛇形管的下端口连接外壳的下部并贯穿至外壳外，所述蛇形管下端口管连接于集液器，所述蛇形管的上端口连接于外壳上部并贯穿至外壳外，所述升气管的上端口连接于蛇形管的上端口，所述冷水进口设置在外壳的下部与所述密封空腔相通，所述热水出口设置在外壳的上部与所述密封空腔相通，所述升气管的外壁设有隔热涂层。

作为优选，所述冷凝器还包括支撑架，所述支撑架为圆锥结构，所述圆锥结构底面连接于外壳，所述圆锥顶点连接于蛇形管外壁，所述支撑架数量为3个，呈120°均匀设置在蛇形管外壁上，所述支撑架两端分别连接于外壳中部与蛇形管中部。

作为优选，所述蒸馏器包括试剂瓶、导气管、输气管和正压发生器，所述试剂瓶侧壁设有孔，所述导气管穿过试剂瓶侧壁上的孔延伸至试剂瓶外的进气口高于试剂瓶内的液位，所述导气管在试剂瓶内的出气口设置在试剂瓶内的液位以下，所述导气管的进气口通过输气管连接于正压发生器。

作为优选，所述蒸馏器还包括气泡发生器，所述气泡发生器设置在试剂瓶内的液位以下，所述气泡发生器包括集气管和喷泡器，所述集气管连接于导气管的出气口，所述喷泡器连接于集气管，所述喷泡器数量不少于2个，并以集气管为中心均匀环形分布在集气管上组成喷泡器层，所述喷泡器层沿集气管的轴向方向布满整个集气管。

作为优选，所述加热器包括底箱、电热器和导热板，所述电热器设置在底箱内部，所述导热板设置在电热器上方与电热器相连，所述导热板与底箱的顶面箱口边连接，所述导热板的上表面为平板，下表面为布满紧密排列的凹形结构的面板。

作为优选，所述导热板为微晶玻璃板，所述电热器为红外电加热器、电磁加热器和电炉丝加热器中的任意一种。

作为优选，所述加热器还包括伸缩装置，所述伸缩装置一端连接于底箱底面，另一端连接于电热器的底面。

作为优选，所述伸缩装置包括弹簧和增高定位支柱，所述弹簧套装在增高定位支柱上。

作为优选，所述加热器还包括冷凝系统，所述冷凝系统包括进风口、出风口和冷却风扇，所述进风口设置在底箱侧面上，所述出风口设置在底箱底面上，所述冷却风扇设置在出风口处。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：蒸馏仪的运输更为安全可靠；蒸馏仪在日常使用维护过程中不易碰损；蒸馏仪在日常保养方面更为简单便捷；蒸馏仪能够承受强酸强碱的滴溅而不受腐蚀；加热器的高效、正压吹气蒸馏和小气泡发生器的复合功效，使蒸馏仪的性能和效率提升了8至12倍；蒸馏仪即便在停止加热同时停止正压发生器工作，也因冷凝器的隔热管杜绝了溜出气变为溜出液回流，能精确控制剩余试剂液的量；蒸馏仪更为节能环保，仅需现有蒸馏仪1/4的能耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实施例中冷凝器的结构示意图。

图3是图2中沿A-A线的剖视图。

图4是本实施例中试剂瓶、导气管和气泡发生器的组合结构放大图。

图5是图4中沿B-B线的剖视图。

图6是本实施例中加热器的结构示意图。

图7是本实施例中微晶玻璃板的I局部结构放大示意图。

图8是图6中沿C-C向微晶玻璃板的平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～图8所示，一种水质正压蒸馏仪，包括加热器1、蒸馏器2、冷凝器3和集液器4，所述加热器1上设置有蒸馏器2，所述蒸馏器2管连接于冷凝器3，所述冷凝器3管连接于集液器4，所述冷凝器3包括外壳15、蛇形管16、升气管17、隔热管18、冷水进口19和热水出口20，所述隔热管18设置在外壳15内，隔热管18两端分别与外壳15连接，使外壳15与隔热管18之间形成密封空腔，所述升气管17贯穿于隔热管18管内，与隔热管18管壁之间形成空间间隙，所述升气管17的下端口连接于隔热管18的下端口，所述升气管17的下端口连接于蒸馏器2，所述蛇形管16设置在外壳15与隔热管18之间的密封空腔内，所述蛇形管16是以隔热管18为中心轴线的螺旋管圈，所述蛇形管16的下端口连接外壳15的下部并贯穿至外壳15外，所述蛇形管16下端口管连接于集液器4，所述蛇形管16的上端口连接于外壳15上部并贯穿至外壳15外，所述升气管17的上端口连接于蛇形管16的上端口，所述冷水进口19设置在外壳15的下部与所述密封空腔相通，所述热水出口20设置在外壳15的上部与所述密封空腔相通，所述升气管17的外壁设有太空节能隔热涂料。

所述冷凝器3还包括支撑架21，所述支撑架21为圆锥结构，所述圆锥结构底面连接于外壳15，所述圆锥顶点连接于蛇形管16外壁，所述支撑架21数量为3个，呈120°均匀设置在蛇形管16外壁上，所述支撑架21两端分别连接于外壳15中部与蛇形管16中部。

所述蒸馏器2包括试剂瓶11、导气管12、输气管22和正压发生器23，所述试剂瓶11侧壁设有孔，所述导气管12穿过试剂瓶11侧壁上的孔延伸至试剂瓶11外的进气口高于试剂瓶内的液位，所述导气管12在试剂瓶11内的出气口设置在试剂瓶11内的液位以下，所述导气管12的进气口通过输气管22连接于正压发生器23，所述蒸馏器2还包括气泡发生器，所述气泡发生器设置在试剂瓶11内的液位以下，所述气泡发生器包括集气管14和喷泡器13，所述集气管14连接于导气管12的出气口，所述喷泡器13连接于集气管14，所述喷泡器13以集气管14为中心均匀环形分布在集气管14上组成喷泡器层，单层喷泡器数量设置为9个，所述喷泡器层沿集气管14的轴向方向布置了4层，所述的喷泡器是内径为2mm的管体。

所述加热器1包括底箱8、电炉丝加热器5和微晶玻璃板6，所述电炉丝加热器5设置在底箱8内部，所述微晶玻璃板6设置在电炉丝加热器5上方与电炉丝加热器5相连，所述微晶玻璃板6与底箱8的顶面箱口边连接，所述微晶玻璃板6是上表面为平板、下表面布满紧密排列的凹形结构是面板，所述加热器1还包括伸缩装置7，所述伸缩装置7一端连接于底箱8底面，另一端连接于电炉丝加热器5的底面，所述伸缩装置包括弹簧和增高定位支柱，所述弹簧套装在增高定位支柱上，所述加热器1还包括冷凝系统，所述冷凝系统包括进风口9、出风口和冷却风扇10，所述进风口9设置在底箱8侧面上，所述出风口设置在底箱8底面上，所述冷却风扇10设置在出风口处。

本实用新型使用时，与市面上的普通蒸馏仪器的冷凝器一样，在冷水进口19上接入冷却水，在热水出口20上接上出水管，此时，蒸馏仪同时开启正压发生器23和加热器1，正压发生器23开启后，向输气管22中输入压缩空气，压缩空气再通过导气管12输入集气管14中，压缩空气再经由喷泡器13向试剂瓶11中的正在加热的需要蒸馏的液体释放气泡，使密封的试剂瓶11中充满正压空气和蒸气的混合气体，然后进入试剂瓶11的瓶口，输往蒸馏仪的冷凝器3的升气管17，混合气体流经升气管17再流进蛇形管16中，此时，由于冷却水在蛇形管16的外面不停流动，混合气体在蛇形管16中与冷却水进行热交换，从而将混合气体中的蒸气冷凝成溜出液，经过蛇形管16的下端口流进集液器4中，从而完成蒸馏、冷凝和收集溜出液的过程。

当试剂瓶11中加热的液体沸腾时，随着正压空气进入试剂瓶11的液体中，加大了蒸气的产量，同时加速蒸气向冷凝器3输送，大大地提升了蒸馏过程的工作效率，由于采用2mm的管体作为喷泡器13产生气泡，所产生的气泡较小，很好地解决了大气泡容易让试剂瓶11的底部出现局部空热而引起的局部过热现象。

由于加热器1中的伸缩装置7中的弹簧弹力作用，使得微晶玻璃板6与电炉丝加热器5之间的连接更为牢靠，可以有效防止电炉丝加热器5产生的热量出现泄漏现象，需要加热时，电炉丝加热器5产生热量加热微晶玻璃板6，由于微晶玻璃板6的下表面布满紧密排列的凹形结构，吸收热量的面积大幅提升，微晶玻璃板6的集热效果得到明显的提升，从而实现加热过程更为节能和高效，同时由于微晶玻璃板6的上表面采用平板方式能够更加均匀地加热蒸馏器3，导热效率得到明显的提升。

当蒸馏仪需要停止工作时，先停止加热器1的加热工作，同时开始加热器1上的冷凝系统对加热器1进行散热，通过进风口9进入冷却空气，冷却空气在风冷完电炉丝加热器5的侧面和底面后再通过冷却风扇10排出热风，从而实现了加热器1的快速冷却的功能，提升了加热器的冷却速度，从而能够更为快速地从微晶玻璃板6上的蒸馏器2中取用剩余液体，实现提升实验室的工作效率。由于蛇形管16的下端口连接在集液器中4的连接管管口高于集液器4中的最高液位线，当加热器1停止加热工作等待30秒后，停止正压发生器23的工作，这样给蒸馏器2中补充一定时间的压力空气加速剩余蒸气全部进入蛇形管16中冷凝，再流入集液器4中，同时也可以有效地防止馏出液倒吸现象。当正压发生器23停止工作5分钟后，加热器1的冷凝系统也停止工作，取出蒸馏器2中的剩余液体。

在本实施例中，由于冷凝器3采用了隔热管18的设计方式，以及在升气管17的外壁设有太空节能隔热涂料，蒸气在到达蛇形管16之前不会有热交换现象，即便蒸馏仪在刚停止加热器1工作的时候同时停止正压发生器23运转，试剂瓶11中所产生的剩余蒸气也同样会进入起到冷凝热交换作用的蛇形管16中进行冷凝，而不会在升气管17中冷凝形成回流液返回试剂瓶11，同时因为蛇形管16的下端口连接在集液器中4的连接管管口高于集液器4中的最高液位线，也就避免了因为蒸馏器2冷却而引起的溜出液倒吸现象。

很显然，在本实施方式中所用的太空节能隔热涂料，也可以使用玻璃隔热涂料，这将具有效果非常好的隔热效果，对试剂瓶11中的剩余溶液的量更能够起到精确控制的作用，坚决杜绝了普通冷凝装置的旁通管容易产生回流液返回试剂瓶11的现象，同时因为升气管17设置在冷凝器3的内部，避免了普通冷凝器的旁通管在使用和维护过程中容易磕碰损坏的现象。很显然，由于冷凝器3有支撑架21的固定作用，蒸馏仪在运输时也更能够承受蛇形管16的振动，防止蛇形管16因为运输而出现损坏，进而影响蒸馏仪的交付使用进程。

在实验室蒸馏仪的使用过程中，不可避免地出现试剂溶液溅落到微晶玻璃板6上，微晶玻璃板6可以有效防止强酸强碱对蒸馏仪的腐蚀损害，极大地延长了蒸馏仪的使用寿命，实现了蒸馏仪的免维护的性能，实际使用可以直接擦洗清理干净，避免了普通蒸馏仪不耐腐蚀和难清洗的现象，使蒸馏仪的操作使用体验更佳更为便捷，同时微晶玻璃板6使蒸馏仪加热效率更高，外形也更为美观。本实用新型由于加热器1自身的热效率高、加热器1对蒸馏器2的导热效率高和正压发生器23和气泡发生器协助产生更多蒸气并加速蒸发速度的复合功效，使得蒸馏仪的性能和效率有了极大地提升，蒸馏仪更为节能环保。

除了上述的实施例外，其他未述的实施方式也应在本实用新型的保护范围之内。本文所述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。本文虽然透过特定的术语进行说明，但不排除使用其他术语的可能性，使用这些术语仅仅是为了方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (9)

1.一种水质正压蒸馏仪，包括加热器、蒸馏器、冷凝器和集液器，所述加热器上设置有蒸馏器，所述蒸馏器管连接于冷凝器，所述冷凝器管连接于集液器，其特征在于，所述冷凝器包括外壳、蛇形管、升气管、隔热管、冷水进口和热水出口，所述隔热管设置在外壳内，隔热管两端分别与外壳连接，使外壳与隔热管之间形成密封空腔，所述升气管贯穿于隔热管管内，与隔热管管壁之间形成空间间隙，所述升气管的下端口连接于隔热管的下端口，所述升气管的下端口连接于蒸馏器，所述蛇形管设置在外壳与隔热管之间的密封空腔内，所述蛇形管是以隔热管为中心轴线的螺旋管圈，所述蛇形管的下端口连接外壳的下部并贯穿至外壳外，所述蛇形管下端口管连接于集液器，所述蛇形管的上端口连接于外壳上部并贯穿至外壳外，所述升气管的上端口连接于蛇形管的上端口，所述冷水进口设置在外壳的下部与所述密封空腔相通，所述热水出口设置在外壳的上部与所述密封空腔相通，所述升气管的外壁设有隔热涂层。

2.根据权利要求1所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述冷凝器还包括支撑架，所述支撑架为圆锥结构，所述圆锥结构底面连接于外壳，所述圆锥顶点连接于蛇形管外壁，所述支撑架数量为3个，呈120°均匀设置在蛇形管外壁上，所述支撑架两端分别连接于外壳中部与蛇形管中部。

3.根据权利要求1或2所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述蒸馏器包括试剂瓶、导气管、输气管和正压发生器，所述试剂瓶侧壁设有孔，所述导气管穿过试剂瓶侧壁上的孔延伸至试剂瓶外的进气口高于试剂瓶内的液位，所述导气管在试剂瓶内的出气口设置在试剂瓶内的液位以下，所述导气管的进气口通过输气管连接于正压发生器。

4.根据权利要求3所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述蒸馏器还包括气泡发生器，所述气泡发生器设置在试剂瓶内的液位以下，所述气泡发生器包括集气管和喷泡器，所述集气管连接于导气管的出气口，所述喷泡器连接于集气管，所述喷泡器数量不少于2个，并以集气管为中心均匀环形分布在集气管上组成喷泡器层，所述喷泡器层沿集气管的轴向方向布满整个集气管。

5.根据权利要求1或2所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述加热器包括底箱、电热器和导热板，所述电热器设置在底箱内部，所述导热板设置在电热器上方与电热器相连，所述导热板与底箱的顶面箱口边连接，所述导热板的上表面为平板，下表面为布满紧密排列的凹形结构的面板。

6.根据权利要求5所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述导热板为微晶玻璃板，所述电热器为红外电加热器、电磁加热器和电炉丝加热器中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述加热器还包括伸缩装置，所述伸缩装置一端连接于底箱底面，另一端连接于电热器的底面。

8.根据权利要求7所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述伸缩装置包括弹簧和增高定位支柱，所述弹簧套装在增高定位支柱上。

9.根据权利要求5所述的一种水质正压蒸馏仪，其特征在于，所述加热器还包括冷凝系统，所述冷凝系统包括进风口、出风口和冷却风扇，所述进风口设置在底箱侧面上，所述出风口设置在底箱底面上，所述冷却风扇设置在出风口处。