CN220860692U - 一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，包括冷凝主机壳，所述冷凝主机壳的两端分别法兰栓接后集流罩和前集气罩，所述冷凝主机壳的内部设置有列管式冷凝结构，所述冷凝主机壳顶端的一侧和底端的一侧分别安装有进液管和排液管，所述冷凝主机壳顶端的另一侧安装有蒸汽进气管，所述列管式冷凝结构将蒸汽冷凝后产生的冷凝液送入后集流罩，所述后集流罩表面的一侧安装有冷凝液抽液管。本实用新型通过调整冷凝塔头的角度，促使冷凝液顺利排出，避免滞留液体对实验的干扰，有助于保持实验的稳定性和准确性，特别是在需要连续操作或进行精确分离的实验中，且通过及时排出冷凝液，可以减少冷凝器内部的液体积聚，从而提高冷凝效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及玻璃精馏设备技术领域，具体为一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头。
背景技术
实验室玻璃精馏装置的作用是通过加热混合物，使其成分按照沸点的不同进行分离。它的结构主要包括加热设备、精馏瓶、冷凝器和接收瓶，而冷凝器是实验室玻璃精馏设备中的关键组件，其作用是将蒸汽或气体冷却并凝结成液体，以便进一步分离和收集。冷凝器的结构原理基于热量传递和冷却水的循环。常见的冷凝器类型包括直冷凝器、斜冷凝器和螺旋冷凝器。无论是通过冷凝管的冷却或逆流传热，冷凝器的设计都旨在最大程度地增加冷凝面积，以提高冷凝效率。通过冷凝器，蒸汽或气体得以冷却并转化为液体，实现了分离和收集的目的，如授权公告号为CN208641810U所公开的一种具取样精馏塔，包括精馏塔塔头和分流器，精馏塔塔头的下方通过分流管与分流器相连，分流器的底部通过回流管与精馏塔塔头底部相连，精馏塔塔头的顶部设有出气口，所述精馏塔塔头内设有蛇形冷却管，精馏塔塔头的外部包覆一层冷却夹套，出气口通过弯折的出气管与废气处理器相连，其由进气管向精馏塔塔釜中通入惰性气体排出空气，先将原料由进料管通入塔釜中，加热组件对其进行加热，产生的蒸气沿精馏塔塔柱进入精馏塔塔头中，在蛇形冷却管的作用下部分蒸气冷却凝集成液态，积累在隔离组件上，当时该技术方案在使用时一般需要横置在精馏塔塔釜顶端，以此保证蒸汽以及和冷却液相对冲，这也就导致在冷凝完毕后，冷凝器内部滞留了大量冷凝液，这些液体可能会对实验产生干扰或影响下一次操作，即在连续精馏过程中，滞留的冷凝液可能会混入下一次的蒸汽中，导致组分的交叉污染或不准确的分离结果，且滞留的冷凝液会占据冷凝器内部的有效空间，减少了蒸汽或气体的冷凝面积，从而降低了冷凝效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，可在冷凝结束后，调整冷凝塔头的角度，使得冷凝液排出，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，包括：
冷凝主机壳，所述冷凝主机壳的两端分别法兰栓接后集流罩和前集气罩，所述冷凝主机壳的内部设置有列管式冷凝结构，所述冷凝主机壳顶端的一侧和底端的一侧分别安装有进液管和排液管，所述冷凝主机壳顶端的另一侧安装有蒸汽进气管，所述列管式冷凝结构将蒸汽冷凝后产生的冷凝液送入后集流罩，所述后集流罩表面的一侧安装有冷凝液抽液管，所述后集流罩远离冷凝主机壳的一侧外壁上安装有排气管；
支撑环，所述支撑环设置在前集气罩的一侧，所述支撑环的内部固定有中空盘，且所述中空盘的底端安装有气体导流控制结构，所述支撑环的顶端通过旋转支撑件安装有连接管，所述连接管的底端安装有波纹软管,波纹软管的底端与中空盘的顶端固定连接，所述连接管的顶端安装有和蒸汽进气管相互导通的管道连接结构。
优选的，所述气体导流控制结构有下进气喇叭管、手动球阀组成，所述下进气喇叭管固定在中空盘的底端，所述手动球阀安装在下进气喇叭管的底端。
优选的，所述管道连接结构包括安装在连接管顶端的喇叭出气管，以及蒸汽进气管顶端安装的U型进气管，所述U型进气管远离蒸汽进气管的一端与喇叭出气管的顶端相互连接导通。
优选的，所述前集气罩的内部设置有集气腔，所述冷凝液抽液管的一端延伸至后集流罩的内部，所述旋转支撑件为对称固定在支撑环两侧外壁上的立臂，以及两个所述立臂之间转动安装的转轴，所述连接管固定在两个所述转轴之间。
优选的，所述列管式冷凝结构包括固定在冷凝主机壳内部两端的前挡盘以及后挡盘，所述前挡盘和后挡盘安装有若干个等间距的冷凝铜管。
优选的，所述冷凝主机壳的顶壁和底壁皆等距安装有若干个扰流片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头通过设置有冷凝主机壳和支撑环等相互配合的结构，将手动球阀连接至玻璃精馏设备中塔釜顶端的蒸汽排出口，使得冷凝主机壳与玻璃精馏设备的塔釜呈垂直状态，由列管式冷凝结构使得蒸汽分流且横向流动，冷却液从进液管处流向排液管处，该过程中，列管式冷凝结构中的蒸汽和冷却液对冲，从而进行传质、传热，此时列管式冷凝结构中冷凝产生的液体进入到后集流罩中，而未被冷凝处理的蒸汽通过排气管重新回到塔釜中，冷凝阶段结束后，工作人员通过调整冷凝塔头的角度，促使冷凝液顺利排出，避免滞留液体对实验的干扰，有助于保持实验的稳定性和准确性，特别是在需要连续操作或进行精确分离的实验中，且通过及时排出冷凝液，可以减少冷凝器内部的液体积聚，从而提高冷凝效率。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图；
图2为本实用新型的主视剖面结构示意图；
图3为本实用新型的立体结构示意图；
图4为本实用新型的立体结构示意图；
图中：1、冷凝主机壳；101、进液管；102、排液管；103、蒸汽进气管；2、支撑环；201、立臂；202、转轴；3、后集流罩；4、排气管；5、冷凝液抽液管；6、前集气罩；601、集气腔；7、U型进气管；8、中空盘；9、下进气喇叭管；10、手动球阀；11、列管式冷凝结构；1101、前挡盘；1102、后挡盘；1103、冷凝铜管；1104、扰流片；12、连接管；13、喇叭出气管；14、波纹软管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，包括冷凝主机壳1，冷凝主机壳1的两端分别法兰栓接后集流罩3和前集气罩6，工作人员使得冷凝主机壳1与玻璃精馏设备的塔釜呈垂直状态，即此时该冷凝塔头为横置状态；
前集气罩6的内部设置有集气腔601，冷凝主机壳1的内部设置有列管式冷凝结构11，冷凝主机壳1顶端的一侧和底端的一侧分别安装有进液管101和排液管102，将外部冷却液的泵送端连接至进液管101处，将排液管102连接至冷却液的收集箱；
冷凝主机壳1顶端的另一侧安装有蒸汽进气管103，列管式冷凝结构11将蒸汽冷凝后产生的冷凝液送入后集流罩3，后集流罩3表面的一侧安装有冷凝液抽液管5，冷凝液抽液管5的一端延伸至后集流罩3的内部，后集流罩3远离冷凝主机壳1的一侧外壁上安装有排气管4，气管4连接至玻璃精馏设备中塔釜蒸汽的回收口，最后将冷凝液抽液管5连接至冷凝液的抽送泵，也可将冷凝液抽液管5下置，从而省去抽送泵的使用；
支撑环2，支撑环2设置在前集气罩6的一侧，支撑环2的内部固定有中空盘8，且中空盘8的底端安装有气体导流控制结构，气体导流控制结构有下进气喇叭管9、手动球阀10组成，下进气喇叭管9固定在中空盘8的底端，手动球阀10安装在下进气喇叭管9的底端，将手动球阀10连接至玻璃精馏设备中塔釜顶端的蒸汽排出口，手动开启手动球阀10，且工作人员开启玻璃精馏设备工作，则塔釜中的蒸汽通过手动球阀10、下进气喇叭管9以及波纹软管14进入到蒸汽进气管103中，并集中在前集气罩6中；
由列管式冷凝结构11使得蒸汽分流且横向流动，气体的压强使得蒸汽从前集气罩6处流向后集流罩3中，于此同时进液管101中的冷却液进入到冷凝主机壳1中，并从进液管101处流向排液管102处，该过程中，列管式冷凝结构11中的蒸汽和冷却液对冲，从而进行传质、传热，此时列管式冷凝结构11中冷凝产生的液体进入到后集流罩3中，而未被冷凝处理的蒸汽通过排气管4重新回到塔釜中，并继续重复上述过程；
支撑环2的顶端通过旋转支撑件安装有连接管12，连接管12的底端安装有波纹软管14,波纹软管14的底端与中空盘8的顶端固定连接，连接管12的顶端安装有和蒸汽进气管103相互导通的管道连接结构；
管道连接结构包括安装在连接管12顶端的喇叭出气管13，以及蒸汽进气管103顶端安装的U型进气管7，U型进气管7远离蒸汽进气管103的一端与喇叭出气管13的顶端相互连接导通，当精馏冷凝过程中结束后，工作人员手动转动冷凝主机壳1，使得冷凝主机壳1带动U型进气管7、喇叭出气管13、连接管12等部件以转轴202为回转圆形，从而使得冷凝主机壳1下摆，此时冷凝主机壳1整体倾斜向下，而波纹软管14呈拉伸、弯曲状态，则列管式冷凝结构11中滞留的液体可在重力作用下将进入到后集流罩3中，并被冷凝液抽液管5、抽送泵抽出；
列管式冷凝结构11包括固定在冷凝主机壳1内部两端的前挡盘1101以及后挡盘1102，前挡盘1101和后挡盘1102安装有若干个等间距的冷凝铜管1103，冷凝主机壳1的顶壁和底壁皆等距安装有若干个扰流片1104；
旋转支撑件为对称固定在支撑环2两侧外壁上的立臂201，以及两个立臂201之间转动安装的转轴202，连接管12固定在两个转轴202之间，在调整冷凝主机壳1的角度时，弧形固定座立臂201、转轴202对连接管12、喇叭出气管13、U型进气管7、冷凝主机壳1等部件起到支撑的作用，保证各部件稳定转动；波纹软管14起到连接中空盘8、连接管12的目的，并保证连接管12可旋转，使得蒸汽顺利流通；
当蒸汽进入到进液管101中后，蒸汽本冷凝铜管1103所分流，而扰流片1104起到引导冷却液流动的目的，增加冷却液在冷凝铜管1103外表面的滞留时间，从而使得冷却液、蒸汽充分换热、传质，则冷凝铜管1103中形成的冷凝液进入到后集流罩3中被收集，最后被冷凝液抽液管5、抽送泵送出。
本申请实施例在使用时，首先工作人员将手动球阀10连接至玻璃精馏设备中塔釜顶端的蒸汽排出口，使得冷凝主机壳1与玻璃精馏设备的塔釜呈垂直状态，即此时该冷凝塔头为横置状态，随后工作人员将外部冷却液的泵送端连接至进液管101处，将排液管102连接至冷却液的收集箱，而排气管4连接至玻璃精馏设备中塔釜蒸汽的回收口，最后将冷凝液抽液管5连接至冷凝液的抽送泵，当该冷凝塔头调试完毕后，手动开启手动球阀10，且工作人员开启玻璃精馏设备工作，则塔釜中的蒸汽通过手动球阀10、下进气喇叭管9以及波纹软管14进入到蒸汽进气管103中，并集中在前集气罩6中，由列管式冷凝结构使得蒸汽分流且横向流动，气体的压强使得蒸汽从前集气罩6处流向后集流罩3中，于此同时进液管101中的冷却液进入到冷凝主机壳1中，并从进液管101处流向排液管102处，该过程中，列管式冷凝结构11中的蒸汽和冷却液对冲，从而进行传质、传热，此时列管式冷凝结构11中冷凝产生的液体进入到后集流罩3中，而未被冷凝处理的蒸汽通过排气管4重新回到塔釜中，并继续重复上述过程，当后集流罩3中滞留有一定量的冷凝液时，冷凝液抽液管5以及抽送泵将该部分冷凝液抽出即可，当精馏冷凝过程中结束后，工作人员手动转动冷凝主机壳1，使得冷凝主机壳1带动U型进气管7、喇叭出气管13、连接管12等部件以转轴202为回转圆形，从而使得冷凝主机壳1下摆，此时冷凝主机壳1整体倾斜向下，而波纹软管14呈拉伸、弯曲状态，则列管式冷凝结构11中滞留的液体可在重力作用下将进入到后集流罩3中，并被冷凝液抽液管5、抽送泵抽出，通过调整冷凝塔头的角度，可以促使冷凝液顺利排出，避免滞留液体对实验的干扰，有助于保持实验的稳定性和准确性，特别是在需要连续操作或进行精确分离的实验中，且通过及时排出冷凝液，可以减少冷凝器内部的液体积聚，从而提高冷凝效率，减少滞留液体的存在可以增加蒸汽或气体与列管式冷凝结构11内壁的接触面积，促进更快的冷凝过程。
Claims (6)
1.一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于，包括：
冷凝主机壳(1)，所述冷凝主机壳(1)的两端分别法兰栓接后集流罩(3)和前集气罩(6)，所述冷凝主机壳(1)的内部设置有列管式冷凝结构(11)，所述冷凝主机壳(1)顶端的一侧和底端的一侧分别安装有进液管(101)和排液管(102)，所述冷凝主机壳(1)顶端的另一侧安装有蒸汽进气管(103)，所述列管式冷凝结构(11)将蒸汽冷凝后产生的冷凝液送入后集流罩(3)，所述后集流罩(3)表面的一侧安装有冷凝液抽液管(5)，所述后集流罩(3)远离冷凝主机壳(1)的一侧外壁上安装有排气管(4)；
支撑环(2)，所述支撑环(2)设置在前集气罩(6)的一侧，所述支撑环(2)的内部固定有中空盘(8)，且所述中空盘(8)的底端安装有气体导流控制结构，所述支撑环(2)的顶端通过旋转支撑件安装有连接管(12)，所述连接管(12)的底端安装有波纹软管(14),波纹软管(14)的底端与中空盘(8)的顶端固定连接，所述连接管(12)的顶端安装有和蒸汽进气管(103)相互导通的管道连接结构。
2.根据权利要求1所述的一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于：所述气体导流控制结构由下进气喇叭管(9)、手动球阀(10)组成，所述下进气喇叭管(9)固定在中空盘(8)的底端，所述手动球阀(10)安装在下进气喇叭管(9)的底端。
3.根据权利要求1所述的一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于：所述管道连接结构包括安装在连接管(12)顶端的喇叭出气管(13)，以及蒸汽进气管(103)顶端安装的U型进气管(7)，所述U型进气管(7)远离蒸汽进气管(103)的一端与喇叭出气管(13)的顶端相互连接导通。
4.根据权利要求1所述的一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于：所述前集气罩(6)的内部设置有集气腔(601)，所述冷凝液抽液管(5)的一端延伸至后集流罩(3)的内部，所述旋转支撑件为对称固定在支撑环(2)两侧外壁上的立臂(201)，以及两个所述立臂(201)之间转动安装的转轴(202)，所述连接管(12)固定在两个所述转轴(202)之间。
5.根据权利要求1所述的一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于：所述列管式冷凝结构(11)包括固定在冷凝主机壳(1)内部两端的前挡盘(1101)以及后挡盘(1102)，所述前挡盘(1101)和后挡盘(1102)安装有若干个等间距的冷凝铜管(1103)。
6.根据权利要求1所述的一种新型横置玻璃精馏冷凝塔头，其特征在于：所述冷凝主机壳(1)的顶壁和底壁皆等距安装有若干个扰流片(1104)。
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