专利名称：外加热自然循环式蒸发实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于教学、科研的传热实验装置，特别是多效蒸发实验装置。
背景技术：
多效蒸发是化学工程与工艺、冶金工程、应用化学、制药工程、热能工程、环境工程、食品工程等专业大学生课程中重要的教学内容之一，也是化工、冶金生产中是常见的单元操作之一。但是目前用于本科生培养的传热实验装置仅有一种空气-水蒸汽对流传热实验装置，只能开出验证型实验，尚未涉及到工业上十分常见的沸腾传热，更没有涉及多效蒸发方面的实验。
发明内容
本实用型的目的是提供一种外加热自然循环式蒸发实验装置，以改善传热实验单一的状况，开出多个实验项目，充实实验教学内容，并能进行科研和小规模生产。
本实用新型的技术方案是整个装置采用整体支架结构，外表面全部抛光处理；贮槽1通过管道经截止阀2、离心泵12、球阀3、流量计4与预热器5相连通；预热器5上端经管道连通第一效蒸发器的加热室7，经第一效蒸发器的蒸发室8与第二效蒸发器的加热室7相通，继而连通第二效蒸发器的蒸发室8；该蒸发室8由管道经球阀3与冷凝器9相通；预热器5与两个加热室7的冷凝水经疏水阀6与排水管11相通，冷凝器9经截止阀2与排水管11相通。
根据用户要求可增设1-2效蒸发器和末效增设抽真空装置；与介质接触的部件全部采用1Cr18Ni9Ti不锈钢；流量计4、离心泵12采用防腐型，适合蒸发各种碱性物料和弱酸性物料。
蒸发室8上方安装了压力表P；在各个设备的流体进口处均设有热电偶测温孔，安装了铜-康铜热电偶。
所配电热锅炉为DG-18C型，最大蒸水能力为60kg/h，该锅炉能连续进水，无需停车。
装置所用主要配件的技术要求如下
本实用新型外加热自然循环式蒸发实验装置结构紧凑，操作方便，安全可靠；它改善了传热实验单一的状况，开出多个实验项目，充实实验教学内容，并能进行科研和小规模生产。
图1本实用新型外加热自然循环式蒸发实验装置结构示意图。
具体实施方式
①打开离心泵12进口截止阀2，合上离心泵12电源开关；②打开离心泵12出口球阀3，通过调节球阀3开度调节流量；③打开电热锅炉进水阀门，合上电热锅炉电源开关，开始加热。
④打开电热锅炉蒸汽出口球阀3，将蒸汽通往预热器5、一效蒸发器的加热室7，2分钟后打开预热器5、一效和二效的加热室7的排气阀门2，以排除惰性气体；以后每隔4个小时排一次不凝性气体；⑤从液位计观察一效和二效蒸发室8液面高度，通过调节一效和二效蒸发室8的完成液出口球阀3开度，以分别调节一效和二效蒸发室8的液面高度；⑥调节一效和二效蒸发室8上方二次蒸汽出口球阀3的开度，以分别调节一效和二效蒸发器的操作压力；⑦预热器5、一效和二效蒸发器加热室7的冷凝水通过疏水阀6与排水管11，外排或回收；⑧待系统中各种物理参数稳定后，取样测取一效和二效蒸发器出口完成液浓度，同时测取原料液浓度，读取原料液流量和所需研究对象的各个温度。一般每隔30分钟测量和读取一组数据，重复三次；
⑨需停止实验时，首先关闭电热锅炉电源，待蒸汽压力降为常压时，关闭离心泵出口球阀3，再断开离心泵电源开关；⑩打开设备底阀3，排掉系统中的残液。
下面结合实施例作进一步说明实施例1各效蒸发器总传热系数的测定、总蒸水量的测定和预热器5总传热系数的测定。
预热器5内液体仅仅发生温度变化，即温度上升。一效和二效蒸发室8内液体发生相变，即水汽化为蒸汽。
步骤1在贮槽1中装试验用液体到贮槽1的2/3高度左右；步骤2打开离心泵12进口截止阀2，合上离心泵12电源开关；步骤3打开离心泵12出口球阀3，通过调节球阀3开度调节流量；步骤4打开电热锅炉进水阀门，合上电热锅炉电源开关，开始加热；步骤5打开电热锅炉蒸汽出口球阀3，将蒸汽通往预热器5和一效蒸发器加热室7，2分钟后打开预热器5和一效蒸发器加热室7的排气阀门2，以排除惰性气体；以后每隔4个小时排一次不凝性气体；步骤6从液位计观察一效和二效蒸发室8液面高度，通过调节一效和二效蒸发室8完成液出口球阀3开度，以分别调节一效和二效蒸发室8液面高度；步骤7调节一效和二效蒸发室8上方二次蒸汽出口球阀3开度，以分别调节一效和二效蒸发器的操作压力；步骤8预热器5、一效和二效蒸发器加热室7的冷凝水通过疏水阀6与排水管11，外排或回收；
步骤9待系统中各种物理参数稳定后，取样测取一效和二次完成液浓度，同时测取原料液浓度，读取原料液流量，测定预热器5和各个蒸发器的流体进出口温度。一般每隔30分钟测量和读取一组数据，重复三次；步骤10需停止实验时，首先关闭电热锅炉电源，待蒸汽压力降为常压时，关闭离心泵12出口球阀3，再断开离心泵12电源开关；步骤11打开设备底阀3，排掉系统中的残液；步骤12根据有关传热知识计算出各效总传热系数、各效蒸水量和总蒸水量、预热器5总传热系数。
实施例2有添加剂时，各效蒸发器总传热系数的测定、总蒸水量的测定和预热器总传热系数的测定。
步骤1在贮槽1中装试验用液体到贮槽的2/3高度左右；步骤2在贮槽1中加入适量添加剂；步骤3测定混合液中的添加剂浓度；步骤4重复实施例1中的步骤2到步骤11；步骤5比较添加剂浓度不同时的各效总传热系数、各效蒸水量和总蒸水量、预热器5总传热系数。
实施例3预热器5或蒸发器加热室内有内置件时，各效蒸发器总传热系数的测定、总蒸水量的测定和预热器5总传热系数的测定。
步骤1打开预热器5或蒸发器加热室，在传热管内装上内置件，然后封闭预热器5或蒸发器加热室；步骤2重量实施例1中的步骤1到步骤11；步骤3比较内置件不同时的各效总传热系数、各效蒸水量和总蒸水量、预热器5总传热系数。
实施例4小规模生产步骤1将生产物料置于高位槽中，或用泵输送，使液体以一定流量流入贮槽中；步骤2重复实施例1中的步骤1到步骤7；步骤3待系统中各种物理参数稳定后，取样测取一效和二效完成液浓度，同时测取原料液浓度和原料液流量，测定预热器5和各个蒸发器的流体进出口温度。一般每隔1小时测量和读取一组数据；步骤4需停止生产时，首先关闭电热锅炉电源和离心泵出口球阀3，再断开离心泵电源开关；步骤5待蒸发器中蒸汽压力降为常压时，打开设备底阀3，排掉系统中的残液。
权利要求1.一种外加热自然循环式蒸发实验装置，其特征在于采用整体支架结构，外表面全部抛光处理；贮槽(1)通过管道经截止阀(2)、离心泵(12)、球阀(3)、流量计(4)与预热器(5)相连通；预热器(5)上端经管道连通第一效蒸发器的加热室(7)，经第一效蒸发器的蒸发室(8)与第二效蒸发器的加热室(7)相通，继而连通第二效蒸发器的蒸发室(8)；该蒸发室(8)由管道经球阀(3)与冷凝器(9)相通；预热器(5)与两个加热室(7)的冷凝水经疏水阀(6)与排水管(11)相通，冷凝器(9)经截止阀(2)与排水管(11)相通。
2.根据权利要求1所述的外加热自然循环式蒸发实验装置，其特征在于根据用户要求可增设1-2效蒸发器和末效增设抽真空装置；与介质接触的部件全部采用1Cr18Ni9Ti不锈钢；流量计(4)、离心泵(12)采用防腐型，适合蒸发各种碱性物料和弱酸性物料。
3.根据权利要求1所述的外加热自然循环式蒸发实验装置，其特征在于蒸发室(8)上方安装了压力表P；在各个设备的流体进口处均设有热电偶测温孔，安装了铜—康铜热电偶。
专利摘要本实用新型涉及一种用于教学、科研的传热实验装置，特别是多效蒸发实验装置。其特征在于采用整体支架结构，外表面全部抛光处理；贮槽1通过管道经截止阀2、离心泵12、球阀3、流量计4与预热器5相连通；预热器5上端经管道连通第一效蒸发器的加热室7，经第一效蒸发器的蒸发室8与第二效蒸发器的加热室7相通，继而连通第二效蒸发器的蒸发室8；该蒸发室8由管道经球阀3与冷凝器9相通；预热器5与两个加热室7的冷凝水经疏水阀6与排水管11相通，冷凝器9经截止阀2与排水管11相通。它结构紧凑，操作方便，安全性能可靠；改善了传热实验单一的状况，开出了多个实验项目，充实实验教学内容，并且能够进行科研和小规模生产。
文档编号G09B23/16GK2676327SQ20032012711
公开日2005年2月2日 申请日期2003年11月20日 优先权日2003年11月20日
发明者陈振兴, 邱运仁, 叶红齐, 满瑞林, 赖德勇 申请人:中南大学