本发明涉及降膜蒸发装置，具体涉及一种稳定可调节的液体降膜蒸发装置。
背景技术：
液体蒸发装置常常出现热量损失大，不能进行控制，液体蒸发不稳定等缺点。降膜蒸发技术具有传热效率高,传热温差小,低温传热性能优良等优点,对液体的降膜蒸发特性的研究就很有实用价值和科学研究价值。目前针对横管降膜蒸发特性和竖管降膜特性做了很多实验和研究，但倾斜管的降膜蒸发装置研究不足，现有倾斜管蒸发装置不便改变蒸发条件，操作复杂，倾斜管角度不便根据需求调节，液体流量和加热功率不能精确控制。
技术实现要素：
发明目的：本发明的目的是提供一种稳定可调节的液体降膜蒸发装置，解决现有蒸发装置不便改变蒸发条件，操作复杂，倾斜管角度不便根据需求调节，液体流量和加热功率不能精确控制的问题。
技术方案：本发明所述的一种稳定可调节的液体降膜蒸发装置，包括支撑装置，所述支撑装置上可调节设置有蒸发管，所述蒸发管上段外侧设置有热电偶且下段外侧设置有加热圈，所述蒸发管入口通过导管连接注射泵，所述热电偶连接温度采集模块，所述加热圈和注射泵均连接控制器并由控制器控制动作。
为了方便固定和调节蒸发管，所述支撑装置由两块相互垂直的不锈钢板组成，两个板上觉设置有若干与蒸发管适配的孔。
为了方便热电偶固定在蒸发管外壁并测试温度，所述热电偶为卡箍k型热电偶。
为了精确控制液体流量，所述注射泵通过步进电机驱动器与控制器电连接，所述控制器控制步进电机驱动器动作以驱动注射泵。
为了精确控制加热功率，所述加热圈为弹簧加热圈，所述加热圈通过可控硅模块与控制器电连接，所述控制器控制可控硅模块工作以控制加热圈加热。
为了方便显示及监控实验状态，所述温度采集模块和控制器均通过串口连接上位机。
为了防止热量流失并保证安全，所述加热圈外面包裹保温材料。
为了将加热的蒸气和液体加以冷却和收集，防止液体和蒸气的泄露，所述蒸发管出口通过冷凝器连通储液罐。
为了可以同时测量8个热电偶的温度，可以满足不同需求下的温度测量，所述温度采集模块采用8通道的温度采集模块。
有益效果：本发明采用控制器控制液体流量和加热功率，设置的蒸发管支撑装置可以根据需求调节蒸发管的倾斜角度，本发明方便改变蒸发条件，操作简单，自动化程度高，可以实时显示监控实验状态，精确控制液体流量和加热功率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是支撑装置结构示意图；
图3是蒸发管的结构示意图；
图4是本发明各部件控制关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，一种稳定可调节的液体降膜蒸发装置，包括支撑装置，支撑装置上可调节设置有蒸发管，支撑装置7是由两块相互垂直的不锈钢板组成，其中一块板的四周分别打有一个小孔，用于固定在实验台面上，另外一块板在中心打有一个小孔，以中心小孔为圆心，10cm为半径的圆上均匀打有24个小孔，用于固定蒸发管3，其中小孔与蒸发管适配。蒸发管采用石英管，石英管热稳定性好，透光性好。石英管可以在1100℃的高温下长时间工作。由于透光性好，可以轻松地观测到液体的蒸发情况，蒸发管分为三个部分：加热段、出口段和实验段。蒸发管上面实验段外侧设置有热电偶且下面加热段外侧设置有加热圈，蒸发管的加热段由弹簧加热圈加热，弹簧加热器外面包裹着保温材料，保温材料为石棉层，一方面是为了防止热量的散失，另一方面是为了保障安全。弹簧加热圈的内径稍大于蒸发管的内径，蒸发管可以直接插入到弹簧加热圈中，但是蒸发管也不会松动，保持稳定状态。蒸发管的实验段用于液体的降膜蒸发，可以直接观察蒸发情况，实验段的外表面装有卡箍k型热电偶，k型热电偶6通过卡箍固定在蒸发管3外壁用于温度的测量。可以改变蒸发管的长度满足研究不同温度梯度下的液体降膜蒸发特性的需求。蒸发管的3上端与塑料导管2相连，塑料导管2紧贴着蒸发管3内壁，塑料导管2另外一端连通注射泵，注射泵1供给的液体会沿着通过塑料管2输送到蒸发管，蒸发管3的下端与硅胶导管8相连，硅胶导管8包裹在蒸发管3的出口上，硅胶导管8另一端通过冷凝器9连通储液器10，将加热的蒸气和液体加以冷却和收集，防止液体和蒸气的泄露，最终收集的液体储存在储液器10中。注射泵1通过步进电机驱动器与控制器13电连接，控制器控制步进电机驱动器动作，步进电机驱动器驱动注射泵工作，蒸发管3上弹簧加热圈4通过可控硅模块12与控制器电连接，控制模块13作用于可控硅模块12，从而控制弹簧加热圈4的加热情况。k型热电偶连接温度采集模块，温度采集模块11和控制器13均与上位机15通过串口连接，k型热电偶6所测的温度在上位机15上显示，控制器13控制可控硅模块12和步进电机驱动器14的，在上位机15上输入所需的液体流量，控制模块13将会作用于步进电机驱动器14，从而驱动注射泵)运动，供给蒸发管输入的液体流量。控制器采用单片机。本发明中液体首先储存在注射泵的注射器中，然后步进电机的转动导致注射器运动，液体从注射器流到塑料导管中，再然后液体从塑料导管中沿着蒸发管内壁往下流，液体在蒸发管中先加热，到达一定温度液体就会蒸发，蒸发了的蒸气和未蒸发的液体会进入到硅胶导管中，从而进入到冷凝器冷却成液体，最终液体储存到储液器中。
在使用本发明时，选定蒸发管3的倾斜角度，将蒸发管3用固定夹子固定在支撑装置8上；选定所需要的加热功率或者加热温度，通过上位机15写入输出功率或者控制温度，控制器控制弹簧加热圈对蒸发管3进行加热；在加热的同时在上位机15上观察蒸发管3的的温度变化，当温度稳定后记录下温度；温度稳定后，根据实验需要选择的液体供给流量，通过上位机15输入液体流量，液体通过注射泵1流入到塑料导管4，最终流入蒸发管3；液体在蒸发管3内进行蒸发，可以观察液体蒸发过程，当温度趋于稳定时，并记录下此时蒸发管的温度，观察蒸发管3出口段是否有液体流出；最终蒸发的蒸气和未蒸发的液体通过冷凝器9冷却，最后进入储液器10。