本實(shí)用新型屬于檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及定氮儀冷凝裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)前食品檢測(cè)、食品分析實(shí)驗(yàn)使用的定氮儀是以自來(lái)水作為冷凝水水源,該種設(shè)計(jì)在檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi),不能充分利用和節(jié)省能源。該種設(shè)計(jì)在水硬度比較大的地區(qū)使用時(shí),當(dāng)水被加熱后,很快就會(huì)產(chǎn)生大量的水垢,從而造成出水口堵塞,致使儀器無(wú)法正常運(yùn)行,甚至燒壞儀器或造成實(shí)驗(yàn)事故,這給檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了很大的不便。
目前市場(chǎng)上的全自動(dòng)定氮儀都具備冷凝水循環(huán)水冷凝功能,冷凝水循環(huán)水冷凝裝置主要是為了給系統(tǒng)提供低溫冷卻環(huán)境,確保儀器蒸餾出來(lái)氨氣和水蒸氣能被完全的冷凝成氨水,目前冷凝水循環(huán)水冷凝裝置以玻璃材質(zhì)的蛇形冷凝管為主,是目前大多數(shù)廠商在生產(chǎn)中使用的方式,優(yōu)點(diǎn)是潔凈度較好,但是由于玻璃的導(dǎo)熱性能相對(duì)偏低,所以相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)冷能冷凝水消耗就會(huì)較多,從環(huán)保節(jié)約的角度上講,比較浪費(fèi)水資源,在冷凝水給水量降低時(shí)有可能會(huì)出現(xiàn)冷凝不完全現(xiàn)象。因此,如何研發(fā)一種新型定氮儀冷凝裝置,起到良好的冷凝效果,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的定氮儀冷凝效果差的技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供定氮儀冷凝裝置。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
定氮儀冷凝裝置,包括冷凝裝置,冷凝裝置上端裝有氨氣蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口,冷凝裝置下端裝有氨水出口和冷凝水進(jìn)口,所述冷凝裝置從外到內(nèi)包括外冷凝管和內(nèi)冷凝管組成的兩層管路,外冷凝管從左到右呈縱向U字形循環(huán)排布,外冷凝管的管壁內(nèi)等間距設(shè)置有液體分布器,液體分布器設(shè)置為內(nèi)部中空的三角棱體結(jié)構(gòu),液體分布器的兩側(cè)壁向外凸出且其上開(kāi)設(shè)有通孔,液體分布器的夾角處相切設(shè)置有導(dǎo)流板;內(nèi)冷凝管的上、下兩端呈梯形分層排布設(shè)置有分流管,分流管的中心設(shè)置有螺旋形盤(pán)管。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)流板設(shè)置為上、下橫板連接而成的L形斜板,斜板的表面呈凹弧形結(jié)構(gòu),相鄰的L形斜板沿著水流方向循環(huán)排布組成的導(dǎo)流組件??梢哉{(diào)節(jié)液體流動(dòng)方向,增大了過(guò)流面積,不易堵塞,不僅提高了導(dǎo)流板處液體分流的流動(dòng)效率,而且在高溫下有充足的膨脹量,使導(dǎo)流板不易變形,維修更換方便。
進(jìn)一步的,所述分流管的管壁內(nèi)嵌設(shè)有中空蝶閥結(jié)構(gòu)的分流架,分流架與管壁之間相切設(shè)置有呈弧形的X形隔板。分流管起到分流的同時(shí),分流管內(nèi)的分流架和X形隔板將水流分流為數(shù)個(gè)流道,減緩了一股水流的沖擊力,降低了內(nèi)冷凝管管壁的沖擊力,同時(shí)增大了水流與管壁的接觸面積,增大了吸熱面積,冷卻效果好。
進(jìn)一步的,所述盤(pán)管的側(cè)壁之間設(shè)置為中空紡錘體結(jié)構(gòu)的折流板。
進(jìn)一步的,所述折流板沿著水流方向開(kāi)設(shè)折流通孔,相鄰折流板連通形成的折流通孔之間形成折流通道。
折流板的設(shè)置將盤(pán)管的管腔形成一定的液體流道,紡錘體的空腔結(jié)構(gòu)直徑不同,當(dāng)液體浸入折流通道內(nèi)時(shí),流速明顯降低,同時(shí)提高了冷凝水的直接接觸熱量面積,可有效提高熱效率,提高換熱利用率。
進(jìn)一步的,所述折流板內(nèi)壁設(shè)置有等間距排布的錐形凸起,錐形凸起沿著水流方向呈鋸齒狀排布。鋸齒狀的排布防止冷凝水倒流,錐形凸起使冷凝水與折流板內(nèi)壁的接觸面積增大,即增大了冷凝液體與外界空氣的接觸面積,有利于冷卻降溫,提高冷凝效果。
本實(shí)用新型的有益效果為:
本實(shí)用新型在實(shí)際使用中冷凝水必須沿著外冷凝管和內(nèi)冷凝管組成的兩層管路螺旋向上流動(dòng),這樣使冷凝水能充分的跟螺旋管內(nèi)的氨水蒸汽進(jìn)行熱交換,可以充分提高熱交換效率,同等條件下本新型冷凝裝置比玻璃冷凝裝置節(jié)約冷凝水30多倍,可以大幅度的節(jié)約寶貴的冷凝水資源。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型中外冷凝管的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中內(nèi)冷凝管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中分流管的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1、外冷凝管;2、液體分布器;3、通孔;4、導(dǎo)流板;5、分流管;6、盤(pán)管;7、分流架;8、X形隔板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
如圖1和圖2所示,定氮儀冷凝裝置,包括冷凝裝置,冷凝裝置上端裝有氨氣蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口,冷凝裝置下端裝有氨水出口和冷凝水進(jìn)口,所述冷凝裝置從外到內(nèi)包括外冷凝管1和內(nèi)冷凝管組成的兩層管路,外冷凝管1從左到右呈縱向U字形循環(huán)排布,外冷凝管1的管壁內(nèi)等間距設(shè)置有液體分布器2,液體分布器2設(shè)置為內(nèi)部中空的三角棱體結(jié)構(gòu),液體分布器2的兩側(cè)壁向外凸出且其上開(kāi)設(shè)有通孔3,液體分布器2的夾角處相切設(shè)置有導(dǎo)流板4;內(nèi)冷凝管的上、下兩端呈梯形分層排布設(shè)置有分流管5,分流管5的中心設(shè)置有螺旋形盤(pán)管6(如圖3所示)。
具體使用過(guò)程為:基于食品檢測(cè)、食品分析實(shí)驗(yàn)使用的定氮儀快速冷凝系統(tǒng),使用時(shí)定氮儀將蒸餾產(chǎn)生的高溫氨氣和水蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝裝置上的氨氣蒸汽進(jìn)口進(jìn)入冷凝裝置,冷凝水經(jīng)過(guò)冷凝水進(jìn)口進(jìn)入,沿著外冷凝管1和內(nèi)冷凝管組成的兩層管路螺旋向上流動(dòng),從冷凝水出口流出,冷凝裝置內(nèi)的氨氣和水蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝水的作用下產(chǎn)生氨水從氨水出口流出。
冷凝水沿著外冷凝管1從下到上流動(dòng)的過(guò)程中,沿著U字形管路循環(huán)漸進(jìn),使冷凝水在管路內(nèi)的排布均勻,增大了冷凝水的接觸面積,U字形管路內(nèi)設(shè)置液體分布器2,對(duì)管路內(nèi)的液體起到均勻分布的作用,同時(shí)緩解了冷凝水的環(huán)流速度,液體流經(jīng)液體分布器2時(shí),通過(guò)通孔3滲入到中空三角棱體的內(nèi)部空腔,充滿(mǎn)液體分布器2,起到暫存、轉(zhuǎn)運(yùn)腔的作用,液體分布器2的兩側(cè)壁向外凸出,使液體在穿過(guò)液體分布器2時(shí),具有一定的沖擊力,噴出的液體均勻沿著液體分布器2的導(dǎo)流板4進(jìn)行螺旋導(dǎo)流;冷凝水沿著內(nèi)冷凝管的分流管5呈梯形分層排布從下到上流動(dòng),相鄰的內(nèi)冷凝管呈梯形等間距排布,保證了冷凝水循環(huán)漸進(jìn)的流速,增大了冷卻面積,中心設(shè)置的螺旋形盤(pán)管6改變了水流的水平流動(dòng)方向,使冷凝水呈環(huán)形循環(huán)流動(dòng),節(jié)約了水資源,提高了冷卻效果。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,不同于實(shí)施例1,導(dǎo)流板4設(shè)置為上、下橫板連接而成的L形斜板,斜板的表面呈凹弧形結(jié)構(gòu),相鄰的L形斜板沿著水流方向循環(huán)排布組成的導(dǎo)流組件??梢哉{(diào)節(jié)液體流動(dòng)方向,增大了過(guò)流面積,不易堵塞,不僅提高了導(dǎo)流板4處液體分流的流動(dòng)效率,而且在高溫下有充足的膨脹量,使導(dǎo)流板4不易變形,維修更換方便。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,不同于實(shí)施例1,如圖4所示,分流管5的管壁內(nèi)嵌設(shè)有中空蝶閥結(jié)構(gòu)的分流架7,分流架7與管壁之間相切設(shè)置有呈弧形的X形隔板8。分流管5起到分流的同時(shí),分流管5內(nèi)的分流架7和X形隔板8將水流分流為數(shù)個(gè)流道,減緩了一股水流的沖擊力,降低了內(nèi)冷凝管管壁的沖擊力,同時(shí)增大了水流與管壁的接觸面積,增大了吸熱面積,冷卻效果好。
實(shí)施例4
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,不同于實(shí)施例1,盤(pán)管6的側(cè)壁之間設(shè)置為中空紡錘體結(jié)構(gòu)的折流板。折流板沿著水流方向開(kāi)設(shè)折流通孔3,相鄰折流板連通形成的折流通孔3之間形成折流通道。
折流板的設(shè)置將盤(pán)管6的管腔形成一定的液體流道,紡錘體的空腔結(jié)構(gòu)直徑不同,當(dāng)液體浸入折流通道內(nèi)時(shí),流速明顯降低,同時(shí)提高了冷凝水的直接接觸熱量面積,可有效提高熱效率,提高換熱利用率。
折流板內(nèi)壁設(shè)置有等間距排布的錐形凸起,錐形凸起沿著水流方向呈鋸齒狀排布。鋸齒狀的排布防止冷凝水倒流,錐形凸起使冷凝水與折流板內(nèi)壁的接觸面積增大,即增大了冷凝液體與外界空氣的接觸面積,有利于冷卻降溫,提高冷凝效果。
以上所述并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制,應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)范圍的前提下,還可以做出若干變化、改型、添加或替換,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。