[实用新型]一种热蒸汽自循环式的同心套管传热实验装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及的是一种热蒸汽自循环式的同心套管传热实验装置，属于化工原理实验装置技术领域。

背景技术

目前，化工原理传热实验通常会采用空气-水蒸汽或者水-水蒸汽体系测定换热器的传热系数，而这两种传热方式热蒸汽给热后的蒸汽温度仍然较高，通常会直接经过冷凝后排放，这样一方面造成能源的浪费，另一方面高温蒸汽直接排放有安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种热蒸汽自循环式的同心套管传热实验装置。

本实用新型的热蒸汽自循环式的同心套管传热实验装置包括上端出口设置有三个支路的蒸汽发生器罐体，所述的三个支路分别接压力表、加水口、以及套管换热器外套管的左端侧口，在与压力表相连接的管路上设置有一个支路连接管（PU软管），该支路连接管的下端延伸到安全水封罐的水面以下，起到过压保护的作用；所述套管换热器外套管的右端设置有连通蒸汽经蒸汽冷凝器的蒸汽导出管，所述蒸汽经蒸汽冷凝器的底部设置有与蒸汽发生器罐体侧下方设置的蒸汽冷凝液入口相连通的管路（PU软管）；以共轴线方式穿装在套管换热器外套管管腔内的套管换热器内管的左端通过外接弯管与大气相通，所述套管换热器内管的右端通过外接管路依次与转子流量计、漩涡气泵相连接，在转子流量计与漩涡气泵之间的连接管路上安装有用于调节风量的两个闸阀和压力表。

本实用新型中所述的蒸汽冷凝器为套管结构，冷热介质分别走管程和壳程；在所述蒸汽发生器罐体侧面装有液位计。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型的蒸汽发生器罐体内产生的水蒸汽走套管换热器的壳程，漩涡气泵将空气泵入套管反应器的管程，冷热气流在套管换热器内发生热交换之后，被加热的空气通过套管换热器左端的弯管直接排放到空气中，给热后的热蒸汽经过蒸汽冷凝器冷凝，冷凝液导回到蒸汽发生器罐体下端侧口，即蒸汽冷凝液入口，因回流进蒸汽发生器罐体内的冷凝水仍然是温度比较高的热水，所以只需要消耗较低的电能即可以将水再次加热生成蒸汽。在实验中，加水口的阀门要始终保持关闭状态。

本实用新型的有益效果如下：

该装置将给热后的热蒸汽经蒸汽冷凝器冷凝后循环回蒸汽发生器罐体内，这样不仅避免了蒸汽直接排空产生的安全隐患，而且蒸汽冷凝后的水温较高，再加热变成蒸汽所需要的热量大大减少。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、蒸汽发生器罐体，2、安全水封罐，3、加热器，4、液位计，5、外侧法兰，6、内侧法兰，7、套管换热器内管，8、套管换热器外套管，9、转子流量计，10、漩涡气泵，11、蒸汽冷凝器，12、蒸汽冷凝液入口，13、加水口,14、压力表，15、压力表。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本实用新型的热蒸汽自循环式的同心套管传热实验装置包括上端出口设置有三个支路的蒸汽发生器罐体1，所述的三个支路分别接压力表14、加水口13、以及套管换热器外套管8的左端侧口，在与压力表相连接的管路上设置有一个支路连接管（PU软管），该支路连接管的下端延伸到安全水封罐2的水面以下，起到过压保护的作用；所述套管换热器外套管8的右端设置有连通蒸汽经蒸汽冷凝器11的蒸汽导出管，所述蒸汽经蒸汽冷凝器11的底部设置有与蒸汽发生器罐体1侧下方设置的蒸汽冷凝液入口12相连通的管路PU软管；以共轴线方式穿装在套管换热器外套管8管腔内的套管换热器内管7的左端通过外接弯管与大气相通，所述套管换热器内管7的右端通过外接管路依次与转子流量计9、漩涡气泵10相连接，在转子流量计9与漩涡气泵10之间的连接管路上安装有用于调节风量F1、F2两个闸阀和压力表15。

本实用新型中所述的蒸汽冷凝器11为套管结构，冷热介质分别走管程和壳程；在所述蒸汽发生器罐体1侧面装有液位计4。

本实用新型的蒸汽发生器罐体内产生的水蒸汽走套管换热器的壳程，漩涡气泵将空气泵入套管反应器的管程，冷热气流在套管换热器内发生热交换之后，被加热的空气通过套管换热器左端的弯管直接排放到空气中，给热后的热蒸汽经过蒸汽冷凝器冷凝，冷凝液导回到蒸汽发生器罐体下端侧口，即蒸汽冷凝液入口，因回流进蒸汽发生器罐体内的冷凝水仍然是温度比较高的热水，所以只需要消耗较低的电能即可以将水再次加热生成蒸汽。在实验中，加水口的阀门要始终保持关闭状态。