[实用新型]一种集成化液体饱和蒸汽压及汽化潜热联合测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体饱和蒸汽压测试系统，尤其涉及一种集成化液体饱和蒸汽压及汽化潜热联合测试系统。

背景技术

汽液相变是自然界中的一种物态变化，在化工、能源动力等许多工程领域都涉及到汽液相变过程，并可利用汽液相变的特点来进行物质的分离和传热。近年来，随着材料科学的迅猛发展，各种新型工质不断涌现，而相关基础热物理性质的数据十分缺乏，制约了新工质的应用及发展。饱和蒸汽压是指在一定温度下，密闭容器中液体气化速度与气体冷凝速度相等即液体和气体达到平衡状态时由蒸汽表现出来的压力，是液体工质开发与应用不可或缺的基础数据。一定饱和蒸汽压下，饱和液体变为饱和气体所需要的热量称为汽化潜热。相比单相液态或气态工质温度变化所吸收或释放的显热来说，汽化潜热远大于单相工质的显热。因此，利用工质的汽化潜热进行热量传递可以极大地提高工业生产中的热交换效率，进而提高生产效率。另外，准确而又持续稳定地控制生产温度在工业上进行传热过程时是非常困难的，而一定温度压力下发生的汽液相变又能很好的解决这一难点。总之，饱和蒸汽压及汽化潜热是汽液相变过程中的关键参数。饱和蒸汽压与汽化潜热不仅与液体工质种类有关，也与温度等条件有着重要联系。目前，关于各种新工质饱和蒸汽压及汽化潜热数据十分缺乏，如何准确获取相关测试数据需亟待解决。

静态法是目前较为普遍的测定液体饱和蒸气压的方法，基于静态法的传统液体饱和蒸汽压测量装置如图1所示，主要由水浴槽1、平衡管2、缓冲瓶3、抽气瓶4、第一三通阀5、第二三通阀6、第三三通阀8、温度计7、冷凝管9、 搅拌棒10和压力计11构成，这种测量装置可直接测定液面上方蒸汽压力，测量数据误差相比其他方法较小，并适用于温度范围较大的液体工质饱和蒸汽压的测量。然而，这种测量装置存在以下缺陷：

第一，平衡管操作困难：原有平衡管在加入待测样品时，需要少量经多次加入，液体不能够自动进入储液球，需要通过对储液球进行加热冷却处理以使待测样品进入储液球，由于平衡管管径细，会导致管内空气较难排尽，测定数据不精确，同时易引起工质倒吸，导致实验失败；另外，清洗平衡管也存在很大的困难。

第二，压力系统控制困难：液体上方的气体压力测量需在较高真空条件下进行，若液体上方残存杂质气体，将使液体饱和蒸气压测定值产生较大偏差，因而对装置的密闭性有较高要求；传统测量装置各接头处密闭性较差，很难将空气排尽；另外，使用三通阀进行气路控制，稳定性较差，压力控制不稳定导致液面平衡时间极短，往往会出现读数期间液面就已经发生改变，从而引起测量误差。

第三，温控能力较弱：传统测量装置的恒温水浴槽由于结构过于简单，热均匀性差，且工作方式为单向加热，自然降温的冷却效率较低；测温采用温度计肉眼读数方式，误差较大。

第四，测量装置各部件分散，体积庞大，每次实验时都需要取下各连接处进行密封处理，操作繁琐，密闭性差。

第五，测量装置缺少汽化潜热测试部件，仅能对液体饱和蒸汽压进行测量，不能同时测量汽化潜热，测试功能单一，使得液体饱和蒸汽压及汽化潜热往往是各自在独立的测量平台上进行测量，经济和时间成本都较高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种测量精度高、加工成本低的集成化液体饱和蒸汽压及汽化潜热联合测试系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：