一种流动热力学反应发生器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种流动热力学反应发生器，包括反应物进样连接管、反应物出样连接管、温度探头、温度传感器、功率控制器、反应管和电伴热带，所述电伴热带均匀缠绕在所述的反应管表面，所述电伴热带与功率控制器相连接，所述反应物进样连接管和反应物出样连接管的一端分别与反应管两端密封连接，所述反应物出样连接管末端设有温度探头置入孔，所述温度探头通过探头置入孔插入反应管内，所述温度探头与温度探头置入孔密封配合，所述温度探头和温度传感器相连接。其产生的有益效果是，设计上较为简单，制造材料易得，成本较低，适合大面积推广，有助于对大气热力学过程中某些热力学反应的重复性实验研究，还可以用于其他热力学过程的实验研究。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热力学实验设备领域，具体为一种模拟在不同温度条件下进行热力学过程的流动反应发生器。
技术介绍
在大气热力学研究领域中，外场测量虽然是一种最为有效且直接的手段，但由于受地形、气象等众多自然条件的限制，外场实测往往由于人为控制和改变条件的影响，对实测结果造成很大的限制，因此要从外场实测的角度研究大气热力学过程，是很不容易的事情，为此，人们发展了大气环境实验室模拟研究。串联式差分电迁移率分析系统（TDMA），是一种能够测量一定条件下亚微米气溶胶粒子的大小变化的技术，由第一个差分电迁移率分析仪（DMA）选取需要测量的气溶胶粒子的粒径，运用第二个DMA测量筛选出单分散气溶胶经过生长或收缩过程后的粒径变化。基于应用TDMA模拟研究，可以排除气象、地形等因素的影响，单纯模拟大气颗粒物的物理变化过程，进而从复杂的实验现象中提炼出大气热力学过程的本质，实验条件可以人为控制，还可以开展重复性实验研究，在大气热力学反应的机理研究中获得了广泛应用，也取得了很大的成功。然而为了研究不同温度条件下，大气颗粒物的物理化学特性的变化，包括蒸发，冷凝和化学反应等情况。因此引入流动热力学反应发生器，通过与TDMA系统的联用，在实验室中模拟温度对大气颗粒物受热分解乃至挥发特性的研究。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种简单、准确、易操作的流动热力学反应发生器。为实现上述目的，本技术的流动热力学反应发生器，包括热力学反应发生室、反应物进样连接管、反应物出样连接管、温度探头、温度传感器和功率控制器，所述热力学反应发生室包括反应管和电伴热带，所述电伴热带均匀缠绕在所述的反应管表面，所述电伴热带与功率控制器相连接，所述反应物进样连接管和反应物出样连接管的一端分别与反应管两端密封连接，所述反应物出样连接管末端设有温度探头置入孔，所述温度探头通过探头置入孔插入反应管内，所述温度探头与温度探头置入孔密封配合，所述温度探头和温度传感器相连接。为了提高装置的隔热性能，所述热力学反应发生室还包括锡箔层和石棉隔热层，所述锡箔层覆盖在电伴热带上，所述石棉隔热层包裹在整个反应管的外部。进一步的，所述反应物进样连接管为两通管，两通管的一端与进气管道密封连接，另一端与反应管进口密封连接。进一步的，所述两通管与进气管道和反应管进口分别通过螺母连接，且在该两通管的二端口处均设倒角，并配合有密封圈将连接处密封。同时，所述反应物出样连接管为三通管，其第一孔与出气管道密封连接，第二孔与反应管出口密封连接，第三孔密封插装所述温度探头。进一步的，所述三通管的第一孔和第二孔均采用螺母连接，并在二孔的端口处分别设倒角和配合的密封圈，将三通管的二孔分别与出气管道和反应管出口密封连接。为了提高导热性能，所述反应管、反应物进样区和反应物出样区均为不锈钢材质。本技术具有如下优点：1、流动热力学反应发生器在设计上较为简单，且制造材料易得，成本较低，适合大面积推广，有助于对大气热力学过程中某些热力学反应的重复性实验研究，还可以用于其他热力学过程的实验研究。2、采用不锈钢材料制作反应管、反应物进样区和反应物出区等主体部分，导热性能优秀，效率高。3、通过深入热力学反应管中的温度探头，可以及时了解反应管内部温度。4、电伴热带与功率传感器的联用，能够对输出功率进行较为精确的控制，从而到达控制反应管内部温度的目的。5、内层使用锡箔包裹保证均匀受热，外层通过使用石棉隔热材料的包裹，能有效减少热损失，使反应管内温度基本维持不变。6、连接处采用密封圈和螺母进行密封，提高实验装置的气密性，提高实验的可靠性。附图说明图1为本专利所述流动热力学反应发生器的立体结构示意图。图2为图1的剖面示意图。图3为图1中反应物进样管道结构示意图。图4为图3中反应物进样连接管与进气管道密封配合处的局部放大图。图5为图1中反应物出样连接管结构示意图。图6为图5中反应物出样连接管与出气管道密封配合处的局部放大图。图中，1-反应物进样连接管，2-倒角，3-密封圈，4-反应管，5-电伴热带，6-石棉隔热层，7-温度探头，8-温度传感器，9-功率控制器，10-反应物出样连接管，11-反应物进样口，12-反应物出样口，13-温度探头置入孔，14-锡箔层，15-密封圈，16-定位台阶，17-螺母。具体实施方式下面结合附图对本专利所述流动热力学反应发生器进行进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示，本专利所述流动反应发生器主要由热力学反应发生室、反应物进样连接管1、反应物出样连接管10、温度探头7、温度传感,8和功率控制器9组成，其中主体部分是由不锈钢材料制成的反应物进样连接管1、反应物出样连接管10和反应管4组成的一个整体，反应物进样连接管1和反应物出样连接管10分别连接在反应管4的两端。反应物进样连接管为两通管，两端通孔分别为进样口11和与反应管的入口连接口，其中进样口与进气管道密封连接，入口处的连接口与反应管进口密封连接。同时，在两通管与进气管道和反应管进口分别通过螺母连接，且在该两通管的二端口处均设倒角，并配合有密封圈将连接处密封。反应物出样连接管10为三通管，三个通孔分别为与反应管出口的连接口，出样口12和温度探头置入孔13，其中出样口12与出气管道密封连接，出口处的连接口与反应管出口密封连接，温度探头置入孔13内密封插装所述温度探头。其中，出样口12和连接口均采用螺母连接，并在二孔的端口处分别设倒角和配合的密封圈，将三通管的二孔分别与出气管道和反应管出口密封连接。如图2，图3和图4所示，在反应物进样连接管1与反应管入口的连接口内侧，设置一个与反应管4匹配的定位台阶16，并在定位台阶外侧，设置一个倒角2，将反应管4的一端置于定位台阶16中，同时，将一个与反应管4及倒角2匹配的密封圈3套在反应管4靠近反应物进样区1的一端，并用一个反应物进样区1和反应管4匹配的螺母17，拧紧螺母17将密封圈3压进倒角2中，即可以将反应物进样区1和反应管4做成一个整体，同时，利用密封圈的密封性，保证在反应物进样连接管1和反应管4的接口处不漏气，同理，反应物进样连接管1进样口与进气管道的连接的装配方法与之一致。如图2，图5和图6所示，反应物出样连接管10的三通管的三个通孔的密封装配方法与反应物进样连接管1密封装配方法一致。在反应管4上均匀缠绕着电伴热带5，电伴热带5上包裹锡箔层14，最后整个反应管由石棉隔热层6包裹，功率控制器9和电伴热带5相连接，所需的实验温度通过功率控制器9调整。温度探头7从反应物出样连接管10的末端的温度探头置入孔插入反应管4的内部，温度探头7和温度传感器8相连接，由温度传感器8读取反应管4内部温度，在温度探头置入孔13处密封连接，能够防止系统漏气。在对大气热力学过程中某些热力学反应的重复性实验研究时，通过使用电伴热带与功率传感器的联用，能够对输出功率进行较为精确的控制，从而到达控制反应管内部温度，并通过温度探头，实时了解反应管内部温度，达到实验目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动热力学反应发生器，其特征在于：包括热力学反应发生室、反应物进样连接管、反应物出样连接管、温度探头、温度传感器和功率控制器，所述热力学反应发生室包括反应管和电伴热带，所述电伴热带均匀缠绕在所述的反应管表面，所述电伴热带与功率控制器相连接，所述反应物进样连接管和反应物出样连接管的一端分别与反应管两端密封连接，所述反应物出样连接管末端设有温度探头置入孔，所述温度探头通过探头置入孔插入反应管内，所述温度探头与温度探头置入孔密封配合，所述温度探头和温度传感器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种流动热力学反应发生器，其特征在于：包括热力学反应发生室、反应物进样连接管、反应物出样连接管、温度探头、温度传感器和功率控制器，所述热力学反应发生室包括反应管和电伴热带，所述电伴热带均匀缠绕在所述的反应管表面，所述电伴热带与功率控制器相连接，所述反应物进样连接管和反应物出样连接管的一端分别与反应管两端密封连接，所述反应物出样连接管末端设有温度探头置入孔，所述温度探头通过探头置入孔插入反应管内，所述温度探头与温度探头置入孔密封配合，所述温度探头和温度传感器相连接。2.根据权利要求1所述的流动热力学反应发生器，其特征在于：所述热力学反应发生室还包括锡箔层和石棉隔热层，所述锡箔层覆盖在电伴热带上，所述石棉隔热层包裹在整个反应管的外部。3.根据权利要求1所述的流动热力学反应发生器，其特征在于：所述反应物进样连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓龙，陈敏东，聂东阳，亓鲁，马迎慧，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32