一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。本发明专利技术的加热/汽化装置结构简单，通过间接加热的方式对原料进行可控、充分加热或汽化。
【技术实现步骤摘要】
一种装填金属颗粒的加热/汽化装置
本专利技术属于加热设备
，具体涉及一种装填金属颗粒的加热/汽化装置。
技术介绍
在实验室里，实验原料流量较小。当实验原料需要连续加热/汽化时，因流量较小，没有蒸汽作为稳定热源，大型化工装置常用的加热/汽化方法难以直接应用，难以找到合适的加热/汽化器。常用的连续加热/汽化方法包括：(1)电加热套加热/汽化法：电加热套安装有实验原料的烧瓶，启动电加热程序加热，加热实验原料，使其升温或汽化。此方法加热可控，操作较简单。但通常原料一次加入，用于液体原料的间歇蒸馏，较难实现连续加热。(2)电加热棒加热/汽化法：将安装有电加热元件的电加热棒伸入加热/汽化器内，加热实验原料，使其升温或汽化。此方法升温快，设备材料成本较低。但由于电加热棒温度高，升温快，可能会造成与电加热棒接触部分区域的局部过热，使原料结焦或分解。升温较快，降温也较快，升温降温速率难控制。(3)空管外壁电加热/汽化法：电加热带缠绕在空管外壁，电加热带加热空管外壁，外壁传热给管内原料，使原料升温或汽化。此方法设备结构简单，设备制造难度低，材料成本低。但是管壁直接受热，管内径向有温度差，可能会造成管内壁局部形成热点，使实验原料结焦或分解，而管中心温度低，使原料加热不完全。(4)直管外夹套油浴加热/汽化法：空管外加夹套，夹套内装填有导热油，外设导热油循环加热油浴系统，通过油浴系统加热导热油，导热油传热给空管外壁，再传热给原料，使其升温或汽化。此方法加热精度高，加热均匀，无局部过热点，安全性较高。但是单纯管壁传热系数小，单位长度换热面积小，不适用于长度受限场合。(5)列管油浴加热/汽化法：加热/汽化器为列管式结构，一般实验原料走管程，导热油走壳程，外设导热油加热循环油浴系统，通过油浴系统加热导热油，导热油传热给换热列管，再传热给原料，使其升温或汽化。此方法换热面积大，加热能力强，加热均匀，无局部过热点，安全性较高。但是内件较多，内有密封点，易发生泄漏，结构复杂，制造难度较高，成本较高，检修困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种原理简单、结构合理的加热/汽化器和温度控制方案，加热/汽化器内管装填金属颗粒，管外设置加热单元，通过间接加热的方式，利用金属颗粒的高传热性能和导热油的高热容，采用合理的温度控制案，解决了现有技术中无法实现连续均匀无损加热/汽化的问题，尤其适用于小流量实验原料的加热或汽化。为了到达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套的外壁缠绕电加热带，所述电加热带与温度控制器相连。在一些实施例中，所述加热/汽化器夹套的上部设置膨胀槽，下部设置导淋。在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套与导热介质循环加热单元相连。在一些实施例中，所述导热介质循环加热单元包括导淋。在一些实施例中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的电加热带，所述电加热带与温度控制器相连。在一些实施例中，所述加热/汽化器内管的外壁上设置有外壁温度计。在一些实施例中，所述加热/汽化器夹套上设置有温度计。在一些实施例中，所述出口管上设置有温度计。在一些实施例中，所述加热/汽化器内管上设置有加热/汽化器内温度计。在一些实施例中，所述金属颗粒的形状为圆球体、圆柱体或不规则形状，优选为圆球体。在一些实施例中，所述金属颗粒的材质为碳钢、不锈钢、合金钢或铜。在一些实施例中，所述金属颗粒的粒径为所述加热/汽化器内管内径的1/20～1/5，例如1/15、1/12、1/10、1/8等。在一些实施例中，所述进口分布器由高强度烧结金属制成，材质可以为不锈钢或合金钢。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：加热/汽化器内装填金属颗粒，原料与金属颗粒充分接触，加热/汽化器内径向温差小，无加热死点，原料加热完全；加热方式为间接加热，加热/汽化器内(含内管内壁)无局部过热点，原料不易发生结焦和分解；夹套内装填导热油，由于导热油热容大，升温降温不会过快；加热/汽化装置无内构件，结构简单，无器内泄漏风险，成本较低。附图说明图1为本专利技术一实施例中的加热/汽化装置结构示意图；图2为本专利技术另一实施例中的加热/汽化装置结构示意图；图3为本专利技术另一实施例中的加热/汽化装置结构示意图。附图标记说明：1-加热/汽化器内管；2-加热/汽化器夹套；3-进口分布器；4-导热油膨胀槽；5-导热油排净；6-金属颗粒；7-进口管；8-出口管；9-温度控制器；10-电加热带；11-出口温度计；12-出口温度计套管；13-夹套导热油温度计；14-夹套导热油温度计套管；15-加热/汽化器内温度计；16-加热/汽化器内温度计套管；17-导热油循环加热单元；18-外壁温度计；19-温度计套管。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1如图1所示，本专利技术实施例中的装填金属颗粒的加热/汽化装置包括加热/汽化器内管1，其底端与进口管7相连，顶端与出口管8相连，加热/汽化器内管1的内腔底部设置有进口分布器3，用于使待加热的原料在加热/汽化器内管1中均匀分布，进口分布器3上方的空间内装填有金属颗粒6，金属颗粒6起到加强传热和稳流作用。加热/汽化器内管1为金属空管，材质可以为不锈钢或合金钢；进口分布器3由高强度烧结金属制成，材质可以为不锈钢或合金钢。金属颗粒6可以为圆球体、圆柱体、或其他不规则形状，优选圆球体。金属颗粒6的材质可以为碳钢、不锈钢、合金钢、铜等导热系数高的金属，并且不与原料发生化学反应。金属颗粒6的直径为加热/汽化器内管1内径的1/20～1/5，例如1/15、1/12、1/10、1/8等。加热/汽化器内管1的外壁设置有加热/汽化器夹套2，其中装填有导热油，加热/汽化器夹套2的上部设置导热油膨胀槽4，用于受热后排气和提供导热油膨胀空间，下部设置导热油导淋5，用于排出导热油。加热/汽化器夹套2设置有夹套导热油温度计13，用于检测导热油的温度。夹套导热油温度计13插在夹套导热油温度计套管14中。加热/汽化器夹套2的外壁缠绕电加热带10，温度控制器9与电加热带10和夹套导热油温度计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。/n
【技术特征摘要】
1.一种装填金属颗粒的加热/汽化装置，包括加热/汽化器内管，所述加热/汽化器内管的底端与进口管相连，顶端与出口管相连，所述加热/汽化器内管的内腔底部设置有进口分布器，所述进口分布器上方的空间内装填有金属颗粒，所述加热/汽化器内管的外壁设置有加热单元。
2.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套的外壁缠绕电加热带，所述电加热带与温度控制器相连；优选地，所述加热/汽化器夹套的上部设置膨胀槽，下部设置导淋。
3.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热/汽化器夹套上设置有夹套温度计，所述夹套温度计与所述温度控制器相连。
4.根据权利要求1所述的加热/汽化装置，其中，所述加热单元包括设置在所述加热/汽化器内管的外壁上的加热/汽化器夹套，所述加热/汽化器夹套中装填有导热介质，优选地，所述加热介质为导热油，所述加热/汽化器夹套与导热介质循环加热单元相连；优选地，所述导热介质循环加热单元包括导淋。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊诚，曹宏成，钱震，菅青娥，关怀，武靖为，高源，王海国，秦艳，
申请(专利权)人：内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。