一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，传热装置包括：沸腾池、底座、加热系统、分析系统；沸腾池为透明容器，沸腾池固定设置于底座的顶部，底座内设置有加热系统，加热系统上设置有可拆卸的加热表面，加热系统的加热表面设置于沸腾池内部，分析系统的监测探头正对沸腾池的侧壁设置，分析系统包括侧部温度传感器和多个底部温度传感器，侧部温度传感器设置于沸腾池内，多个底部温度传感器均设置于沸腾池和底座之间。本设计不仅可以方便的更换加热表面，有效提高了实验效率，缩短实验时间，同时可以通过蛇形冷凝管补充液位高度，同时通过压力表可以监测沸腾腔体内的压力，有效实验准确性，避免实验数据误差。避免实验数据误差。避免实验数据误差。
【技术实现步骤摘要】
一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置
[0001]本技术涉及一种池沸腾传热装置，尤其涉及一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，具体适用于实验效率高同时测得数据精准的池沸腾传热装置。
技术介绍
[0002]池沸腾实验装置广泛应用于相变换热实验中，研究池式沸腾不仅对锅炉、蒸发器等传热设备的设计计算有实用意义，而且还可以应用池式沸腾的研究结果去解释具有类似基本沸腾模式但实际复杂得多的流动沸腾现象。
[0003]现有的沸腾装置由带观察窗的容器、电加热元件和测温装置组成，电加热元件通过金属材质的加热面与容器内的液体接触，电加热元件发热使金属的表面产生气泡，金属表面上的进行的沸腾称为饱和沸腾，通过观察窗观察气泡产生的状态(孤立气泡区、气柱汽块区和膜态沸腾区)，同时测量金属的温度可以技术得出池沸腾实验装置的各项数据。
[0004]虽然这种沸腾装置可以通过饱和沸腾状态，但其仍存在以下缺陷：
[0005]1、对不同的待实验的沸腾工质进行试验时，往往需要不同形状的加热面，必须从电加热元件上更换加热面，但拆除过程较为复杂，大大增加了实验的准备时间，降低了实验效率。
[0006]2、系统压力的恒定和液位的恒定是影响池式沸腾的重要因素，为了同时保持系统压力的恒定和液位的恒定一般需要复杂的恒压控制器，使实验装置臃肿。
[0007]3、常规的电加热元件无法保证加热温度均匀，容易产生起始段温度畸变。
技术实现思路
[0008]本技术的目的是克服现有技术中存在的实验的准备时间长、效率低同时加热温度不均匀导致数据有误差的缺点，提供了一种实验效率高同时测得数据精准的池沸腾传热装置。
[0009]为实现以上目的，本技术的技术解决方案是：
[0010]一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，所述传热装置包括：沸腾池、底座、加热系统、分析系统和供电系统；所述沸腾池为透明容器，所述沸腾池固定设置于底座的顶部，所述底座内部设置有加热系统，所述加热系统上设置有可拆卸的加热表面，所述加热系统的加热表面设置于沸腾池内部，所述加热系统通过供电系统供电，所述分析系统的监测探头正对沸腾池的侧壁设置，所述分析系统包括侧部温度传感器和多个底部温度传感器，所述侧部温度传感器设置于沸腾池内，多个底部温度传感器均设置于沸腾池和底座之间。
[0011]所述沸腾池包括沸腾腔体和沸腾腔上盖，所述沸腾腔体和沸腾腔上盖可拆卸的密封配合，所述沸腾腔体底板的中部开设有加热孔，所述加热孔的底部固定设置有底座，所述底座内部设置有加热系统，所述加热系统的加热表面正对加热孔设置，所述沸腾腔体的底部设置有排水口，所述排水口穿过沸腾腔体的底板后与沸腾腔体固定连接，所述沸腾腔上
盖的顶部固定设置有压力表，所述压力表的探头穿过沸腾腔上盖后与沸腾腔上盖固定连接。
[0012]所述底座包括基座、铜柱和方形柱，所述基座为盘状结构，所述铜柱为圆柱结构，所述铜柱的顶部固定设置有方形柱，所述基座的顶部与铜柱的底部固定连接，所述方形柱穿过加热孔后与沸腾腔体固定连接，所述方形柱的顶部设置有可拆卸的加热表面，所述方形柱顶部的加热表面高于与沸腾腔体底板的顶部，所述铜柱和方形柱的内部均开设有空腔，所述铜柱内部的空腔内设置有加热系统，所述方形柱内部的空腔内由上至下设置有多个底部温度传感器。
[0013]所述加热系统包括主加热棒和辅助加热棒，所述主加热棒固定设置于铜柱内部的空腔内，所述主加热棒与铜柱过渡配合，所述辅助加热棒设置于沸腾腔体内，所述辅助加热棒固定设置于沸腾腔体的底部。
[0014]所述分析系统包括电脑、智能巡检仪、高速摄像机、侧部温度传感器和多个底部温度传感器,所述电脑、智能巡检仪和高速摄像机设置于沸腾腔体外部，所述高速摄像机的摄像头正对沸腾腔体的侧壁设置，所述侧部温度传感器设置于沸腾腔体内部，所述侧部温度传感器近沸腾腔体的底板设置，多个底部温度传感器由上至下等间距的设置于方形柱内部的空腔内；所述电脑与智能巡检仪之间通过信号线相连接，所述高速摄像机的视频信号输出端与智能巡检仪的视频信号输入端相连接，所述侧部温度传感器和多个底部温度传感器的温度信号输出端均与智能巡检仪的温度信号输入端相连接。
[0015]所述供电系统包括稳压器、调压器和电参数测量仪，所述稳压器的电流输入端与外部电源相连通，所述稳压器的电流输出端与调压器的电流输入端相连通，所述调压器的电流输出端分别与主加热棒和辅助加热棒的电流输入端相连通。
[0016]所述传热装置还包括蛇形冷凝管，所述蛇形冷凝管固定设置于沸腾腔上盖上，所述蛇形冷凝管内管的两端均穿过沸腾腔上盖后与沸腾腔体内部相连通。
[0017]所述底座还包括保温棉，所述保温棉均匀包裹在铜柱和方形柱的侧部。
[0018]所述沸腾池为石英玻璃材料制成，所述铜柱内开设有多个圆孔，多个圆孔以蜂窝状结构竖直设置于铜柱内，加热系统包括多根主加热棒，多根主加热棒均匀设置于铜柱内的各个圆孔内。
[0019]所述铜柱内开设有七个圆孔，七个圆孔以蜂窝状结构竖直设置于铜柱内，所述方形柱内开设有三个空腔，上、下相邻空腔之间的间距相等。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0021]1、本技术一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置中铜柱与方形柱固定连接，铜柱内设置有主加热棒，主加热棒通电时可以加热铜柱，此时铜柱通过热传递使方形柱同步升温，方形柱的顶部设置有可拆卸的加热表面，加热表面对沸腾池内待实验的沸腾工质进行加热，同时加热表面可以根据沸腾工质和实验需求的不同方便的进行更换。因此，本设计可以通过主加热棒对加热表面进行升温，同时加热表面可以方便的更换，有效提高了实验效率，缩短实验时间。
[0022]2、本技术一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置中沸腾腔上盖上设置有蛇形冷凝管和压力表，蛇形冷凝管可以将实验过程中产生的水蒸气经冷凝后输送回沸腾腔体内，补充液位高度，使沸腾腔体内液位高度保持一致，避免实验数据产生误差，
压力表可以监测沸腾腔体内的压力，避免沸腾腔体内压力异常。因此，本设计可以通过蛇形冷凝管补充液位高度，同时通过压力表可以监测沸腾腔体内的压力，有效实验准确性，避免实验数据误差。
[0023]3、本技术一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置中铜柱内竖直开设有七个圆孔，七个圆孔以蜂窝状结构竖直设置于铜柱内，多根主加热棒均匀设置于铜柱内的各个圆孔内，同时方形柱内开设有三个空腔，上、下相邻空腔之间的间距相等。因此，本设计可以通过均匀设置的多根主加热棒对铜柱进行加热，使铜柱各区域均匀受热，同时底部温度传感器与主加热棒之间存在具体，可以消除起始段温度畸变的影响，有效提高实验数据的精准性。
[0024]4、本技术一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置中还包括辅助加热棒和侧部温度传感器，辅助加热棒设置于沸腾腔体内，可以直接对沸腾腔体内待实验的沸腾工质进行加热，侧部温度传感器可以直接测量待实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，其特征在于：所述传热装置包括：沸腾池（1）、底座（2）、加热系统（3）、分析系统（4）和供电系统（5）；所述沸腾池（1）为透明容器，所述沸腾池（1）固定设置于底座（2）的顶部，所述底座（2）内部设置有加热系统（3），所述加热系统（3）上设置有可拆卸的加热表面，所述加热系统（3）的加热表面设置于沸腾池（1）内部，所述加热系统（3）通过供电系统（5）供电，所述分析系统（4）的监测探头正对沸腾池（1）的侧壁设置，所述分析系统（4）包括侧部温度传感器（44）和多个底部温度传感器（45），所述侧部温度传感器（44）设置于沸腾池（1）内，多个底部温度传感器（45）均设置于沸腾池（1）和底座（2）之间。2.根据权利要求1所述的一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，其特征在于：所述沸腾池（1）包括沸腾腔体（11）和沸腾腔上盖（12），所述沸腾腔体（11）和沸腾腔上盖（12）可拆卸的密封配合，所述沸腾腔体（11）底板的中部开设有加热孔（13），所述加热孔（13）的底部固定设置有底座（2），所述底座（2）内部设置有加热系统（3），所述加热系统（3）的加热表面正对加热孔（13）设置，所述沸腾腔体（11）的底部设置有排水口（14），所述排水口（14）穿过沸腾腔体（11）的底板后与沸腾腔体（11）固定连接，所述沸腾腔上盖（12）的顶部固定设置有压力表（15），所述压力表（15）的探头穿过沸腾腔上盖（12）后与沸腾腔上盖（12）固定连接。3.根据权利要求2所述的一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，其特征在于：所述底座（2）包括基座（21）、铜柱（22）和方形柱（23），所述基座（21）为盘状结构，所述铜柱（22）为圆柱结构，所述铜柱（22）的顶部固定设置有方形柱（23），所述基座（21）的顶部与铜柱（22）的底部固定连接，所述方形柱（23）穿过加热孔（13）后与沸腾腔体（11）固定连接，所述方形柱（23）的顶部设置有可拆卸的加热表面，所述方形柱（23）顶部的加热表面高于与沸腾腔体（11）底板的顶部，所述铜柱（22）和方形柱（23）的内部均开设有空腔，所述铜柱（22）内部的空腔内设置有加热系统（3），所述方形柱（23）内部的空腔内由上至下设置有多个底部温度传感器（45）。4.根据权利要求3所述的一种研究不同表面活性剂水溶液的池沸腾传热装置，其特征在于：所述加热系统（3）包括主加热棒（31）和辅助加热棒（32），所述主加热棒（31）固定设置于铜柱（22）内部的空腔内，所述主加热棒（31）与铜柱（22）过渡配合，所述辅助加热棒（32）设置于沸腾腔体（11）...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱作勤，谢鹏，任杰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：
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