一种用于液氮冷却的盘管式收集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于液氮冷却的盘管式收集器。它设一具夹层壁的容器，该容器由中部水平分设为上盖和保温槽；一不锈钢盘管座设在保温槽和上盖扣接成的内腔中；不锈钢盘管的2个端口位于其对角处且垂直向上开设；上盖的顶板上对角开有2个圆形通孔；不锈钢盘管的两个端口分别由2个圆形通孔处伸出；一端通过接口与反应釜相接；另一端通过接口与真空系统相接；在与反应釜相接的接口侧壁上开有与进气口横向焊接固定的通孔；排放口开设在保温槽底部；保温槽内腔中灌有液氮；不锈钢盘管的下半部淹没在该液氮液体中。其具有足够的收缩量、良好的抗热震性、易于操作、简单易行、气密性好、接口少，低聚合物的收集效率高，有益于推广应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种盘管式收集器，具体的讲是一种用于液氮冷却的盘管式收集器。
技术介绍
一般合成反应是在密闭或开放的反应釜中进行，要收集合成产物就要将产物与原料分离，常用的方法是从反应系统中分离出原料或产物，从而获得所需要的物质。当合成产物为低熔点、低沸点、易水解和易挥发的低聚合物时，通常可采用密闭的加热真空条件将低聚物转变成气态，从反应系统中分离。如何收集在真空状态下仍是气态的低聚合物就成为关键问题，而要收集气态的低聚物，最好将其冷冻成固体后收集；通常是在大面积的换热收集器中完成冷冻收集。使用易得的液氮(-196 °C)进行冷却，冷冻效率高、收集效果好，但是，液氮的深冷和急剧的温度变化就要求制备的收集器必须具备足够的收缩量、良好的抗热震性、便于操作、简单易行、气密性好、接口少等特点；目前收集器，则是用于水冷却的冷凝器，主要是玻璃或普通碳钢收集器，根本无法满足在这种低温下使用，而用于如此低温冷冻收集的收集器还没有看到相关的报道。
技术实现思路
为了解决现有技术没有符合上述特点的液氮收集器的缺陷，本技术的目的是提供一种适用于液氮等超低温条件下便于操作、简单易行、气密性好、接口少、收集效率高的一种用于液氮冷却的盘管式收集器。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种用于液氮冷却的盘管式收集器，其特点为它包括一具有夹层壁的容器，由该容器的中部水平分设为上盖和保温槽；一不锈钢盘管，其下部座设于保温槽的内腔中，上部由上盖倒扣在其内腔中；该不锈钢盘管的两个端口分别位于其对角处且垂直向上开设；在上盖的顶板上对角开设有2个圆形通孔；不锈钢盘管的两个端口分别由2个圆形通孔处伸出；其中，伸出的一端口通过第一接口与外设反应釜的出料口相接；伸出的另一端口通过第二接口与外设的真空系统缓冲罐的进口端相接；在第一接口的侧壁上开有一通孔，该通孔与进气口横向焊接固定；上述保温槽的底部设有一将其内腔与外界相通的排放口 ；保温槽的内腔中灌有液氮；不锈钢盘管的下半部淹没在该液氮液体中。上述容器垂直的截面形状为矩形、多边形或圆形中任一种。上盖的所述夹层壁由2块钢板间隔且平行折弯成空心侧壁和空心顶板而成；在空心侧壁和空心顶板之间夹设有聚苯乙烯保温板，该聚苯乙烯保温板与2块钢板的相接面涂抹有聚氨酯泡沫胶，粘接后构成上盖侧壁和顶板；将上盖侧壁的顶边和顶板的周边经焊接固定后构成所述上盖。上述的圆形通孔直径Φ为100 150 mm ;上述2块钢板间隔的距离为100 mm。上述第一接口和第二接口与不锈钢盘管的两个端口相接处分别装有第一快装卡箍和第二快装卡箍固定；第一接口与反应釜出料口相接端装有第三快装卡箍，第二接口与真空系统缓冲罐进口端相接处装有第四快装卡箍。上述的进气口为不锈钢管，在该不锈钢管上装有真空压力表，不锈钢管的端口处装有不锈钢球阀，该不锈钢球阀的外端与外设的氮气钢瓶出气口端相接。上述保温槽的夹层壁由2块钢板间隔且平行折弯成侧壁和底板，该侧壁的底边和底板的周边焊接而成，其中侧壁和底板的内腔相通；在该夹层壁的顶部密封焊接一圈平板，在平板的4个顶角处各留有灌注口 ；由灌注口向该夹层壁内注入聚氨酯发泡料，灌满的聚氨酯发泡料固化后与2块钢板固接为一体。上述排放口的直径为25 mm ;保温槽夹层壁的2块钢板间隔的距离为100 mm。上述不锈钢盘管的总长度为20 21m,管壁的壁厚为3. 5mm,内径为65mm ;盘设为直径为lm、螺距为150 200 mm的弹簧状结构。上述的进气口由不锈钢管、不锈钢球阀和真空压力表构成；上述的排放口、第一接口、第二接口均为不锈钢管和不锈钢球阀的组合部件。由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果如下采用不锈钢盘管放置在一下部设有保温槽、上部设上盖的具有夹层壁的容器中，不锈钢盘管的2个端口分别伸出上盖，通过接口分别与外设的反应釜和真空系统串接，再通过真空系统将不锈钢盘管和反应釜抽成真空状态，同时对反应釜加热至7(T90°C，反应釜内合成反应后生成的产物在连续的抽真空和加热的状态下变成气体挥发出来，通过与反应釜连接的接口 2进入浸泡在-196°C液氮中的不锈钢盘管中，经过几圈温降后，最终冷冻在盘管内部，可在超低温条件下收集低熔点-2(T - 60°C，低沸点4(T80°C的低聚合物；如硼酸三甲酯、硼吖嗪、三甲基氯硅烷等；加有液氮的收集器，其夹层壁的设置可使其收集器具有足够的收缩量、良好的抗热震性；其结构简单、便于操作`、简单易行；不锈钢盘管只有两个端口伸出该容器的顶板，其接口少、气密性好，可有效提高低聚合物的收集效率，有益于推广应用。附图说明图1为本技术的整体结构的外部示意图。图2为图1A-A向剖面结构示意图。图3为图1B-B向剖面结构示意图。具体实施方式如图1、图2、图3所示，本技术设有第一快装卡箍3、第一接口 2、第三快装卡箍1、第二快装卡箍6、第二接口 5、第四快装卡箍4、上盖7、不锈钢盘管8、保温槽9、排放口10、进气口 11。该盘管式收集器为一具有夹层壁的容器，由该容器的中部水平分设为上部和下部，上部为上盖7、下部为保温槽9 ;该容器垂直的截面形状可以设置为矩形、多边形或圆形中任一种；本实施方式中容器垂直的截面形状为长方形。不锈钢盘管8，其下部座设于保温槽9的内腔中，上部由上盖7倒扣在其内腔中；该不锈钢盘管8的两个端口分别位于其对角处且垂直向上开设；在上盖7的顶板上对角开设2个圆形通孔；不锈钢盘管8的两个端口分别由2个圆形通孔处伸出；其中，一端口通过第一接口 2与外设的反应釜A的出料口相接；另一端口通过第二接口 5与外设的真空系统缓冲罐B的进口端相接；在第一接口 2的侧壁上开有一通孔，该通孔与一进气口 11的一端横向焊接固定；在保温槽9的底部设有一将其内腔与外界相通的排放口 10 ;保温槽9的内腔中灌有液氮；不锈钢盘管8的下半部淹没在该液氮液体中。上盖7的夹层壁由2块钢板间隔且平行折弯成上盖的空心侧壁和空心顶板，在空心侧壁和空心顶板中夹设有聚苯乙烯保温板将该空心侧壁和空心顶板填实；聚苯乙烯保温板与2块钢板之间涂抹有粘结固定用的聚氨酯泡沫胶构成实心侧壁和实心顶板，用实心侧壁弯折成四个上盖侧壁，再将上盖侧壁的顶边和实心顶板的周边焊接成一体构成上盖7 ;其中，在上盖7顶板上对角开设2个圆形通孔，其直径为Φ10(ΓΦ150 mm;构成夹层壁的2块钢板间隔的距离为100 mm;钢板选用不锈钢板或普通钢板，最佳选用不锈钢板。不锈钢盘管8的一端口与第一接口 2的相接处用第一快装卡箍3固定连接；第一接口 2与反应釜A的出料口相接端用第三快装卡箍I固定连接；不锈钢盘管8的另一端口与第二接口 5的相接处用第二快装卡箍6固定连接；第二接口 5与真空系统缓冲罐B的进口端相接处用第四快装卡箍4固定连接；其中，第一接口 2和第二接口 5均采用304#不锈钢材质的标准管道，该管道内径为Φ65和304#材质的不锈钢球阀，第一接口 2和第二接口5的长度相同,均为60(Γ800 mm。所用的第三快装卡箍1、第一,决装卡箍3、第二快装卡箍6和第四快装卡箍4均采用不锈钢标准件，适用于内径为Φ65的管道，利于拆卸和清洗；将真空系统缓冲罐B的进口端与不锈钢盘管8 一端口相接后，可以保证反应釜和不锈钢盘管8在反应时保持真空状态，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液氮冷却的盘管式收集器，其特征在于：它包括：一具有夹层壁的容器，由该容器的中部水平分设为上盖（7）和保温槽（9）；一不锈钢盘管（8），其下部座设于保温槽（9）的内腔中，上部由上盖（7）倒扣在其内腔中；该不锈钢盘管（8）的两个端口分别位于其对角处且垂直向上开设；在上盖（7）的顶板上对角开设有2个圆形通孔；不锈钢盘管（8）的两个端口分别由2个所述圆形通孔处伸出；其中，伸出的一端口通过第一接口（2）与外设的反应釜（A）的出料口相接；伸出的另一端口通过第二接口（5）与外设的真空系统缓冲罐（B）的进口端相接；在第一接口（2）的侧壁上开有一通孔，该通孔与一进气口（11）横向焊接固定；所述保温槽（9）的底部设有一将其内腔与外界相通的排放口（10）；保温槽（9）的内腔中灌有液氮；不锈钢盘管（8）的下半部淹没在该液氮液体中。

【技术特征摘要】
1.一种用于液氮冷却的盘管式收集器，其特征在于它包括 一具有夹层壁的容器，由该容器的中部水平分设为上盖(7)和保温槽(9)； 一不锈钢盘管(8)，其下部座设于保温槽(9)的内腔中，上部由上盖(7)倒扣在其内腔中；该不锈钢盘管(8)的两个端口分别位于其对角处且垂直向上开设； 在上盖(7)的顶板上对角开设有2个圆形通孔；不锈钢盘管(8)的两个端口分别由2个所述圆形通孔处伸出；其中，伸出的一端口通过第一接口(2)与外设的反应釜(A)的出料口相接；伸出的另一端口通过第二接口(5)与外设的真空系统缓冲罐(B)的进口端相接；在第一接口(2)的侧壁上开有一通孔，该通孔与一进气口(11)横向焊接固定； 所述保温槽(9)的底部设有一将其内腔与外界相通的排放口(10);保温槽(9)的内腔中灌有液氮；不锈钢盘管(8)的下半部淹没在该液氮液体中。2.根据权利要求1所述的盘管式收集器，其特征在于所述容器垂直的截面形状为矩形、多边形或圆形中任一种。3.根据权利要求2所述的盘管式收集器，其特征在于上盖(7)的所述夹层壁由2块钢板间隔且平行折弯成空心侧壁和空心顶板而成；在空心侧壁和空心顶板之间夹设有聚苯乙烯保温板，所述聚苯乙烯保温板与2块钢板的相接面涂抹有聚氨酯泡沫胶，粘接构成上盖侧壁和顶板；所述上盖侧壁的顶边和所述顶板的周边经焊接固定后构成所述上盖(7)。4.根据权利要求3所述的盘管式收集器，其特征在于所述圆形通孔直径Φ为10(Γ150 mm;所述2块钢板间隔的距离为100 mm。5.根据权利要求4所述的盘管式收集器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，肖永栋，王嵘，付红太，邬翃炜，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：