飽和水蒸汽發生器的製作方法

2023-05-23 13:41:16

專利名稱：飽和水蒸汽發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及模擬水蒸汽存在工作環境的應用設備的改進，具體講是一種飽和水蒸汽發生器，其屬於物質熱穩定性的測量儀器技術領域。
背景技術：
現有技術中的加速速率量熱儀(簡稱為ARC)已經成為國際上評價物質熱穩定性的常用測試手段之一，並逐步向稱為標準測試方法方向發展。然而該儀器僅能以封閉系統為研究對象。而在工業實際應用中經常是以開放體系為研究對象。為了拓展ARC的使用範圍，使得ARC的氣體系統以開放體系為研究對象，使得它應用更面向於工業化裝置的操作環境；這就需要增加開放的氣體系統，加入到ARC體系中。現有技術的蒸汽發生器一般是鍋爐式高溫高壓蒸汽系統。然而在ARC體系中模擬水蒸汽存在的工作環境，不需要高溫高壓蒸汽。本發明所要解決的技術難點是滿足對可調一定流量的低溫氣體的平穩供給的需求，同時還要滿足對夾帶飽和水蒸汽的需求，再還要滿足有效的解決汽液分離的問題。根據文獻檢索和市場調查的情況，國內外尚無類似的供ARC體系中模擬水蒸汽存在的工作環境的試驗裝置。

發明內容
本發明的目的是要提供一種供ARC體系中模擬水蒸汽存在的工作環境的開放氣體系統的飽和水蒸汽發生器。本發生器是為滿足ARC對夾帶飽和水蒸汽空氣的需求而設計的。所設計的本發生器還要滿足ARC的上述對可調一定流量的低溫氣體的平穩供給的要求，從而滿足了模擬石化裝置中的操作環境的安全評估。
本發明的目的是由以下技術方案實現的，研製了一種飽和水蒸汽發生器，其包括帶有電加熱器，溫度控制器，上、下水管線的恆溫水浴密封容器。在該容器水層上部空腔內的適當位置處設置汽液分離層，穿過該容器壁的氣體進口管端浸入水層底部中，氣體出口管一端設置在汽液分離層上部空腔內的適當位置處，該氣體出口管的另一端穿過該容器壁接通至系統的樣品反應室中。
所述的汽液分離層，其為玻璃絲棉質層的，或為珍珠巖質層的，或為石棉質層的；該汽液分離層的厚度在1-5mm。
所述的恆溫水浴密封容器，其溫度控制器定製的溫度控制範圍在5-100℃。
所述的氣體，其或為一定流量的空氣，或為一定流量的氮氣；該氣體流量範圍為200mL/min以下。
本發明的優點在於由於研製了一種飽和水蒸汽發生器，其包括帶有電加熱器，溫度控制器，上、下水管線的恆溫水浴密封容器。在該容器水層上部空腔內的適當位置處設置汽液分離層，穿過該容器壁的氣體進口管端浸入水層底部中，氣體出口管一端設置在汽液分離層上部空腔內的適當位置處，該氣體出口管的另一端穿過該容器壁接通至系統的樣品反應室中。由於在恆溫水浴密封容器中的電加熱棒和溫度控制器能夠控制恆溫水浴的溫度5-100℃內，以獲得實驗所要求的水蒸汽的溫度。當將一定流量的空氣(或氮氣)經由不鏽鋼管持續通入恆溫水浴的底部時與特定溫度的水有充分的接觸，隨著恆溫水浴的內部壓力的增大，夾帶著水蒸汽(含有細小液滴)的空氣經由玻璃絲棉層(或為珍珠巖質層的，或為石棉質層的)時，細小的液滴被玻璃絲棉等汽液分離層吸附從而起到了汽液分離的作用，而後夾帶著水蒸汽的空氣(或氮氣)經由氣體出口管離開恆溫水浴。基於ARC開發的飽和水蒸汽發生器拓展了ARC的使用範圍，能夠模擬潛在失控反應和量化某些化學品和混合物的熱、壓力危險性，即用於研究物質的熱安定性和熱危害性評估。


圖1為飽和水蒸汽發生器的剖視結構示意圖。
具體實施例方式
本發明的實施例結合實驗及其附圖進一步說明如下參見圖1，製成的飽和水蒸汽發生器，其包括帶有電加熱器4，溫度控制器(圖中未畫出)，上、下水管線6、7的恆溫水浴密封容器5。在該容器水層上部空腔內的適當位置處設置玻璃絲綿的汽液分離層1，穿過該容器壁的氣體進口管3端浸入水層底部中，氣體出口管2一端設置在汽液分離層1上部空腔內的適當位置處，該氣體出口管2的另一端穿過該容器5壁接通至系統的樣品反應室(圖中未畫出)中。
所述的汽液分離層1，其為玻璃絲棉質層的，或為石棉質層的；該汽液分離層的厚度在2mm。
所述的恆溫水浴密封容器5，其溫度控制器定製的溫度控制範圍在5-100℃。
所述的氣體，其或為一定流量的空氣，或為一定流量的氮氣；該氣體流量範圍為200，150，100或60mL/min。
本發明的飽和水蒸汽發生器製作完成後，利用ARC進行了硫化亞鐵自燃機理的研究，實驗中裝置運行情況穩定，溫度控制良好，汽液分離效果明顯，達到了較好的實驗效果。
本領域的普通技術人員都會理解，在本發明的保護範圍內，對於上述實施例進行修改，添加和替換都是可能的，其都沒有超出本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種飽和水蒸汽發生器，其包括帶有電加熱器，溫度控制器，上、下水管線的恆溫水浴密封容器，其特徵在於在該容器水層上部空腔內的適當位置處設置汽液分離層，穿過該容器壁的氣體進口管端浸入水層底部中，氣體出口管一端設置在汽液分離層上部空腔內的適當位置處，該氣體出口管的另一端穿過該容器壁接通至系統的樣品反應室中。
2.根據權利要求1所述飽和水蒸汽發生器，其特徵在於所述的汽液分離層，其為玻璃絲棉質層的，或為珍珠巖質層的，或為石棉質層的；該汽液分離層的厚度在1-5mm。
3.根據權利要求1所述飽和水蒸汽發生器，其特徵在於所述的恆溫水浴密封容器，其溫度控制器定製的溫度控制範圍在5-100℃。
4.根據權利要求1所述飽和水蒸汽發生器，其特徵在於所述的氣體，其或為一定流量的空氣，或為一定流量的氮氣；該氣體流量範圍在200mL/min以下。
全文摘要
本發明公開了一種飽和水蒸汽發生器，其是供加速速率量熱儀(ARC)體系中模擬水蒸汽存在的工作環境的試驗裝置。其包括帶有電加熱器，溫度控制器，上、下水管線的恆溫水浴密封容器。在該容器水層上部空腔內的適當位置處設置汽液分離層，穿過該容器壁的氣體進口管端浸入水層底部中，氣體出口管一端設置在汽液分離層上部空腔內的適當位置處，該氣體出口管的另一端穿過該容器壁接通至系統的樣品反應室中。該發生器使得用ARC可以進行硫化亞鐵自燃機理的研究，實驗中裝置運行情況穩定，達到了較好的實驗效果。該發生器拓展了ARC的使用範圍，能夠模擬潛在失控反應和量化某些化學品和混合物的熱、壓力危險性，即用於研究物質的熱安定性和熱危害性評估。
文檔編號F22B37/26GK1959199SQ20061014714
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月4日 優先權日2006年8月23日
發明者謝傳欣, 王慧欣, 黃飛, 金滿平 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院