一种实验室用水蒸气发生装置的制作方法

本实用新型属于蒸汽发生技术领域，具体涉及一种实验室用水蒸气发生装置。

背景技术：

水蒸气蒸馏是分离和纯化化学实验样品中有机物的常用方法，被处理的样品组成应当同时具备以下条件：不溶或者微溶于水、具有一定的挥发性、在沸腾期间与水长时间共存不会发生化学变化、在100℃左右条件下必须具有大于10mmhg的蒸汽压并且待分离物质与其他物质在100℃左右时具有明显的蒸汽压差。水蒸气蒸馏也是一种用于对热灵敏的样品制备和纯化的技术，也可以用于处理热传递不好的液体样品，局部过热就会直接引起加热。完成水蒸气蒸馏可以通过连续地将水蒸气流过容器中样品混合物。水蒸气携带着混合物中挥发性大的组分分离出来。这种技术非常温和，在蒸馏过程中被蒸馏的材料根本不会加热到比蒸汽的温度还高。在蒸馏过程结束时，蒸汽和分离物质被冷凝。通常此两者是不混溶的并且可形成两相而再被分离。

实验室常用的简易水蒸气发生器结构通常采用容量为500ml以上的单口长颈圆底烧瓶为盛水容器，瓶口橡胶塞上插入直角弯管为蒸汽导管，玻璃竖管为安全管，使用时采用外加电源对圆底烧瓶进行加热，通常盛水量为容器容积的75％为宜，如果太满，沸腾时水将冲至烧瓶。安全管几乎插到烧瓶底部。当容器内气压太大时，水可以沿着玻管上升，以调节内压。如果系统发生堵塞，水便会从管的上口喷出，此时应当检查圆底烧瓶内的蒸汽导管下口是否被堵塞，若堵塞则停止加热，清洗蒸汽导管使其恢复通畅后再使用。传统的简易水蒸气蒸发装置，具有组装简便、使用方便的优点，但是也存在明显的缺陷，比如水发生器中储水量较少且无法及时补充，易造成蒸馏过程中水蒸气流量不稳定，采用外部加热源加热亦难以较为精确的调节水蒸气流量，且需加热至接近沸点时才有较多水蒸气溢出，加热效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种实验室用水蒸气发生装置，其结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在实验室的水蒸气生成中，使用安全方便，生成的水蒸气流量稳定，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种实验室用水蒸气发生装置，包括第一储水槽和第二储水槽，以及连接第一储水槽和第二储水槽的连通管；所述第一储水槽内设置有位于连通管管口上方的滤网，所述第一储水槽的侧壁上设置有位于滤网上方的出水管，所述出水管上设置有第一电磁阀，所述第一储水槽的顶部设置有补水管，所述补水管上设置有第二电磁阀，所述第一储水槽的底部设置有液位传感器；所述第二储水槽的顶部设置有与第二储水槽连通的加热管，所述加热管的外管壁上环绕有电加热丝，所述电加热丝的外围设置有隔热套筒，所述加热管与第二储水槽的连接处安装有带孔的隔板，所述加热管内填充有位于隔板上方的导热颗粒，所述加热管的上部连接有导气管，所述导气管上连接有支管，所述支管上设置有限压阀。

上述的一种实验室用水蒸气发生装置，还包括控制器和与控制器的输出端连接的用于显示第一储水槽内液面高度的显示模块，以及与控制器的输出端连接且用于接通或断开电加热丝的供电回路的继电器；所述液位传感器与控制器的输入端连接，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与控制器的输出端连接。

上述的一种实验室用水蒸气发生装置，所述导气管内设置有用于滤除水蒸气中杂质的滤膜。

上述的一种实验室用水蒸气发生装置，所述滤网为200目滤网。

上述的一种实验室用水蒸气发生装置，所述导热颗粒为球形的陶瓷导热颗粒。

上述的一种实验室用水蒸气发生装置，所述导热颗粒的填充高度为10cm～15cm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型采用连通管将第一储水槽和第二储水槽连接在一起，形成连通器，通过液位传感器检测第一储水槽中的液位高度，并通过显示模块直观显示，同时，配合控制器对补水管上第二电磁阀的使用，使第二储水槽中水量供给稳定，为水蒸气流量稳定输出提供了基础，克服了传统水蒸气蒸发装置中无法及时补充水量的缺陷。

3、本实用新型采用电加热丝对加热管加热，环绕的电加热丝能够保证加热管受热均匀，配合导热颗粒，加快了蒸发效率的同时，有利于精确调节蒸汽流量且使得蒸发速度更加稳定。

4、本实用新型采用限压阀提高了实验时的安全性，若因导气管出现堵塞或者其他设备故障导致水蒸气流量增大、导气管内压增大，则限压阀打开自动排气，能够避免危险事故的发生，保证实验设备和操作人员的安全。

5、本实用新型能够有效应用在实验室的水蒸气生成中，使用安全方便，生成的水蒸气流量稳定，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在实验室的水蒸气生成中，使用安全方便，生成的水蒸气流量稳定，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型加热管剖视图；

图3为本实用新型控制器与其他各单元的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—第一储水槽；2—第二储水槽；3—连通管；

4—滤网；5—出水管；6—第一电磁阀；

7—补水管；8—第二电磁阀；9—液位传感器；

10—加热管；11—电加热丝；12—隔热套筒；

13—隔板；14—导热颗粒；15—导气管；

16—支管；17—限压阀；18—滤膜；

21—控制器；22—显示模块；23—继电器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的实验室用水蒸气发生装置，包括第一储水槽1和第二储水槽2，以及连接第一储水槽1和第二储水槽2的连通管3；所述第一储水槽1内设置有位于连通管3管口上方的滤网4，所述第一储水槽1的侧壁上设置有位于滤网4上方的出水管5，所述出水管5上设置有第一电磁阀6，所述第一储水槽1的顶部设置有补水管7，所述补水管7上设置有第二电磁阀8，所述第一储水槽1的底部设置有液位传感器9；所述第二储水槽2的顶部设置有与第二储水槽2连通的加热管10，所述加热管10的外管壁上环绕有电加热丝11，所述电加热丝11的外围设置有隔热套筒12，结合图2，所述加热管10与第二储水槽2的连接处安装有带孔的隔板13，所述加热管10内填充有位于隔板13上方的导热颗粒14，所述加热管10的上部连接有导气管15，所述导气管15上连接有支管16，所述支管16上设置有限压阀17。

如图3所示，本实用新型还包括控制器21和与控制器21的输出端连接的用于显示第一储水槽1内液面高度的显示模块22，以及与控制器21的输出端连接且用于接通或断开电加热丝11的供电回路的继电器23；所述液位传感器9与控制器21的输入端连接，所述第一电磁阀6和第二电磁阀8均与控制器21的输出端连接。

具体实施时，所述第一电磁阀6和第二电磁阀8均为水用电磁阀。

本实施例中，如图2所示，所述导气管15内设置有用于滤除水蒸气中杂质的滤膜18。

本实施例中，所述滤网4为200目滤网。

具体实施时，所述200目滤网用于过滤水中杂质。

本实施例中，所述导热颗粒14为球形的陶瓷导热颗粒。

本实施例中，所述导热颗粒14的填充高度为10cm～15cm。

本实用新型使用时，通过补水管7向第一储水槽1内注水，在连通器的原理下，第二储水槽2内的水位升高，当水位没过加热管10内导热颗粒14的最上端时，液位传感器9检测到液位值达到预先设置值，通过控制器21控制第二电磁阀8工作，停止注水；然后，控制器21控制继电器23接通电加热丝11的供电回路，电加热丝11对加热管10内的水进行加热，导热颗粒14的存在，使得加热管10内导热颗粒14缝隙内的水分容易受热蒸发，实现快速蒸发。

本实用新型使用过程中，液位传感器9实时检测液位值，传输到控制器21中，当检测到的液位值低于设定值时，通过控制器21控制第二电磁阀8工作，及时进行补水，保证加热管10中水量稳定，为水蒸气流量稳定输出提供了基础，克服了传统水蒸气蒸发装置中无法及时补充水量的缺陷；同时，通过在导气管15上连接支管16，并在支管16上安装限压阀17，提高了使用过程中的的安全性，若因导气管15出现堵塞或者其他设备故障导致水蒸气流量增大、导气管15内压增大，则限压阀17打开自动排气，能够避免危险事故的发生，保证实验设备和操作人员的安全。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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