[实用新型]一种诱发马拉高尼凝结的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冷凝器实验技术领域，涉及一种诱发马拉高尼凝结的实验装置。

背景技术

节能减排是我国基本国策，也是“十三五”时期经济发展的主要目标。在榆林神府兰炭生产中，文丘里塔是从荒煤气中冷凝回收煤焦油的主要设备，其节能尤为重要。现有文丘里塔中蒸汽冷凝率仅为60-80％，需要增加旋流板塔增加蒸汽冷凝率，造成设备成本增加。

马拉高尼效应(Marangoni Effect)，是指当一种液体的液膜受外界扰动(如温度、浓度)而使液膜局部变薄时，它会在表面张力梯度的作用下形成马拉高尼流，使液体沿最佳路线流回薄液面，进行“修复”。尽管，现有研究多采用水和酒精的二元非共沸混合蒸汽使液膜表面产生马拉高尼凝结。然而，在文丘里管中，如果调节文丘里管结构参数，获得较大的压降梯度将引起液膜表面凝结温度改变，液膜表面的张力梯度也随之改变，从而诱发马拉高尼凝结，实现冷凝换热强化和文丘里塔的节能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种诱发马拉高尼凝结的实验装置，该装置结构设计合理，使用方便，能够解决现有文丘里塔冷凝效率较低的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开的一种诱发马拉高尼凝结的实验装置，包括文丘里管、蒸汽发生装置、冷凝装置及测量仪表，蒸汽发生装置和冷凝装置均与文丘里管相连；蒸汽发生装置用于为文丘里管传输蒸汽，冷凝装置用于为文丘里管提供冷却水，测量仪表设置在文丘里管外部，用于记录文丘里管的压力和流量。

优选地，所述蒸汽发生装置包括蒸发器和增压泵，增压泵和蒸发器通过进水管相连，蒸发器和文丘里管通过蒸汽管相连，在蒸发器内还设有加热棒。

在进水管上设有进水阀，在蒸汽管上设有蒸汽阀。

在蒸汽阀和文丘里管之间的蒸汽管管路上设有第一流量计。

优选地，所述冷凝装置由循环泵、冷凝水进水管及喷头组成，冷凝水进水管一端与循环泵相连，另一端伸入文丘里管内；喷头安装在伸入文丘里管内的冷凝水进水管上；在冷冷凝水进水管上还设有冷凝水进水阀。

在冷凝水进水阀和循环泵之间还设有第二流量计。

优选地，测量仪表包括设置在文丘里管一侧的若干个压力表和设置在文丘里管另一侧的第三流量计，若干个压力表沿文丘里管高度方向上依次设置，第三流量计设置在与文丘里管相连的出水管上。

进一步优选地，在文丘里管一侧由上至下依次安装有第一压力表、第二压力表、第三压力表、第四压力表及第五压力表。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的采用界面波动诱发马拉高尼凝结的实验装置，包括文丘里管、蒸汽发生装置、冷凝装置及测量仪表。蒸汽发生装置能够为文丘里管提供热蒸汽，冷凝装置能够产生下流的冷却水，热蒸汽与产生的下流水柱相接触冷凝。由于文丘里管中会产生真空抽吸，存在压降梯度，从改变蒸汽冷凝温度，使液滴产生波动，表面张力梯度和界面波动诱发马拉高尼凝结，冷凝被强化。该装置结构巧妙，简单紧凑，所需动力少，节能环保，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的诱发马拉高尼凝结的实验装置的结构示意图。

其中：1增压泵，2进水管，3进水阀，4蒸发器，5加热棒，6蒸汽管，7蒸汽阀，8第一流量计，9冷凝水进水阀，10第二流量计，11循环泵，12第三流量计，13出水管，14第五压力表，15第四压力表，16第三压力表，17第二压力表，18第一压力表，19文丘里管，20冷凝水进水管，21喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

实施例1

参见图1，本实用新型公开的诱发马拉高尼凝结的实验装置，包括文丘里管19、蒸汽发生装置、冷凝装置及测量仪表，蒸汽发生装置和冷凝装置均与文丘里管19相连；蒸汽发生装置用于为文丘里管19传输蒸汽，冷凝装置用于为文丘里管19提供冷却水，测量仪表设置在文丘里管19外部，用于记录文丘里管19的压力和流量。

所述蒸汽发生装置包括蒸发器4和增压泵1，增压泵1和蒸发器4通过进水管2相连，蒸发器4和文丘里管19通过蒸汽管6相连，在蒸发器4内还设有加热棒5。在进水管2上设有进水阀3，在蒸汽管6上设有蒸汽阀7。在蒸汽阀7和文丘里管19之间的蒸汽管管路上设有第一流量计8。