本發(fā)明涉及一種煤樣水解設(shè)備，尤其涉及渦流加熱超聲波霧化水解爐。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有高溫水解爐以硅碳管加熱石英管及煤樣，電爐加熱蒸餾水產(chǎn)生水蒸氣的方式進(jìn)行水解工作，即利用電阻加熱元件發(fā)出的熱量對煤樣及蒸餾水進(jìn)行加熱。例如，GB/T3558及GB/T4633中規(guī)定了高溫燃燒水解裝置，其采用硅碳管進(jìn)行加熱，但因燃燒水解過程分為若干個階段進(jìn)行，每個階段所需的溫度及蒸汽量不盡相同，因此，實(shí)驗(yàn)時需通過改變煤樣在石英管中的位置調(diào)節(jié)加熱溫度，通過改變加熱盤加熱功率改變蒸汽發(fā)生量。這種水解爐存在著如下缺陷，第一，由于每個燃燒階段所需溫度不同，所以恒溫區(qū)位置難以掌握，且隨著加熱元件的老化，恒溫區(qū)的位置也在發(fā)生著變化；第二，通過改變加熱盤加熱功率調(diào)節(jié)蒸汽量存在滯后的問題，既加熱盤升溫降溫需要一定時間，導(dǎo)致蒸汽量的調(diào)節(jié)不夠準(zhǔn)確、及時。以上兩點(diǎn)缺陷容易造成煤樣水解程度不一致，導(dǎo)致測定結(jié)果不準(zhǔn)確和重復(fù)性差的問題。其次，硅碳管長時間處于高溫工作狀態(tài)，還縮短了硅碳管及石英管的使用壽命，浪費(fèi)了大量能源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)煤樣水解過程中恒溫區(qū)位置不易確定，蒸氣量難以控制，能源浪費(fèi)的問題，本發(fā)明提供一種采用渦流對煤樣進(jìn)行加熱，由超聲波振蕩器進(jìn)行水的霧化并瞬間加熱為水蒸氣進(jìn)而完成煤樣的高溫水解過程。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種渦流加熱超聲波霧化水解爐,包括加熱保溫裝置，加熱保溫裝置的兩側(cè)分別連接石英管路，石英管路的一端為氧氣入口，氧氣入口與加熱保溫裝置之間豎直設(shè)有蒸餾水存儲瓶，蒸餾水存儲瓶的上方設(shè)有霧化裝置，氧氣氣路中安裝流量控制器；石英管路另一側(cè)連接冷凝器，冷凝器連接收集瓶；

加熱保溫裝置內(nèi)設(shè)有燃燒腔體，燃燒腔體連接可移動的加熱線圈，加熱線圈固定塊上安裝紅外測溫裝置，燃燒腔體及石英管路外部包裹保溫裝置。

優(yōu)選的，所述加熱線圈豎直放置，加熱線圈的上部固定坩堝。

另一種實(shí)施方式為，所述加熱線圈水平放置，加熱線圈內(nèi)部設(shè)有船形結(jié)構(gòu)的燃燒瓷舟，外部設(shè)有耐高溫的套管。

優(yōu)選的，所述收集瓶為錐形瓶，下部為吸收液。

優(yōu)選的，所述加熱線圈連接可變頻的高頻發(fā)生器，加熱線圈由中空螺旋銅管制成，中間通冷卻水，線圈上安裝陶瓷托架，用于放置燃燒坩堝。高頻線圈可上下或前后移動，便于取放燃燒坩堝。

優(yōu)選的，所述加熱保溫裝置中空結(jié)構(gòu)的長方體或圓柱體，左右兩側(cè)開口，通過耐高溫墊圈及法蘭與石英管路連接；燃燒腔體上、下、前、后四側(cè)任一側(cè)開口，以便安裝可移動的所述渦流加熱裝置的線圈。

優(yōu)選的，所述蒸餾水霧化裝置為超聲波霧化器，其陶瓷霧化片通過吸水棉條或毛細(xì)管與蒸餾水連通，通過調(diào)節(jié)震蕩頻率以改變蒸餾水霧化量。

優(yōu)選的，所述流量控制器為可調(diào)式轉(zhuǎn)子流量計或可調(diào)式電子流量計，安裝在氧氣氣路中，控制氧氣氣體流量。

本發(fā)明的有益之處在于，采用高頻渦流加熱煤樣，有效的控制了煤樣的水解溫度，有助于程序的自動化控制，并且較少了能源損耗；采用可調(diào)式超聲波霧化器進(jìn)行蒸餾水的霧化，并由氧氣攜帶，通過加熱保溫裝置迅速汽化，能夠及時的控制水解的蒸汽量，保證了煤樣水解程度的一致性，減少了人為操作對試驗(yàn)重復(fù)性及準(zhǔn)確度的影響。

附圖說明

圖1 本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1冷凝水出口，2冷凝水入口，3冷凝器，4收集瓶，5坩堝，51燃燒瓷舟，6加熱線圈 ，7紅外測溫裝置，8加熱保溫裝置，9霧化裝置，10氧氣入口，11蒸餾水存儲瓶,12套管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一

如圖1所示本發(fā)明提供一種渦流加熱超聲波霧化水解爐,加熱保溫裝置的兩側(cè)分別連接石英管路，石英管路的一端為氧氣入口10，氧氣入口與加熱保溫裝置8之間豎直設(shè)有蒸餾水存儲瓶11，蒸餾水存儲瓶的上方設(shè)有霧化裝置9，氧氣氣路中安裝流量控制器；石英管路另一側(cè)連接冷凝器3，冷凝器連接收集瓶4。冷凝器為螺旋式冷凝器，用于冷凝水解后的水蒸氣，分別設(shè)有冷凝水入口2和冷凝水出口1。

加熱保溫裝置內(nèi)設(shè)有燃燒腔體，燃燒腔體連接可移動的加熱線圈6，加熱線圈固定塊上安裝紅外測溫裝置7，燃燒腔體及石英管路外部包裹保溫裝置。加熱線圈豎直放置，加熱線圈的上部固定坩堝5。

加熱線圈連接可變頻的高頻發(fā)生器，加熱線圈由中空螺旋銅管制成，中間通冷卻水，線圈上安裝陶瓷托架，用于放置燃燒坩堝。高頻線圈可上下或前后移動，便于取放燃燒坩堝，收集瓶為錐形瓶，下部為吸收液。

加熱保溫裝置中空結(jié)構(gòu)的長方體或圓柱體，左右兩側(cè)開口，通過耐高溫墊圈及法蘭與石英管路連接；燃燒腔體上、下、前、后四側(cè)任一側(cè)開口，以便安裝可移動的所述渦流加熱裝置的線圈。

蒸餾水霧化裝置為超聲波霧化器，其陶瓷霧化片通過吸水棉條或毛細(xì)管與蒸餾水連通，通過調(diào)節(jié)震蕩頻率以改變蒸餾水霧化量。

為了精準(zhǔn)控制流量控制器為可調(diào)式轉(zhuǎn)子流量計或可調(diào)式電子流量計，安裝在氧氣氣路中，控制氧氣氣體流量。壓縮機(jī)制冷或半導(dǎo)體制冷，為冷凝器和高頻線圈提供冷卻用水。

水解爐工作時，蒸餾水霧化后，由氧氣攜帶通過石英管路進(jìn)入燃燒腔體，腔體及石英管路外側(cè)包裹保溫裝置，以使水霧迅速蒸發(fā)成水蒸氣，煤樣盛放在耐高溫金屬坩堝中，由紅外測溫裝置進(jìn)行測溫，由渦流加熱裝置進(jìn)行加熱并控溫，從而使煤樣進(jìn)行水解，水解后的氣體通過另一段石英管路進(jìn)入冷凝器中冷凝，并收集在冷凝器下端收集瓶中。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于，加熱線圈6水平放置，加熱線圈內(nèi)部設(shè)有船形結(jié)構(gòu)的燃燒瓷舟51，外部設(shè)有耐高溫的套管12，套管外側(cè)包裹絕緣材料。套管由95%白金和5%的黃金制成。

紅外測溫裝置其探頭方向正對金屬管中未包裹絕緣材料部位，保證測溫精度。套管12外側(cè)設(shè)有陶瓷套管，陶瓷套管比套管12稍粗，套在耐高溫金屬管外面起到絕緣作用，陶瓷套管在紅外測溫裝置探頭部位開口，便于紅外測溫。