高溫高壓釜是一種在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中極為重要的設(shè)備。它的主要功能是能夠在高溫和高壓的惡劣條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),模擬各種自然環(huán)境下的反應(yīng)過程。由于這種特殊的性能,它在地質(zhì)、材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等多個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
高溫高壓釜的使用說明:
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1、了解組成與構(gòu)造;
2、掌握安裝與操作;
3、通過加熱水的實(shí)驗(yàn),確定水蒸氣的壓力與溫度的關(guān)系。
二、原理
基本結(jié)構(gòu):
由反應(yīng)容器、攪拌器及傳統(tǒng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安全裝置、加熱爐等組成。
釜體、釜蓋采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼加工制成,釜體通過螺紋與法蘭聯(lián)接,釜蓋為正體平板蓋,兩者由周向均布的主螺栓、螺母緊固聯(lián)接。
主密封口采用A型的雙線密封,其余密封點(diǎn)均采用圓弧面與平面、圓弧面與圓弧面接觸的密封形式,依靠接觸面的高精度和光潔度,達(dá)到良好的密封效果。
釜體外裝有桶型碳化硅爐芯,電爐絲穿于爐芯中,其端頭由爐殼側(cè)下部穿出,通過接線螺柱,橡套電纜與控制器相連。
釜蓋上裝有壓力表,爆破膜安全裝置,汽液相閥,溫度傳感器等,便于隨時了解釜內(nèi)的反應(yīng)情況,調(diào)節(jié)釜內(nèi)的介質(zhì)比例,并確保安全運(yùn)行。
聯(lián)軸器主要由具有很強(qiáng)磁力的一對內(nèi)、外磁環(huán)組成,中間有承壓的隔套。攪拌器有伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動??刂扑欧姍C(jī)的轉(zhuǎn)速,便可達(dá)到控制攪拌器的目的。
隔套上部裝有測速線圈,連成一體的攪拌器與內(nèi)磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時,測速線圈便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該電勢與攪拌轉(zhuǎn)速相應(yīng),該電勢傳遞到轉(zhuǎn)速表上,便可顯示出攪拌轉(zhuǎn)速。
磁聯(lián)軸器與釜蓋間裝有冷卻水套,當(dāng)操作溫度較高時應(yīng)通冷卻水,以及磁鋼溫度太高而退磁。
采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼軸承或高強(qiáng)電化石墨,耐磨損,且維修周期長。
控制器:
外殼采用標(biāo)準(zhǔn)鋁合金機(jī)箱,上蓋可以向后抽出,便于維護(hù)和檢修。面板裝有溫度數(shù)顯表、電壓表、轉(zhuǎn)速以及控制開關(guān)和調(diào)節(jié)旋鈕等,供操作者操作使用。
電氣原理:攪拌控制電路的電子元件均組裝在一塊線路板上,采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng),具有調(diào)速精度高、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),并且具備限制超速、過流等完善的保護(hù)功能,調(diào)節(jié)“調(diào)速”旋鈕即可改變直流電機(jī)的直流電壓,從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到控制功能攪拌速度的目的。
加熱電路中采用固態(tài)繼電器(俗稱調(diào)壓塊)調(diào)壓,使加熱電路趨于簡單化,只要調(diào)節(jié)“調(diào)壓”旋鈕即可調(diào)節(jié)加熱功率,同時,加熱電路的控制部分配置智能化數(shù)顯表,使之加熱溫度根據(jù)工藝的要求隨意調(diào)速,并且控制溫度精度*。
所有外接引線均從后面板通過防水接頭由控制器內(nèi)的接線端子引出。
三、安裝與使用
1、應(yīng)放置在符合防爆條件的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作,在裝備多臺時,應(yīng)分開放置。沒見操作室均應(yīng)有直接通向室外或通道的出口,應(yīng)保證設(shè)備地點(diǎn)通風(fēng)良好。
2、在裝釜蓋時,應(yīng)防止釜體釜蓋之間密封面相互磕碰。將釜蓋按固定位置小心的放在釜體上,擰緊主螺母時,必須按對角、對稱的分多次逐步擰緊。用力要均勻,不允許釜蓋向一邊傾斜,以達(dá)到良好的密封效果。
3、正反螺母連接處,只準(zhǔn)旋動正反螺母,兩圓弧密封面不得相對旋動,所有螺紋連接任在裝配時,應(yīng)涂潤滑油。
4、針型閥系線密封,僅需輕輕轉(zhuǎn)動閥針,壓緊密封面,即可達(dá)到良好的密封效果。
5、用手盤動釜直的回轉(zhuǎn)體,檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活。
6、控制器應(yīng)平放在操作臺上,其工作環(huán)境溫度為5-40°C,相支溫度小于85%,周圍介質(zhì)中不含有導(dǎo)電塵埃及腐蝕性氣體。
7、檢查面板和后板得可動部件和固定接點(diǎn)是否正常,抽開上蓋,檢查接件接觸是否松動,是否有因運(yùn)輸和保管不善而造成的損壞和銹蝕。
8、控制器后板上有接地端子,應(yīng)可靠的接地。
9、連接好所有導(dǎo)線,包括電源線、控制器與釜間的電爐線、電機(jī)線、熱電偶和測速器導(dǎo)線。
10、將電源開關(guān)扳上,電源信號燈亮。
11、在數(shù)顯表上設(shè)定好操作溫度,然后扳上加熱開關(guān),電爐接通,加熱指示燈亮,扳上腳板開關(guān),電機(jī)通電,攪拌指示燈亮。
12、緩慢旋動調(diào)速旋鈕,使電機(jī)緩慢啟動,觀察電機(jī)是否為正轉(zhuǎn),無誤時,停機(jī)掛上皮帶,再重新啟動。
13、旋動加熱旋鈕,即開始加熱,電壓表指示加熱電壓。加熱電壓調(diào)整的適當(dāng),可減少溫沖,達(dá)到較高的控溫精度。
14、操作結(jié)束后,可自然冷卻、通水冷卻或置于支架上冷卻。待降溫后,再放出釜內(nèi)帶壓氣體,使壓力降至常壓,再將主螺母對稱均等旋松,再卸下主螺母,然后小心的取下釜蓋,置于支架上。
15、每次操作完畢,應(yīng)清除釜體、釜蓋上之殘留物,住密封口應(yīng)經(jīng)常清洗,并保持干凈,不允許硬物或表面粗糙物進(jìn)行擦拭。
四、實(shí)驗(yàn)操作。
1、按上述步驟安裝好設(shè)備(實(shí)驗(yàn)前由老師完成)。
2、向壓力釜中通入氮?dú)?.5MPa左右,試壓20分鐘,觀察壓力表讀數(shù)是否下降,結(jié)果不下降,說明壓力釜不漏氣。
3、試壓結(jié)束,放掉釜內(nèi)的氮?dú)狻?br />
4、接通電源,開始攪拌和加熱,控制攪拌速度,若攪拌軸過熱,則用冷卻水進(jìn)行冷卻。
5、將溫度設(shè)定在180°C,從100°C時開始記錄壓力釜的壓力表讀數(shù),每個10°C記錄一次,共計8次。
6、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先通冷卻水對釜液進(jìn)行冷卻,冷卻到80°C以下時,打開放空閥,將釜內(nèi)壓力卸掉。
五、注意事項(xiàng)
1、嚴(yán)禁帶壓操作。
2、用氮?dú)庠噳旱倪^程中,仔細(xì)觀察壓力表的變化,達(dá)到試壓壓力,立即關(guān)閉氮?dú)忾y門開關(guān)。
3、釜體加熱到較高溫度時,不要和釜體接觸,以免燙傷。
4、試驗(yàn)完成應(yīng)該先降溫再泄壓,否則可能被高溫蒸汽燙傷。
5、在操作前,應(yīng)仔細(xì)檢查有無異狀,在正常運(yùn)行中,不得打開上蓋和觸及板上的接線端子,以免觸電。、
6、升溫速度不宜過快,加壓亦應(yīng)緩慢進(jìn)行,尤其是攪拌速度,只允許緩慢提升,如遇停電,應(yīng)即將調(diào)速旋鈕調(diào)回零位。
7、不得速冷,以防過大的溫差壓力造成損害。
8、爆破膜在使用一段時間后,會老化疲憊,降低爆破壓力,也可能會有介質(zhì)附著,影響其靈敏度,應(yīng)定期更換。
9、實(shí)驗(yàn)完成應(yīng)及時關(guān)閉水閥和電源。
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:內(nèi)反應(yīng)溫度和壓力在100-110度之間基本上沒有壓力的變化,120-150度之間呈線性變化,150度之后,壓力隨溫度的變化越來越快。
從溫度-壓力圖中也可以看出大致的趨勢。