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高温高压视窗反应釜内反应可视化
高温可视反应釜在搅拌反应器和压力容器中安装视窗,可以用于观察、透光等用途。通常成对安装,一个窗口透光,另一个窗口用于观察。这些窗口的标准材料是石英,对小直径视窗也能用蓝宝石材质。针对特定的传输要求,还可使用其他窗口材料。它们可以以多种不同的方式安装。
螺纹旋入式圆形视窗
一般视窗是螺纹旋入式,视窗直径为 1/2 英寸,容器内壁要足够厚,以便与螺纹啮合。聚四氟乙烯垫片和 O 形圈密封决定工作温度在 225 或 275 ℃;压力范围为 2000 至 5000 psi,具体取决于窗口材料及其厚度。这种设计的有一定的局限性,窗口内面与容器内壁之间存在一个长约 1-1/4 英寸的死角。
螺纹旋入式视窗
整体式视窗
我们已经开发出将视窗安装在容器壁上的设计,使视窗的内表面非常靠近容器的内壁。这样就消除了固定窗的巨大死角。这种视窗有以下两种款式。
设计压力 设计温度 | 29MPa | |
-60~200℃ | ||
材料 | 本体 | SUS316 |
窗板 | C面 | |
推荐波长区域 | 230~4000mm |
高压用带视窗的容器即使在高压下也能进行内部观察,此外,还可用于光谱测量、紫外线照射、显微镜观察等方面,操作简单,安全性也好。
标准圆形视窗的观察区域直径为 0.5 英寸或 1.0 英寸。圆形视窗有多种材料可供选择,包括较高要求的蓝宝石。这种窗口通常用于视觉、摄影或光学传感器观测。
椭圆形观察窗的标准尺寸:长 3.50 英寸、宽 0.62 英寸的,可安装在 100 毫升或更大的容器上。这些窗口通常用于观察气相和液相,以及观察容器中的液面。可在较大的容器上堆叠多个窗口。
圆形和长方形的窗户都可以根据要求提供更大的尺寸。所有装有视窗的反应釜和压力容器都需要定制加热器和支架。视窗容器一般使用的加热器是柔性加热套和循环夹套。视窗用O形环密封在这些容器中。因此,根据所选择的O环材料,装有窗户的容器的工作温度限制在225或275℃。
提高视镜工作压力的方法
1减小安装应力
传统的容器视镜通过紧固螺栓螺母来压紧视镜玻璃,从而达到密封效果。在容器视镜实际使用时,螺栓预紧通常使用的是普通扳手。螺栓的预紧力无法控制,各螺栓的预紧力不一致,造成视镜玻璃边缘部位应力集中,从而降低了容器视镜的工作压力。甚至有时紧固螺栓时,预紧力过大就会压裂视镜玻璃。在视镜安装过程中使用力矩扳手,拧紧螺栓前预设力矩值,并按先后顺序,对称、均匀地轮流拧紧。可以显著减少安装应力对容器视镜的影响,提高容器视镜的工作压力。
2环缘视镜玻璃
如图3所示,环缘视镜玻璃与垫片接触处厚度大于视镜玻璃中心的厚度,并且厚度变化处进行了圆滑过渡处理。这样的结构降低了视镜玻璃边缘的剪切应力和拉伸应力,从而显著提高了容器视镜的工作压力和寿命。
图3 环缘视镜玻璃
3烧结视镜玻璃
烧结视镜玻璃是在烧结炉中将金属基座内的玻璃熔化,在特定的烧结温度下玻璃与相接触的金属相融合,冷却后形成牢固坚硬的混合凝聚过渡层,从而实现了玻璃与金属的烧结性接合。因为玻璃和金属具有不同的热膨胀系数,熔融的玻璃在冷却过程中与金属基座相互挤压,在过渡层内部形成均匀的内应力,从而提高了过渡层的结合强度。烧结时玻璃本身受热后形成钢化玻璃,达到封接温度后玻璃先从表面开始冷却、固化,产生向内压力,逐步向中心递减这种保护性压应力,使玻璃的抗张强度提高了3~4倍,抗压强度提高了1倍。
常见的烧结视镜结构如图4所示。由于烧结视镜玻璃的金属外环与压环、底座接触,解决了视镜玻璃安装应力的问题,且减少了玻璃的受压面积,从而提高了视镜的使用压力。目前,市场上有烧结视镜以耐压10MPa。
图4烧结视镜结构示意图
高温可视反应釜参数
压力 | 3MPa |
温度 | 180℃ |
容积 | 5L左右 |
加热装置 | 带式加热器3Kw |
尺寸 | W750xD700xH850 2.1m |
配件 | 控制盘(200V3相)·搅拌机用电机·安全阀压力计·阀门 |