Барботажный испаритель
Изобретение относится к устройствам получения парогазовых или газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, электронной и других отраслях промышленности, в частности в процессах получения кварцевых заготовок для волоконнооптических световодов и в производстве интегральных микросхем. Изобретение позволяет стабилизировать состав парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости в испарителе. Этр достигается тем, что в барботажном испарителе , содержащем полый корпус, погруженный в термостат, распылительную головку, штуцеры для подвода газа-носителя и жидкости , а также отвода парогазовой смеси, корпус снабжен жестко прикрепленными к нему и находящимися друг над другом верхней и нижней емкостями, при этом верхняя емкость соединена со штуцером для подачи жидкости и снабжена отверстиями, расположенными в ее нижней части по окружности , а нижняя емкость снабжена каналами для отвода и подвода теплоносителя и змеевиком , связанным одним концом со штуцером для подвода газа-носителя, а другим с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости. 1 ил., 1 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672823/26 (22) 04.04,89 (46) 15.03.92. Бюл. N - 10 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) Л.А. Афонин, С.Я. Званский, Л.М. Кутузова и О.В. Климова (53) 66.063(088.8) (56) Ермаков Е.С., Жоржолиани В.Л. Наладка технологического оборудования производства радиодеталей. М.: Высшая школа, 1986, с. 65-66. (54) БАРБОТАЖНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам получения парогазовых или газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, электронной и других отраслях промышленности, в частности в процессах получения кварцевых заготовок для волоконнооптических световодов и в производИзобретение относится к устройствам получения парогазовых или газожидкост. ных смесей и может быть использовано в химической, электронной и других отраслях промышленности, в частности в процессах получения кварцевых заготовок для волоконно-оптических световодов, в производстве интегральных микросхем, Цель изобретения — стабилизация состава парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости в испарителе.
На чертеже показана принципиальная схема устройства.
Барботажный испаритель состоит из Iloлого стеклянного цилиндрического корпуса
1, заполненного жидкостью, внутри котороЯХ 1719041 А1
- на к корпусу 1 и имеет штуцер 4 для ввода жидкости, выведенный наружи корпуса 1. В а нижней части верхней емкости 2 по окружности выполнены отверстия 5, размер и количество которых определяются в зависимости от требований к точности поддержания уровня. Внутри нижней емкости 3 расположен змеевик 6, имеющий свое продолжение в корпусе испарителя и заканчивающийся выведенным наружу из испарителя штуцером 7 для подвода газаносителя. Другой конец змеевика 6 герме1719041 тично выходит из нижней емкости 3 и заканчивается в полости корпуса 1 распылительной головкой 8, обращенной вверх. Такое расположение змеевика 6 обусловлено подготовкой газа-носителя с целью уменьшения возмущения в контуре поддержания температуры испаряемой среды, Распылительная головка 8 выполнена в виде пластины из спеченного стекла (фильтр Шотта).
Нижняя емкость 3 имеет входной 9 и выходной 10 каналы для циркуляции теплоносителя. С противоположной стороны от штуцера
7 расположен штуцер 11 для отвода парогазовой смеси. Нижняя часть корпуса 1 до уровня жидкости в нем погружена в термостат.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно заливают в испаритель через штуцер 4 испаряемую среду до уровня, соответствующего примерно 1/3 уровня в верхней емкости 2. Испаряемая среда че-. рез штуцер 4 попадает в емкость 2 и стекает через отверстия 5.в корпус 1. Устанавливают на штуцер 4 резиновую грушу и с ее помощью отсасывают из корпуса 1 через отверстия 5 испаряемую среду в емкость 2 до уровня отверстий 5..Затем устанавливают запорный орган (зажим на чертеже не показан) на штуцер 4. После этого приступают к отбору парогазовой смеси. Через штуцер 7 подают гаэ-носитель к распылительной головке 8. Пузырьки газа, проходя через слой испаряемой среды, насыщают летучими соединениями (например галогенидами). В верхней части корпуса 1 скапливается парогазовая смесь, которую отводят через штуцер 11. По мере испарения жидкости уровень в сосуде для жидкости будет падать, Как только любое иэ отверстий 5 оголится, пузырек газовой среды иэ корпуса 1 через зто отверстие и слой жидкости в верхней емкости 2 дойдет до безвоздушного пространства нэд слоем жидкости в емкости 2, а из нее через отверстия 5 сольется капля жидкости такого же объема, Следовательно, точность поддержания уровня в прямой зависимости от ди. аметра отверстий 5 и их количества.
Таким образом, в испарителе предусмотрен узел, который позволяет стабилизировать уровень жидкости в испарителе.
Крометого, внутри испэрителя имеется змеевик 6 с емкостью 3 для прокачки теплоносителя, а сам испаритель погружен в термостат, в результате чего температура жидкости в испарителе поддерживается на заданном уровне.
Введение змеевика 6 вовнутрь нижней емкости позволяет подогревать газ-носи10
20 тель перед подачей его в распылительную головку 8, а подача теплоносителя вовнутрь нижней емкости 3 увеличивает быстродействие контура регулирования температуры, Нижняя емкость 3 играет роль вытеснителя и уменьшает объем жидкости галогенида, что снижает инерционность системы поддержания температуры.
Таким образом, в предлагаемом устройстве расход галогенида в паровой фазе пропорционален расходу газа-носителя при заданной температуре и стабильном уровне жидкого галогенида в испарителе, при постоянном избыточном давлении в испарителе и требуемом диаметре пузырька газа-носителя.
Пример. При исследованиях использовался испаритель со следующими техническими характеристиками: материал пирекс, высота испарителя 370-400 мм, уровень испаряемой среды в испарителе
170 мм, испаряемая среда CCI4, газ-носитель — воздух, распылительная головка— фильтр Шотта N- 2, gf 40 мм., 25 При температура четыреххлористого углерода, равной 17 С,и расходе газа-носителя 12 л/ч расход хлоридов в паровой фазе составил 8,9 0,3 r/÷ при колебании уровня в испарителе l мм. При температуре четы30 реххлористого углерода, равной 17 С, и расходе газа-носителя 30 л/ч расход хлоридов в паровой фазе составил (21,8 -0,6) r/÷ при колебании уровня жидкости в испарителе
+1 мм. При температуре четыреххлористого
35 углерода. равной 17 С, и расходе газа-носителя 40 л/ч расход хлоридов B паровой фазе составил (26,2 0.7) г/ч при колебании уровня в испарителе +1 мм, Парциальное давление четыреххлористого углерода при
40 температуре 17 С во всех случаях составило
10,5 кПэ, барометрическое давление—
100,25 кПа, Результаты лабораторных исследований сведены в таблицу.
45 По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет получать стабильные Ilo составу парогазовые смеси, что приводит, в свою очередь, к повышению качества кварцевых заготовок, интегральных микросхем и др.
Формула изобретения
Барботажный испаритель, содержащий полый корпус, погруженный в термостат, распылительную головку, штуцеры для под55 вода газа-носителя и жидкости, отвода парогазовойсмеси, отл и чаю щийся тем, что, с целью стабилизации состава парогазовой смеси за счет поддержания постоянного уровня жидкости в испарителе, корпус
1719041
Составитель А, Бабочкин.
Техред М,Моргентал Корректор M,Øàðoøè
Редактор f0.Ñåðåäà
Заказ 722 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 снабжен жестко прикрепленными к нему и находящимися друг над другом верхней и нижней емкостями, при этом верхняя емкость соединена со штуцером для подачи жидкости и снабжена отверстиями, расположенными в ее нижней части по окружности, а нижняя емкость снабжена каналами для отвода и подвода теплоносителя и змеевиком, соединенным одним концом со штуцером для подвода газа-носителя. а дру5 гим — с распылительной головкой, установленной ниже нижней емкости.
