[发明专利]一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置

权利要求书

1.一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置包括水平管式炉系统、金属蒸气收集系统、供气系统和控制器；

水平管式炉系统包括炉体、炉管、反应物容器、挡板和伸缩装置，反应物容器置于炉管内，炉管位于炉体内且炉管的两端伸出炉体，炉体的侧壁设有炉体插槽，炉管上与炉体插槽相对应的位置设有炉管插槽，挡板依次插入炉体插槽和炉管插槽，且与伸缩装置相连，伸缩装置能带动挡板通过炉管插槽插入炉管内，或者带动挡板从炉管内退回至炉管插槽内；

金属蒸气收集系统包括多个采样管、三通电磁阀和抽气泵，每个采样管均包括冷凝部和过滤部，冷凝部包括内筒和外筒，外筒套在内筒外，且内筒的端部和外筒的端部通过带孔的圆环片连接，过滤部包括空心塞和过滤筒，空心塞插入冷凝部一端的内筒内，且空心塞插入内筒内的部分套有过滤筒，采样管用于收集金属蒸气，三通电磁阀的一个端口通过管路与抽气泵的抽气端连接，另外两个端口分别连接两个采样管，所述另外两个端口分别通过管路与所述两个采样管的空心塞连接；

供气系统与炉管的一端连接，当收集金属蒸气时，供气系统为炉管供气，抽气泵抽气，与三通电磁阀连接的两个采样管的冷凝部轮流插入炉管的另一端，炉管的另一端插入其中一个与三通电磁阀连接的采样管后，反应物容器和插入炉管的冷凝部位于炉管插槽的两侧，此时挡板位于炉管插槽内，控制器控制插入炉管内的采样管与三通电磁阀连接的端口打开，以及同时控制抽气泵与三通电磁阀连接的端口打开，抽气泵的抽气量大于供气系统的供气量，使炉管内及插入炉管内的冷凝部处于负压状态，空气通过冷凝部带孔的圆环片进入炉管内，所述空气和供气系统提供的气体对炉管内的金属蒸气进行冷却，金属蒸气遇冷形成的金属颗粒粘附在冷凝部内筒的壁面以及被过滤筒的外壁面过滤，当所述其中一个与三通电磁阀连接的采样管收集完毕后，控制器控制伸缩装置带动挡板通过炉管插槽插入炉管内，同时供气系统停止供气，将炉管内的采样管取出，将另一个与三通电磁阀连接的采样管插入炉管的另一端，控制器首先控制插入炉管内的采样管与三通电磁阀连接的端口打开，然后再控制伸缩装置带动挡板从炉管内退回至炉管插槽内，同时供气系统供气，另一个与三通电磁阀连接的采样管开始收集金属蒸气，将与三通电磁阀连接的已经收集完金属蒸气的采样管拆卸，将还未收集金属蒸气的采样管与三通电磁阀连接，每个与三通电磁阀连接的采样管收集金属蒸气的方式相同。

2.根据权利要求1所述的可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述供气系统包括钢瓶、减压阀、质量流量控制器、缓冲罐和进气电磁阀；

钢瓶内存储有气体，钢瓶与减压阀的一个端口连接，减压阀的另一个端口与质量流量控制器连接，质量流量控制器与缓冲罐连接，缓冲罐与进气电磁阀的一个端口连接，进气电磁阀的另一个端口与所述炉管连接，所述控制器能够控制进气电磁阀打开，使所述钢瓶内的气体通入至所述炉管内。

3.根据权利要求1所述的可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述伸缩装置包括伺服电机、凸轮和连杆，凸轮和连杆的一端连接，连杆的另一端和所述挡板连接，伺服电机和凸轮连接，所述控制器能控制伺服电机带动凸轮旋转，通过连杆带动所述挡板插入所述炉管内，或者从所述炉管内退回至所述炉管插槽内。

4.根据权利要求1所述的可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述炉体内部空腔的截面形状为正方形，所述炉管位于所述炉体内的部分截面形状为正方形，所述炉管伸出所述炉体外的部分截面形状为圆形。

5.根据权利要求1所述的可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述金属蒸气收集系统还包括洗气瓶，洗气瓶的进气端与所述三通电磁阀的一个端口连接，出气端与所述抽气泵的抽气端连接。

6.根据权利要求5所述的可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述金属蒸气收集系统还包括硅胶干燥瓶，硅胶干燥瓶的进气端与所述洗气瓶的出气端连接，硅胶干燥瓶的出气端与所述抽气泵的抽气端连接。