本发明涉及精馏技术领域，特别涉及一种微型低温回流分配器。
背景技术：
回流比控制器是精馏塔的重要性部件，起到调节精馏塔运行工况的重要作用。常规的常温大型精馏塔、大型低温精馏塔和常温微型精馏塔所用的回流比控制器已较为成熟，如通过时间继电器控制流量，但运行温度在-100℃～-200℃的微型低温精馏塔缺乏合适回流比控制器。常规的回流比控制器用于微型精馏塔，在低温下运行时存在密封不良、运动部件不能有效动作、部件尺寸过大等问题。而常规大型低温精馏塔的回流分配装置用于微型低温精馏塔时则存在尺寸庞大、结构复杂、热容过大等问题。
专利cn202909478u提供一种用于实验室微小型玻璃精馏装置的回流比控制器，利用步进电机和磁体控制分配漏斗摆动，通过漏斗的周期性摆动，将待分配液体按照一定比例分别撒入两个接收空间，实现回流比的控制。其优点是采用步进电机，在常温下工作可靠稳定，可长时间连续工作；其缺点是在低温下活动部件难以可靠动作，且当分配器密封壳体为金属材料时，磁体被屏蔽不能正常该工作，而且其间歇性分配过程中会造成精馏工况不稳定。
专利cn204121796u公开了一种回流比调节器，分流室的底板设置有两个相同的扇形分流孔，扇形分流孔的圆心在所述转轴的轴心线上。其优点是操作稳定、计量准确、不易损坏、运行稳定，其缺点是当采出管与回流管内流动阻力差别较大时，虽然液体在分流室底部流出时的流动截面积控制精确，但流速不相等，导致实际各自的流量与设定值差别较大，将大幅降低分配精度。
专利cn202666451u提供一种板式回流比控制器，其上封头有进液管，下封头有产出管和回流管，在上、下封头之间的密闭空腔内设有分布器和受液盘，受液盘设有转轴，利用分布器内开孔区域流体均匀分布的原理实现回流比的控制，其优点是控制过程是连续操作，气液两相流量波动小，控制精确高。其缺点是当安装精度较低、受液盘水平度较差时，液面与受液盘不平行，分配精度大大降低。
综合来看，现有的几类回流比控制器的典型结构在用于微型低温精馏塔时均存在运动部件不可靠、结构复杂、抗倾斜能力差等问题，而微型低温精馏塔要求结构紧凑、热容小，而且其安装水平度不易保证。
技术实现要素：
有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构可靠且抗倾斜能力较佳的微型低温回流分配器。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供了一种微型低温回流分配器，包括：壳体、及安装于所述壳体内的分配筒和隔板，其中：
所述的壳体为焊接密封或法兰密封的承压薄壳；所述壳体的上表面设有进口管，所述进口管与所述分配筒连接，外部的冷凝液经所述进口管流入所述分配筒；
所述分配筒为一段密封的盲管，内部空间为圆柱形或等边多边形，内径不大于内高度的1/5；所述分配筒的底部或者靠近底部的侧面对应开设有至少一个出流孔，且所有出流孔的尺寸和高度均相同，所述出流孔沿所述分配筒的纵轴阵列对阵分布；进入所述分配筒的冷凝液经所述出流孔流出；
所述隔板的两端分别连接所述分配筒及所述壳体，以将所述壳体内部分隔成至少两个以上的分隔空间，任意一个空间至少包含一个出口，由所述的分配筒的出流孔流出的液体经所述出口流出。
所述隔板分隔出的各个分隔空间的上部均联通，以保证各个出流孔的外气体压力相等。所述隔板的上部与所述分配筒的侧面和底面连接。所述的隔板分隔出的一个空间内承接a个所述出流孔的液体，另一个空间内承接b个所述出流孔的液体，则所述冷凝液的分配比例为a:b。
在一些较佳的实施例中，所述壳体内部设置两个及以上所述的分配筒和所述的隔板。
在一些较佳的实施例中，所述隔板为一段上端开放的标准圆管或方管；所述管状隔板的下表面与所述的壳体下表面密封，并将一个所述出口包含在所述管状隔板内，所述管状隔板上表面与所述的分配筒下表面连接，以防止液体沿所述的分配筒外表面流入错误的分隔空间。
在一些较佳的实施例中，所述的分配筒的出流孔设置有导流片。
在一些较佳的实施例中，所述的壳体进口管和出口管连接增加流动阻力的短管，用于辅助微调回流比。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明提供的微型低温回流分配器，采用特殊的全封闭结构设计，利用小孔出流原理实现回流比精确分配，并能在-196℃的低温下可靠运行，避免了泄露风险；同时，该分配器具有一定的抗倾斜能力，适用于安装水平度难以保障的微型低温精馏塔。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1提供的微型低温回流分配器的结构示意图。
图2为本发明实施例1提供的一种回流比为1:1的微型低温回流分配器的横截面结构示意图。
图3为本发明实施例2提供的一种回流比为2:1的微型低温回流分配器的横截面结构示意图。
图4为本发明实施例3提供的一种回流比为3:1的微型低温回流分配器的横截面结构示意图。
图5为本发明实施例4提供的一种使用管状隔板、回流比为1:1的微型低温回流分配器的横截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，为本发明实施例1提供的一种微型低温回流分配器的结构示意图，用于制取液氮的微型空分塔，包括：壳体10、及安装于所述壳体10内的分配筒3和隔板5。
所述的壳体10为焊接密封或法兰密封的承压薄壳，所述壳体10的上表面设有进口管2，所述进口管2与所述分配筒3连接，外部的冷凝液1经所述进口管2流入所述分配筒3；所述分配筒3的底部或者靠近底部的侧面对应开设有至少一个出流孔4，进入所述分配筒3的冷凝液1经所述出流孔4流出；所述隔板5的两端分别连接所述分配筒3及所述壳体10，以将所述壳体10内部分隔成至少两个以上的分隔空间6(11)，任意一个空间至少包含一个出口管7(12)，由所述的分配筒3的出流孔4流出的液体经所述出口管7流出。可以理解，出流孔4流出的液体包括回流液13和液体产品8。
所述的分配筒3为一段密封的盲管，内部空间为圆柱形或等边多边形，内径不大于内高度的1/5，设置在所述的壳体10内部。
可以理解，由于所述的分配筒3的内径不大于内高度的1/5，在其安装精度欠佳并有小角度倾斜的情况下，能保证各出流孔4上方液面高度相差较小，从而对各出流孔4实际流出量的影响也较小，以保证足够的流量分配精度。
进一步地，所述出流孔4为多个，且任意一出流孔4的尺寸和高度相同，所述出流孔4沿所述分配筒3的纵轴阵列对阵分布。
可以理解，对于各个出流孔4，由于各出流孔4尺寸、高度和加工精度相同，且各出流孔4所在的筒内液面高度与压力相同，筒外压力相同，出流孔4的阻力系数相同，由此保证各出流孔4流出的液体流量相同，所述冷凝液1被均匀分为n股流体，n为出流孔4的数量。
进一步地，所述的分配筒3的出流孔4还可以设置导流片14，以更好引导液体流入指定空间。
所述隔板5分隔出的各个分隔空间6(11)的上部均联通，从而保证各个出流孔4的外气体压力相等。所述的隔板5分隔出的一个空间内承接a个所述出流孔的液体，另一个空间内承接b个所述出流孔的液体，则所述冷凝液的分配比例为a:b。
进一步地，隔板5上部应与分配筒3侧面和/或底面连接，从而防止液体因表面张力流入错误的分隔空间6(11)。
请参阅图2，为本发明实施例1提供的一种回流比为1:1的微型低温回流分配器横截面结构。
在本实施例中，若所述冷凝液的分配比例为1：1，则隔板5分隔出两个空间，分配筒3下部有两个对称的出流孔4，分别对应两个分隔空间。
在一些较佳的实施例中，壳体10上的进口管2和出口管7(17)可连接增加流动阻力的短管，用于辅助微调回流比。
本发明上述实施例1提供的微型低温回流分配器，采用特殊的全封闭结构设计，利用小孔出流原理实现回流比精确分配，并能在-196℃的低温下可靠运行，避免了泄露风险；同时，该分配器具有一定的抗倾斜能力，适用于安装水平度难以保障的微型低温精馏塔。
实施例2
请参阅图3，为本发明实施例2提供的一种回流比为2:1的微型低温回流分配器横截面结构。
与实施例1不同之处在于，在本实施例中，所述冷凝液的分配比例为2:1，分配筒3下部有三个对称的出流孔4，其中两个出流孔4对应分隔空间11，剩下一个对应分隔空间6。
其他的结构可参照实施例1，这里不再赘述。
本发明上述实施例2提供的微型低温回流分配器，采用特殊的全封闭结构设计，利用小孔出流原理实现回流比精确分配，并能在-196℃的低温下可靠运行，避免了泄露风险；同时，该分配器具有一定的抗倾斜能力，适用于安装水平度难以保障的微型低温精馏塔。
实施例3
请参阅图4，为本发明实施例3提供的一种回流比为3:1的微型低温回流分配器横截面结构。
与实施例1不同之处在于，在本实施例中，所述冷凝液的分配比例为3:1，分配筒3下部有四个对称的出流孔4，其中三个出流孔4对应分隔空间11，剩下一个对应分隔空间6。
可以理解，若使用其他分配比例，则根据该分配比例设置出流孔4的数量和分隔空间承接出流孔4的数量。
本发明上述实施例3提供的微型低温回流分配器，采用特殊的全封闭结构设计，利用小孔出流原理实现回流比精确分配，并能在-196℃的低温下可靠运行，避免了泄露风险；同时，该分配器具有一定的抗倾斜能力，适用于安装水平度难以保障的微型低温精馏塔。
实施例4
请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种使用管状隔板、回流比为1:1的微型低温回流分配器横截面结构。
与实施例1不同之处在于，在本实施例中，所述的隔板5为一段上端开放的标准圆管或方管。所述隔板5的下表面与所述的壳体10下表面密封，并将一个所述出口1包含在所述管状隔板内，所述管状隔板上表面与所述的分配筒3下表面连接，以防止液体沿所述的分配筒3外表面流入错误的分隔空间6(11)。
本发明上述实施例4提供的微型低温回流分配器，采用特殊的全封闭结构设计，利用小孔出流原理实现回流比精确分配，并能在-196℃的低温下可靠运行，避免了泄露风险；同时，该分配器具有一定的抗倾斜能力，适用于安装水平度难以保障的微型低温精馏塔。
可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
当然本发明的微型低温回流分配器正极材料还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
1.一种微型低温回流分配器，其特征在于，包括：壳体、及安装于所述壳体内的分配筒和隔板，其中：
所述的壳体为焊接密封或法兰密封的承压薄壳；所述壳体的上表面设有进口管，所述进口管与所述分配筒连接，外部的冷凝液经所述进口管流入所述分配筒；
所述分配筒为一段密封的盲管，内部空间为圆柱形或等边多边形，内径不大于内高度的1/5；所述分配筒的底部或者靠近底部的侧面对应开设有至少一个出流孔，且所有出流孔的尺寸和高度均相同，所述出流孔沿所述分配筒的纵轴阵列对阵分布；进入所述分配筒的冷凝液经所述出流孔流出；
所述隔板的两端分别连接所述分配筒及所述壳体，以将所述壳体内部分隔成至少两个以上的分隔空间，任意一个空间至少包含一个出口，由所述的分配筒的出流孔流出的液体经所述出口流出；
所述隔板分隔出的各个分隔空间的上部均联通，以保证各个出流孔的外气体压力相等，所述隔板的上部与所述分配筒的侧面和底面连接，所述的隔板分隔出的一个空间内承接a个所述出流孔的液体，另一个空间内承接b个所述出流孔的液体，则所述冷凝液的分配比例为a:b。
2.如权利要求1所述的微型低温回流分配器，其特征在于，所述壳体内部设置两个及以上所述的分配筒和所述的隔板。
3.如权利要求1所述的微型低温回流分配器，其特征在于，所述的分配筒的出流孔设置有导流片。
4.如权利要求1所述的微型低温回流分配器，其特征在于，所述隔板为一段上端开放的标准圆管或方管；所述管状隔板的下表面与所述的壳体下表面密封，并将一个所述出口包含在所述管状隔板内，所述管状隔板上表面与所述的分配筒下表面连接，以防止液体沿所述的分配筒外表面流入错误的分隔空间。
5.如权利要求1所述的微型低温回流分配器，其特征在于，所述的壳体进口管和出口管连接增加流动阻力的短管，用于辅助微调回流比。
技术总结