專利名稱：垂直定量爆破密閉消解罐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學分析設備，特別是一種應用于高溫高壓狀態下的垂直定量爆破密閉消解罐。
背景技術：
隨著化學工業的發展，化學分析技術得到越來越多的應用。其中，采用微波消解方法來處理分析試樣在分析化學領域里已經得到廣泛重視。分析試樣的微波消解過程是將分析樣品和試劑置于密閉容器里，然后在專用的微波儀器里進行微波加熱。在微波加熱過程中密閉容器里的樣品和試劑發生的化學反應，會在瞬間產生高溫和高壓。一般來講，密閉容器里的溫度和壓力越高，樣品的消解效果越好；但是高溫和高壓往往容易產生密閉容器的爆炸危險，所以，如何保證樣品消解過程的安全進行是儀器制造商們必須考慮的問題。設計人員不得不考慮以下技術特點，以保證樣品消解過程的安全進行第一必須采用能耐高溫和高壓的高強度材料制成密閉容器的保護外套；第二 必須要有可靠的控制技術對密閉容器里的高溫和高壓進行監控；第三必須要考慮到在實發情況發生時能保證設備和人員的安全。美國CEM公司已開發了高強度宇航復合纖維材料，制成密閉容器的保護外套，這種復合纖維材料強度可以與鋼材相比。因此，用這種材料加工成的保護外套完全可以抵御密閉消解罐爆炸時的橫向沖擊力。保護外套的結構是兩頭通的圓形管，所以它只能抵御橫向的沖擊力。而垂直方向是依靠消解罐的罐架來保護，所以罐架要承受消解罐爆炸時垂直方向的沖擊力。一般來講，雖然罐架的材料和結構能承受很高的壓力，但是化學反應瞬間產生的爆炸力大小難以估算，如果爆炸力大于罐架所能承受的最大壓力，罐架就會瞬間被炸裂，仍然可能對設備和人員帶來危害。所以如何能限制爆炸力的無限增大，使爆炸力被限制在預設的可控范圍里，是設計人員必須考慮的問題。美國CEM公司的產品只解決了爆炸力的方向，而沒有解決這個方向上的爆炸力的大小如何加以控制，將會帶來什么樣的危害，以及進而如何去消除這種危害。本領域的技術人員致力于開發一種控制垂直方向爆炸力的消解罐，使垂直方向爆炸力大小限制在我們可控的安全范圍內，從而當消解罐爆炸，可以保證全方位的安全。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中，密閉消解罐垂直方向上爆炸壓力無法限制，從而給設備和人員帶來威脅的不足，提供一種新型垂直定量爆破密閉消解罐。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種垂直定量爆破密閉消解罐，包括溶樣杯和罐架，其特點在于，所述罐架的罐口部位設置一安全塊，所述安全塊包括一在受到異常壓力時先行發生斷裂的預設區域，所述溶樣杯包括一密封杯蓋，所述密封杯蓋與所述安全塊的預設區域對應設置。[0012]較佳地，所述溶樣杯外部設置一復合纖維保護管。較佳地，所述密封杯蓋設置一凹孔，所述安全塊包括一承壓塊，所述承壓塊與安全塊主體之間為所述預設區域，所述承壓塊頂住所述凹孔外沿，使預設區域斷裂后，所述密封杯蓋相對安全塊移動一預設距離。較佳地，所述安全塊的預設區域包括一環形豁口。較佳地，所述安全塊與所述罐架螺接。本實用新型中，上述優選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本實用新型各較佳實施例。本實用新型的積極進步效果在于本垂直定量爆破密閉消解罐通過安全塊的設置，能夠限制垂直方向爆炸沖擊力，使垂直方向爆炸力大小限制在我們可控的安全范圍內，一旦消解罐爆炸，可以保證設備和人員的安全。
圖I為根據本實用新型的一個具體實施例下的溶樣杯和密封杯蓋的示意圖。圖2為根據本實用新型的一個具體實施例下的復合纖維保護管的示意圖。圖3為根據本實用新型的一個具體實施例下的溶樣杯、密封杯蓋和復合纖維保護管安裝后的示意圖。圖4為根據本實用新型的一個具體實施例下的安全塊的形狀示意圖。圖5為根據本實用新型的一個具體實施例下的安全塊待旋入罐架的示意圖。圖6為根據本實用新型的一個具體實施例下的安全塊已旋入罐架的示意圖。圖7為根據本實用新型的一個具體實施例下溶樣杯置入罐架的結構示意圖，其中樣品和溶劑密封在溶樣杯內。圖8為根據本實用新型的一個具體實施例下溶樣杯置入罐架的結構示意圖，其中樣品和溶劑發生爆炸，安全塊已破裂。圖9為圖8的部分放大圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例將參照附圖進行說明。在說明書附圖中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。附圖只是為了便于說明本實用新型的各個實施例，并不是要對本實用新型進行窮盡性的說明，也不是對本實用新型的范圍進行限制。圖I至圖3示出了一個具體實施例下的溶樣杯、密封杯蓋和復合纖維保護管的具體結構。在該實施例中，溶樣杯120裝入樣品和溶劑的混合物122，密封杯蓋110蓋住溶樣杯120，將混合物122密封在其中，隨后將溶樣杯放入高強度復合纖維保護管130，該復合纖維保護管130強度足以有效地抵御混合物爆炸時產生的橫向沖擊力。在一個實施例中，密封杯蓋110上部設置一凹孔112。本領域的技術人員可以理解,密封杯蓋110與溶樣杯120的密封方式為業內熟知的方式，可以是塞入或其它方式的密封，只要能使壓力過高時密封杯蓋110向上頂出的方案均可適用。圖4示出了本實用新型的一個具體實施例下的安全塊的形狀示意圖。安全塊210包括承壓塊212，承壓塊212與安全塊210主體之間設置一豁口 214，承壓塊212的尺寸與凹孔112外沿的尺寸對應，當承壓塊212受到向上的壓力時，豁口 214先行斷裂，本領域的技術人員可以理解，承壓塊212的形狀不限，只要能頂住凹孔112的外沿均可適用。豁口214的形狀可以是三角豁口，也可以是其它形狀的豁口，只要保證豁口處先行斷裂的方案均可適用。圖5和圖6示出本實用新型的一個具體實施例下的安全塊旋入罐架的示意圖。安全塊210設置外螺紋，罐架310的罐口設置內螺紋，安全塊210從下方旋入罐架罐口，與罐口螺接。螺接后，承壓塊212與罐口上沿保持一定距離，以保證承壓塊212破裂后，密封杯蓋能夠相對安全塊向上移動一定距離。圖7示出了本實用新型的一個具體實施例下溶樣杯置入罐架的結構示意圖，其中，樣品和溶劑密封在溶樣杯120內，溶樣杯120套入復合纖維保護管130，安全塊210固定設置在罐架的罐口處，密封杯蓋110的凹孔外沿抵住安全塊的承壓塊212。這樣，消解罐就能夠進行消解了。圖8和圖9示出了本實用新型的一個具體實施例下樣品和溶劑發生爆炸，安全塊已破裂的垂直定量爆破密閉消解罐結構示意圖。在該實施例中，密封杯蓋110受到溶樣杯內部的壓力，向上彈出，密封杯蓋110的凹孔外沿向承壓塊212施力，承壓塊212沿豁口 214斷裂，安全塊主體部分進入凹孔112，密封杯蓋110從而得以繼續向上運行，直至從溶樣杯杯口脫開，這樣，樣品和溶劑的混合物124便從溶樣杯內噴出，此時,噴出物的噴射距離依然受到罐架的限制，不會給設備或人員造成威脅。本領域的技術人員可以理解，安全塊的強度設計是根據需要消解罐內產生壓力大小而定；安全塊的最大承壓必須成倍小于罐架310的最低承壓力。本領域的技術人員同樣可以理解，本技術方案可以不僅用在微波消解的領域，同樣可以應用在其它需要對可能出現的爆炸的高溫高壓物品進行分析的領域。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種垂直定量爆破密閉消解罐，包括溶樣杯和罐架，其特征在于，所述罐架的罐口部位設置一安全塊，所述安全塊包括一在受到異常壓力時先行發生斷裂的預設區域，所述溶樣杯包括一密封杯蓋，所述密封杯蓋與所述安全塊的預設區域對應設置。
2.如權利要求I所述的垂直定量爆破密閉消解罐，其特征在于，所述溶樣杯外部設置一復合纖維保護管。
3.如權利要求I所述的垂直定量爆破密閉消解罐，其特征在于，所述密封杯蓋設置一凹孔，所述安全塊包括一承壓塊，所述承壓塊與安全塊主體之間為所述預設區域，所述承壓塊頂住所述凹孔外沿，使預設區域斷裂后，所述密封杯蓋相對安全塊移動一預設距離。
4.如權利要求I所述的垂直定量爆破密閉消解罐，其特征在于，所述安全塊的預設區域包括一環形豁口。
5.如權利要求I至5任一項所述的垂直定量爆破密閉消解罐，其特征在于，所述安全塊與所述罐架螺接。
專利摘要本實用新型公開一種垂直定量爆破密閉消解罐，包括溶樣杯和罐架，所述罐架的罐口部位設置一安全塊，所述安全塊包括一在受到異常壓力時先行發生斷裂的預設區域，所述溶樣杯包括一密封杯蓋，所述密封杯蓋與所述安全塊的預設區域對應設置。本垂直定量爆破密閉消解罐通過安全塊的設置，能夠限制垂直方向爆炸沖擊力，使垂直方向爆炸力大小限制在我們可控的安全范圍內，一旦消解罐爆炸，可以保證設備和人員的安全。
文檔編號G01N1/44GK202735154SQ20122020747
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者黃庭國 申請人:上海新儀微波化學科技有限公司