[實用新型]新型含冰晶顆粒氣體生成裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620134103.8
• 申請日: 2006-10-18
• 公開（公告）號: CN201041445Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊春信;丁立;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F25D3/10
• 分類號: F25D3/10
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

<一>技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型提供一種新型含冰晶顆粒氣體生成裝置，主要是用于航空、航天等領(lǐng)域結(jié)冰研究的生成含冰晶顆粒流動氣體的設(shè)備。

<二>背景技術(shù)

目前，公知的能生成含冰晶顆粒流動氣體的裝置通常是采用大型制冷設(shè)備生成低溫氣體使氣動噴嘴噴出的水顆粒變成冰晶。這種裝置通常需投入上千萬人民幣才能建成，且實驗時需多臺大型電機(jī)運行，運行費和維護(hù)費都非常昂貴。如武漢航空電子儀表廠的冰風(fēng)洞耗資2千萬建成，每個實驗點約需費用5萬元。本實用新型裝置只需投入50萬元即可建成，每個實驗點所需費用不足1千元。

<三>發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的主要目的在于，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種新型含冰晶顆粒氣體生成裝置。傳統(tǒng)冰風(fēng)洞制冷方法是采用氨氣、氟利昂等通用壓縮制冷方法對氣體進(jìn)行制冷，冷空氣在封閉回路里流動，反復(fù)降溫后達(dá)到研究所需低溫，制冷時間受環(huán)境溫度影響極大，在夏天所需時間很長(超過2小時，且很不穩(wěn)定)。

本實用新型的技術(shù)方案為：它是通過液氮迅速產(chǎn)生超低溫氣體進(jìn)行制冷，受環(huán)境溫度影響較小，可以在2分鐘內(nèi)迅速達(dá)到研究所需低溫并進(jìn)行結(jié)冰實驗。

本實用新型包括4部分：氣源、水源、冷源和合成實驗段。其中：

氣源是由變頻器與鼓風(fēng)機(jī)相連，鼓風(fēng)機(jī)的出口接有整流段，且在整流段上設(shè)有兩個測壓點，測壓點分別接有水柱；

合成實驗段是由出水液氮噴霧制冷段和觀察實驗段組成，其中，在出水液氮噴霧制冷段內(nèi)安裝有液氮噴嘴和氣動噴嘴，出水液氮噴霧制冷段的進(jìn)口與整流段的出口相連接，出水液氮噴霧制冷段的出口與觀察實驗段的進(jìn)口相連接；

水源是由壓氣機(jī)通過壓力水罐上的進(jìn)氣閥與壓力水罐相接，壓力水罐上的出氣閥上接有氣路連接管道，連接到氣動噴嘴的進(jìn)氣入口，壓力水罐上的出水閥上接有水路連接管道，連接到氣動噴嘴上的進(jìn)水入口，水路連接管道外圍包有電加熱膜，電加熱膜外圍包有保溫材料，水路連接管道、電加熱膜與保溫材料構(gòu)成電加熱段，電加熱段連接有溫度顯示儀和可調(diào)直流電源；

冷源是通過杜瓦瓶上的液氮開關(guān)閥門連接有液氮傳輸管道，液氮傳輸管道的另一端連接到出水液氮噴霧制冷段內(nèi)的液氮噴嘴。

實驗件放置于觀察實驗段的出口。

其中，壓力水罐上設(shè)有液位計、進(jìn)氣閥、進(jìn)水閥、壓力表、出氣閥和出水閥。

其中，觀察實驗段上設(shè)有測溫點。

其中，壓力水罐至少應(yīng)承受0.5Mpa壓力。

其中，整流段由不銹鋼制成。

其中，出水液氮噴霧制冷段由不銹鋼制成。

其中，觀察實驗段由有機(jī)玻璃制成。

如圖1和圖3所示，合成實驗段主要氣源的氣體通過整流段后，與冷源所產(chǎn)生的低溫氮氣在混合出水液氮噴霧制冷段迅速混合，然后與氣動噴嘴噴出的微小水顆粒混合，從出水液氮噴霧制冷段流出，再在觀察實驗段流動的過程中，充分混合，并迅速生成含冰晶顆粒的冷氣體(此時氣體溫度為-20℃)，吹在實驗件上，并結(jié)冰。

本實用新型一種新型含冰晶顆粒氣體生成裝置，其優(yōu)點是：制備工藝簡單，成本低，實施容易。

<四>附圖說明：

圖1.本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2A.本實用新型整流段剖視圖；

圖2B.本實用新型整流段立體圖；

圖3.本實用新型出水液氮噴霧制冷管道段剖視圖；

圖4.本實用新型觀察管道段立體圖；

圖5.本實用新型壓力水罐立體圖；

圖6.本實用新型電加熱段立體圖；

圖7.本實用新型實施流程圖；

圖中具體標(biāo)號如下：

1.杜瓦瓶???????2.液氮開關(guān)閥門????????3.鼓風(fēng)機(jī)

4.變頻器???????5.整流段??????????????6.出水液氮噴霧制冷段

7.觀察實驗段???8.壓氣機(jī)??????????????9.壓力水罐

10.電加熱段????11.可調(diào)直流電源???????12.溫度顯示儀

13.實驗件??????14.水柱???????????????15.測壓點1

16.測壓點2?????17.水路連接管道???????18.氣路連接管道路

19液氮傳輸管道????20.液氮噴嘴??????21.氣動噴嘴

22.測溫點?????????23.觀察段管道????24.液位計

25.進(jìn)氣閥?????????26.進(jìn)水閥????????27.壓力表

28.出氣閥?????????29.出水閥????????30.保溫材料