[實(shí)用新型]一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720077063.2
• 申請(qǐng)日: 2007-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201138106Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭效東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海東富龍科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B19/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B19/00;F28D7/00
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置，尤其涉及一種把來(lái)自于儲(chǔ)罐的液氮通過(guò)此換熱裝置進(jìn)行氣化并且與液氮真空冷凍干燥機(jī)的循環(huán)導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換的一種換熱器，屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

真空冷凍干燥機(jī)就是利用冷凍干燥原理將含水物質(zhì)進(jìn)行降溫凍結(jié)成固態(tài)，然后在真空的條件下使水蒸汽直接從固態(tài)中升華出來(lái)的用于凍干含水物質(zhì)的機(jī)器。

目前真空冷凍干燥機(jī)從制冷方式來(lái)分主要分為二大類(lèi)：1、利用制冷劑氟利昂的壓縮機(jī)來(lái)制冷；2、利用液氮來(lái)制冷。

而目前利用液氮制冷存在著以下缺點(diǎn)：

1、液氮的溫度極低，在一定的壓力下液氮的溫度在-196℃，這么低的溫度與真空冷凍干燥機(jī)的循環(huán)導(dǎo)熱油不能直接進(jìn)行熱交換，否則就會(huì)發(fā)生循環(huán)導(dǎo)熱油凍結(jié)現(xiàn)象；

2、液氮在其它領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛了，但用在液氮真空冷凍干燥機(jī)這種制藥機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用才剛起步，目前還沒(méi)有一種成熟的高效的液氮換熱裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)液氮能安全的與循環(huán)導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換的液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置，其特征在于，由液氮?dú)饣堋?dǎo)熱循環(huán)油管、折流板和筒體組成，在筒體內(nèi)壁設(shè)有一圈液氮?dú)饣埽旱獨(dú)饣芟露伺c筒體中部的液氮進(jìn)口和氮?dú)獬隹谶B接，在液氮?dú)饣苤虚g設(shè)有至少兩根U形導(dǎo)熱循環(huán)油管，U形導(dǎo)熱循環(huán)油管頂端穿過(guò)筒體蓋一端與導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)口連接，另一端與導(dǎo)熱循環(huán)油出口連接，液氮?dú)饣芎蛯?dǎo)熱循環(huán)油管中間通過(guò)折流板固定，導(dǎo)熱油溫度探頭分別設(shè)于導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)口和導(dǎo)熱循環(huán)油出口上，氮?dú)鉁囟忍筋^及上液位接口設(shè)于筒體上端一側(cè)，在液氮進(jìn)口和液氮出口的上端設(shè)有安全閥及下液位接口，在筒體底部分別設(shè)有氮?dú)獬隹诤偷獨(dú)獬隹跍囟忍筋^。

本實(shí)用新型把來(lái)自于儲(chǔ)罐的液氮?dú)饣⑴c導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)行熱交換，把液氮?dú)饣傻蜏氐獨(dú)猓蜏氐獨(dú)馀c導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)行熱交換，避免液氮凍結(jié)循環(huán)導(dǎo)熱油的現(xiàn)象，而且充分利用了液氮潛熱和顯熱，高效率、安全地與循環(huán)導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)液氮能安全地與循環(huán)導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換。

附圖說(shuō)明

圖1為一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例

如圖1、2所示，為一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種液氮輔助制冷凍干設(shè)備的液氮換熱裝置由液氮?dú)饣?、導(dǎo)熱循環(huán)油管2、折流板3和筒體4組成，在筒體4內(nèi)壁安裝一圈12根液氮?dú)饣?，液氮?dú)饣?下端與筒體4中部的液氮進(jìn)口10和氮?dú)獬隹?1連接，在液氮?dú)饣?間安裝10根U形導(dǎo)熱循環(huán)油管2，U形導(dǎo)熱循環(huán)油管2頂端穿過(guò)筒體4蓋一端與導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)口5連接，另一端與導(dǎo)熱循環(huán)油出口6連接，液氮?dú)饣?和導(dǎo)熱循環(huán)油管2中間通過(guò)折流板3固定，導(dǎo)熱油溫度探頭7分別安裝在導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)口5和導(dǎo)熱循環(huán)油出口6上，氮?dú)鉁囟忍筋^及上液位接口8安裝在筒體4上端一側(cè)，在液氮進(jìn)口10和液氮出口11的上端安裝安全閥及下液位接口9，在筒體4底部分別設(shè)有氮?dú)獬隹?2和氮?dú)獬隹跍囟忍筋^13。

工作時(shí)，液氮從貯罐過(guò)來(lái)進(jìn)入液氮進(jìn)口10，進(jìn)入到換熱器內(nèi)的液氮?dú)饣?內(nèi)，液氮在液氮?dú)饣?內(nèi)上升的過(guò)程中由于壓力降低而發(fā)生氣化，從液態(tài)變成氣態(tài)，因?yàn)榈獨(dú)鈿庖憾嗟捏w積比是800∶1，所以這個(gè)過(guò)程要吸收大量的熱，這個(gè)熱量由循環(huán)導(dǎo)熱油來(lái)提供，當(dāng)循環(huán)導(dǎo)熱油從導(dǎo)熱循環(huán)油進(jìn)口5進(jìn)入到換熱器內(nèi)，沿著導(dǎo)熱循環(huán)油管2一端向下流動(dòng)，到達(dá)底部時(shí)折彎180°再向上流動(dòng)，從導(dǎo)熱循環(huán)油出口6流出，在這一個(gè)過(guò)程中，氣化成的氮?dú)獾竭_(dá)頂部后再向下流動(dòng)，在下行流動(dòng)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)很多的折流板3，以增加氮?dú)獾牧魍窂剑@樣更加高效地進(jìn)行熱交換，導(dǎo)熱循環(huán)油在流動(dòng)的過(guò)程中熱量被液氮?dú)饣傻牡獨(dú)馕眨瑴囟冉档停獨(dú)庾詈髲牡獨(dú)獬隹?2排出，完成這一熱交換過(guò)程。

從上面的工作原理上來(lái)看，液氮并不與導(dǎo)熱循環(huán)油直接接觸，而是液氮?dú)饣蟮牡獨(dú)馀c導(dǎo)熱循環(huán)油管接觸，避免了發(fā)生導(dǎo)熱循環(huán)油凍結(jié)現(xiàn)象，另外利用液氮?dú)饣@一物理現(xiàn)象來(lái)制冷，利用了體積膨脹要吸收大量的熱，同時(shí)利用各處溫度探頭采集溫度信號(hào)，以及通過(guò)上下液位差輸出信號(hào)以便于合理地控制液氮的進(jìn)入量，充分高效地利用了液氮。