[發(fā)明專利]帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備

有效

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• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103256770A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊杰;顧開選;周遠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F25D3/10
• 分類號: F25D3/10
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深冷處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備。

背景技術(shù)

深冷處理是普通熱處理的一個補充過程，其能夠有效改善材料的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、強度以及韌性等機械性能，從而能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，延長使用壽命，最終降低生產(chǎn)成本。近年來國內(nèi)的一些大小企業(yè)紛紛在自己的生產(chǎn)線上加入深冷處理這一工序，同時，深冷處理過程所使用的液氮更加容易獲取及液氮成本的降低，也促進了深冷處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

深冷處理設(shè)備是一種能夠按照一定的工藝對材料進行升降溫和保溫的設(shè)備，由于液氮的溫度低、制取容易，并且成本低，無污染，因此目前的深冷處理設(shè)備普遍采用液氮作為制冷劑；其基本原理是利用液氮汽化以后和被處理工件進行對流換熱，從而降低工件的溫度，換熱以后的氮氣直接排到空氣中，控制液氮的進給量來控制設(shè)備的溫度。為了保證整個設(shè)備空間溫度場的均勻性和換熱效率，通過在液氮進口處安裝離心風(fēng)扇來達到此目的，由于深冷處理設(shè)備通常溫度較低，為了最大限度的減小冷量的損失需要保證設(shè)備具有良好的保溫性能。

傳統(tǒng)的深冷處理設(shè)備在深冷溫度下運行時，為了克服設(shè)備和環(huán)境空間的換熱，需要不停的補充液氮，同時為了保證系統(tǒng)的質(zhì)量和能量的平衡，出口處需要排出一部分低溫氮氣，這部分氮氣的冷量會隨著氮氣排放到大氣中而產(chǎn)生浪費。而對于大型深冷處理設(shè)備，由于其處理工件量大，運行頻率較高，排出氮氣所含有的冷量非常可觀。因此，從節(jié)能的角度來說，對這部分冷量的回收利用變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，能夠降低液氮的消耗，從而降低設(shè)備的能耗。

(二)技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體、液氮供應(yīng)裝置，還包括：

冷量回收裝置，與所述深冷設(shè)備箱體的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述冷量回收裝置包括：

固定支架、設(shè)于固定支架上用于盛裝相變材料的圓筒和保溫層，所述保溫層上設(shè)有氮氣入口和氮氣出口。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述相變材料為氨、二氧化碳、二氧化硫、一氟三氯甲烷、二氯甲烷、氯甲烷、四氟二氯乙烷、五氟一氯乙烷中的一種。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述保溫層的氮氣出口處設(shè)有送風(fēng)機，用來在需要利用冷量時取出冷量。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述深冷設(shè)備箱體內(nèi)設(shè)有管翅式換熱器，所述管翅式換熱器的一端連接液氮供應(yīng)裝置的液氮出口，另一端連接所述冷量回收裝置的氮氣入口。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述深冷設(shè)備箱體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機和用于使液氮均勻分散的液氮分散器，所述液氮分散器上設(shè)有與液氮供應(yīng)裝置連接的液氮入口。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述風(fēng)機的一側(cè)設(shè)有加熱棒。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述液氮分散器為盤成圓環(huán)狀的不銹鋼管，所述不銹鋼管上設(shè)有均勻的開孔。

前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述保溫層由聚氨酯發(fā)泡材料制成。

(三)有益效果

本發(fā)明通過在傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備的氮氣出口處，布置用于對深冷處理設(shè)備排出的氮氣冷量進行回收并儲存的冷量回收裝置，突破了傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備對冷量直接排放的概念，能夠降低液氮的消耗，從而降低設(shè)備的能耗，本發(fā)明還具有回收效率高、運行穩(wěn)定性高、易控制等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中所述帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2中所述帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1：如圖1所示，本發(fā)明提供了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體1、液氮供應(yīng)裝置2，還包括：

冷量回收裝置3，與所述深冷設(shè)備箱體1的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。

所述液氮供應(yīng)裝置包括液氮罐；采用不銹鋼制成，主要包含內(nèi)膽和外壁，中間夾層采用抽真空技術(shù)絕熱保溫，內(nèi)膽采用多層防輻射技術(shù)進行絕熱，出口處包含有出液閥、出氣閥和安全閥。

所述冷量回收裝置3包括：