[實用新型]一種利用液氮快速制冷系統

有效

• 申請號: 201220712698.6
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203010996U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 趙紅霞;婁耀郟;于澤庭;韓吉田
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F25B19/00
• 分類號: F25B19/00;F25B41/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種制冷系統，尤其涉及一種利用液氮快速制冷系統。

背景技術

現有的低溫制冷系統，例如-50-?-?80度，一般采用雙級復疊壓縮，系統結構復雜，啟動時間長，預冷速度慢。而在更低的溫度，如-80?-?-150℃范圍內，一般直接采用液氮罐浸沒方式來冷卻，其空間有限。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種利用液氮快速制冷系統，它可以有較大制冷空間，較寬廣制冷溫度。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種利用液氮快速制冷系統，它包括一個放置在冷卻空間的三通換熱器，三通換熱器下方設有軸流式風機；三通換熱器的第一端通過輸入管與自增壓液氮罐鏈接，第二端通過返回管與自增壓液氮罐連接，第三端與輸出管連接；在輸入管上設有電動閥，在返回管上設有壓力調節裝置；在輸出管上設有手動閥；電動閥與控制系統連接，同時控制系統還與冷卻空間內的溫度傳感器連接。

所述壓力調節裝置為安裝在返回管路上的減壓閥和增壓閥。

所述輸入管上也設有手動閥。

本實用新型系統內液氮罐的出液、換熱介質的流動都以儲罐的自壓為動力。在被冷卻空間內，三通換熱器的安裝位置應低于液氮罐的最低液位。將流過三通換熱器后的氮蒸汽引入自增壓液氮罐，通過增壓閥和減壓閥的聯合作用使自增壓液氮罐內的壓力維持在設定值。增壓過程如下：當自增壓液氮罐內壓力低于增壓閥的設定值時，增壓閥打開，減壓閥關閉，液氮靠液位差流入三通換熱器，產生的氣體流經增壓閥和氣相管補充到自增壓液氮罐內。氣體的不斷補充使得自增壓液氮罐內壓力回升，當壓力回升到增壓閥設定值以上時，增壓閥關閉，增壓過程結束。減壓過程中，增壓閥和減壓閥的動作與增壓過程相反。

與現有制冷系統相比，這個系統結構簡單，適用制冷溫度范圍廣，組裝靈活，維護方便，成本較低，制冷快速，尤其在需冷量小但供冷頻繁的場合，應用前景廣闊。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，1.自增壓液氮罐???2.電動閥???3.手動閥門???4.軸流式風機???5.三通換熱器6.減壓閥???7.增壓閥???8.溫度傳感器???9.控制系統?10.?冷卻空間。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。

圖1中，它包括一個放置在冷卻空間10的三通換熱器5，三通換熱器5下方設有軸流式風機4；三通換熱器5的第一端通過輸入管與自增壓液氮罐1鏈接，第二端通過返回管與自增壓液氮罐1連接，第三端與輸出管連接；在輸入管上設有電動閥2，在返回管上設有壓力調節用的減壓閥6和增壓閥7；在輸出管上設有手動閥3；電動閥2與控制系統9連接，同時控制系統9還與冷卻空間10內的溫度傳感器8連接。輸入管上也設有手動閥3。

運行時，首先設定被冷卻空間所需達到的低溫，溫度傳感器8將被冷卻空間10的即時溫度傳送給控制裝置9，由控制系統9對溫度信號進行分析處理，發出指令，控制電動閥2的開閉，實現對液氮流量的連續調節。在被冷卻空間10內，液氮流經換熱器5的一段，首先被汽化，汽化后的氮氣一部分引入自增壓液氮罐1內來增壓，另外一部分氮氣繼續流經換熱器5，充分釋放冷量后，產生的氮氣直接通過輸出管排出被冷卻空間10。換熱器5可以采用多種形式的風冷換熱器，如翅片管式，板翅式等。另外，液氮輸入管路上配有一個手動閥門3，以備應急之需。通過調節流經換熱器5的液氮流量，可以實現對冷卻空間10內的溫度控制，適應不同的溫度要求。