本實用新型涉及液氮或液氬制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種流量可控的液氮或液氬快速注入裝置。

背景技術(shù)：

目前，在實際工業(yè)生產(chǎn)中，采用液氬或液氮對實際工藝進行快速制冷已經(jīng)得到了大規(guī)模的使用，尤其體現(xiàn)在冶煉、澆鑄等行業(yè)。但在操作過程中，傳統(tǒng)的液罐或儲槽因自身結(jié)構(gòu)等原因達不到快速注入的目的，同時不能保證在高流速下對流量的精確控制。因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種流量可控的液氮或液氬快速注入裝置，其可實現(xiàn)液氮或液氬的快速注入。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種流量可控的液氮或液氬快速注入裝置，包括用作壓力源的增壓系統(tǒng)，與該增壓系統(tǒng)連接、用于儲存液氮或液氬的壓力容器，與該壓力容器連接的真空閥箱，與該真空閥箱連接的低溫流量計，通過真空伸縮管道與該低溫流量計連接的液體進出系統(tǒng)，以及同時與真空閥箱和液體進出系統(tǒng)連接的PID控制器。

具體地說，所述增壓系統(tǒng)包括杜瓦瓶，以及通過管道同時與該杜瓦瓶和壓力容器連接的汽化器。

具體地說，所述真空閥箱包括箱體，同時與壓力容器和低溫流量計連接的主路管道，與該主路管道連接的支路管道，設(shè)置在主路管道上、且往低溫流量計方向依次排列的第一截止閥、第一排空保護裝置、第一壓力表、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、第二排空保護裝置和第一緊急切斷閥，以及設(shè)置在支路管道上、且往低溫流量計方向依次排列的第二截止閥和壓力調(diào)節(jié)閥；所述壓力調(diào)節(jié)閥與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥呈并聯(lián)關(guān)系，且所述PID控制器同時與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥和第一緊急切斷閥連接。

進一步地，所述第一排空保護裝置和第二排空保護裝置均由一與主路管道連接的第一安全閥和一截止閥組成。

再進一步地，所述主路管道上、且位于第一緊急切斷閥和低溫流量計之間還設(shè)有用于防止液體回流的第六截止閥。

更進一步地，所述液體進出系統(tǒng)包括與真空伸縮管道連接的進液管道，與該進液管道連接的真空腔，與該真空腔連接、且其上設(shè)有第二緊急切斷閥的出液管道，以及設(shè)置在進液管道上、且往真空腔方向依次排列的第二壓力表、第二安全閥、溫度傳感器、第七截止閥和第三壓力表；所述進液管道與出液管道通過支管連接，且該支管上還設(shè)有第十一截止閥；所述PID控制器與第二緊急切斷閥連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型通過增壓系統(tǒng)、壓力容器、真空閥箱、低溫流量計、PID控制器和液體進出系統(tǒng)的設(shè)計，利用各個部分之間的聯(lián)動，可以實現(xiàn)液氮(液氬)120L/min的注入流速，并能夠?qū)θ我饬髁窟M行準確的控制，因而極大地提高了生產(chǎn)效率。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計巧妙、使用方便、安全性高，具有很高的實用價值和推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標記對應(yīng)的名稱為：

1-杜瓦瓶，2-汽化器，3-壓力容器，4-箱體，5-第一截止閥，6-第二截止閥，7-第一安全閥，8-截止閥，9-第一壓力表，10-氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，11-壓力調(diào)節(jié)閥，12-第一緊急切斷閥，13-第六截止閥，14-低溫流量計，15-真空伸縮管道，16-第二壓力表，17-第二安全閥，18-溫度傳感器，19-第七截止閥，20-第十一截止閥，21-第三壓力表，22-第二緊急切斷閥，23-真空腔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的方式包括但不僅限于以下實施例。

如圖1所示，本實用新型提供了一種流量可控的液氮或液氬快速注入裝置，其包括增壓系統(tǒng)、壓力容器3、真空閥箱、低溫流量計14、真空伸縮管道15、PID控制器(附圖未畫出)和液體進出系統(tǒng)。

所述增壓系統(tǒng)作為整個裝置的壓力源，其包括杜瓦瓶1，以及通過管道同時與該杜瓦瓶1和壓力容器3連接的汽化器2。所述壓力容器3用于儲存液氮或液氬。

所述真空閥箱是本實用新型的主要操作系統(tǒng)，其包括箱體4，同時與壓力容器3和低溫流量計14連接的主路管道，與該主路管道連接的支路管道，設(shè)置在主路管道上、且往低溫流量計14方向依次排列的第一截止閥5、第一排空保護裝置、第一壓力表9、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10、第二排空保護裝置、第一緊急切斷閥12和用于防止液體回流的第六截止閥13，以及設(shè)置在支路管道上、且往低溫流量計14方向依次排列的第二截止閥6和壓力調(diào)節(jié)閥11。在真空閥箱中，所述壓力調(diào)節(jié)閥11與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10呈并聯(lián)關(guān)系，且所述PID控制器同時與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10和第一緊急切斷閥12連接。

進一步地說，所述第一排空保護裝置和第二排空保護裝置作為前后兩段管道的排空保護裝置，兩者均由一與主路管道連接的第一安全閥7和一截止閥8組成。

所述低溫流量計14用于對管道中液體流速的瞬時值、總值進行統(tǒng)計。所述的液體進出系統(tǒng)則包括與真空伸縮管道15連接的進液管道，與該進液管道連接的真空腔23，與該真空腔23連接、且其上設(shè)有第二緊急切斷閥22的出液管道，以及設(shè)置在進液管道上、且往真空腔方向依次排列的第二壓力表16、第二安全閥17、溫度傳感器18、第七截止閥19和第三壓力表21。所述進液管道與出液管道通過支管連接，且該支管上還設(shè)有第十一截止閥20；所述PID控制器與第二緊急切斷閥22連接。

本實用新型的工作過程主要分為三大步，分別如下：

(1)系統(tǒng)粗調(diào)試時采用手動模式，關(guān)閉第二截止閥6、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10、第十一截止閥20，并按順序開啟第一截止閥5、第一緊急切斷閥12、第七截止閥19、第二切斷閥22，然后手動調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥11的開啟度，監(jiān)控壓力第三壓力表21，并記錄低溫流量計14的運行數(shù)據(jù)。

(2)預(yù)冷。在每次啟動系統(tǒng)前讀取溫度傳感器18的數(shù)據(jù)，確定是否在設(shè)定范圍內(nèi)，若沒有，則對管道進行預(yù)冷降溫，以使其溫度值達到設(shè)定值。

預(yù)冷時應(yīng)按照順序開啟第一截止閥5、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10、第一緊急切斷閥12、第十一截止閥20，關(guān)閉第七截止閥19、第二緊急切斷閥22，然后在預(yù)冷過程中利用低溫流量計14對通過的介質(zhì)進行統(tǒng)計，預(yù)冷完成后關(guān)閉第十一截止閥20，低溫流量計14自動歸零，然后PID控制器控制氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10自動全開。

(3)啟動注入流程前輸入需要的流量和通過時間，啟動時開啟第二緊急切斷閥22，然后開啟第七截止閥19開始降溫，在降溫過程中低溫流量計14會對流過的液體進行采樣，此時通過PID控制器調(diào)整氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10閥門的開啟度，即可實現(xiàn)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10和低溫流量計14的閉環(huán)控制。

而在降溫過程中，如果真空腔23出現(xiàn)壓力超過設(shè)定壓力的情況，則PID控制器會控制第一緊急切斷閥5關(guān)閉，待壓力降到設(shè)定壓力以下時第一緊急切斷閥5自動打開繼續(xù)降溫，直到完成設(shè)定流量。降溫完成以后關(guān)閉氣動薄膜調(diào)節(jié)閥10、第七截止閥19，然后打開第十一截止閥20。

上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式之一，不應(yīng)當用于限制本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本實用新型一致的，均應(yīng)當包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。