一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的液氮存儲(chǔ)單元、液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元，液氮汽化單元為并聯(lián)的空浴汽化單元和水浴汽化單元；液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元之間設(shè)置有第三溫控儀和與第三溫控儀相連的第三流量調(diào)節(jié)閥；空浴式汽化單元包括空浴式汽化器、第一溫控儀和與第一流量調(diào)節(jié)閥；水浴汽化單元包括水浴式汽化器、第二溫控儀和第二流量調(diào)節(jié)閥；第一溫控儀、第二溫控儀和第三溫控儀相互相連。該系統(tǒng)能夠快速滿足客戶對(duì)用氣的溫度需求，保證了在不同環(huán)境和溫度情況下液氮汽化的穩(wěn)定性和平穩(wěn)運(yùn)行，及時(shí)滿足客戶用氣的溫度需求，保護(hù)了管網(wǎng)系統(tǒng)，避免了額外的維修成本，系統(tǒng)使用更加優(yōu)化。
【專利說明】
一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于液氮供給技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其涉及一種水浴系統(tǒng)與空浴系統(tǒng)并聯(lián)的液氮汽化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氮在自然界的分布較廣，資源豐富，僅空氣中的氮含量就達(dá)到78.12%,氮基氣氛能耗低、經(jīng)濟(jì)安全并且氣體系統(tǒng)靈活性高，廣泛應(yīng)用于熱處理、燒結(jié)等領(lǐng)域。
[0003]目前采用低溫空氣分離方法，分離出的液氮儲(chǔ)存在低溫液氮儲(chǔ)罐中，使用氣態(tài)氮?dú)鈺r(shí)汽化。液氮汽化采用的常規(guī)方法為:將儲(chǔ)存在低溫液體儲(chǔ)罐中帶壓的液氮通過汽化器，利用空浴方式與環(huán)境交換熱量，液氮升溫汽化后直接輸入用戶管網(wǎng)。氣站中運(yùn)輸氣體的管道材料一般采用無縫低碳鋼管，因?yàn)槠渚哂心湍ツ透g、安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保及經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)，但是其不耐低溫，在一定的低溫情況下會(huì)發(fā)生斷裂。采用空浴的方式來升溫汽化液氮的單一方法，當(dāng)季節(jié)溫度較高時(shí)，一般高于(TC度時(shí)，使用空浴的方式(利用空氣的熱量來加熱液氮)通過鋁翅片星形管制作的液化汽化裝置，即可實(shí)現(xiàn)液氮汽化，達(dá)到客戶用氣需求。但是冬季北方氣站的環(huán)境溫度較低，一般最低溫度可達(dá)_20°C左右，如果單純利用空浴的方式加熱液氮產(chǎn)品，汽化后氮?dú)獾臏囟茸罡咭仓荒苓_(dá)到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度，而這個(gè)溫度值低于氣體管道材料碳鋼的冷脆特征溫度，實(shí)際過程中不僅不能達(dá)到客戶用氣的溫度需求，而且對(duì)管道的使用年限、生產(chǎn)的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。
[0004]由此可見，環(huán)境的溫度對(duì)熱量交換程度以及汽化后液氮的溫度具有較大的影響。目前，液氮汽化系統(tǒng)的流程存在以下不足和缺陷:
[0005]首先，北方冬季溫度較低，汽化器與環(huán)境溫差變小，熱量交換程度變?nèi)?，換熱后的氮?dú)鉁囟热匀惠^低，不能滿足客戶需求。
[0006]其次，管網(wǎng)材料為無縫，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，材料供氣良好，裝置平穩(wěn)運(yùn)行，但當(dāng)溫度較低時(shí)，材料耐低溫程度低，容易脆裂，具有較大的安全隱患。如果出現(xiàn)泄漏，不僅需求一定的維修成本，而且影響客戶用氣。
[0007]CN 202691589U公開了一種水浴空溫式汽化器，其包括，一頂部開口的容器，所述容器中裝有飽和食鹽水，且所述容器內(nèi)裝有一篩網(wǎng)，所述篩網(wǎng)位于容器底端，且所述篩網(wǎng)與所述容器底面之間具有一定距離，且所述容器靠近頂端位置裝有金屬絲網(wǎng)；一空氣進(jìn)口管，所述空氣進(jìn)口管位于篩網(wǎng)與所述容器底面之間；同時(shí)，至少一換熱蛇管，所述換熱蛇管中通有低溫液體，所述換熱蛇管置于所述飽和食鹽水中。但是，所述汽化器還不能滿足工業(yè)上的應(yīng)用。
[0008]鑒于液氮汽化受季節(jié)變化影響較大，而且對(duì)輸氣管網(wǎng)的材料產(chǎn)生較大的影響的問題，需提供一種新的液氮汽化輸送的方法，滿足氣溫變化較大地區(qū)的客戶的氮?dú)庑枨蟆?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過智能調(diào)節(jié)流程能夠快速滿足客戶對(duì)用氣的溫度需求，保證了在不同環(huán)境和溫度情況下液氮汽化的穩(wěn)定性和平穩(wěn)運(yùn)行，能夠及時(shí)滿足客戶用氣的溫度需求，同時(shí)保護(hù)了管網(wǎng)系統(tǒng)，避免了額外的維修成本，系統(tǒng)使用更加優(yōu)化。
[0010]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]—種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的液氮存儲(chǔ)單元、液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元，所述液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元之間設(shè)置有第三溫控儀和與第三溫控儀相連的第三流量調(diào)節(jié)閥；
[0012]所述液氮汽化單元包括并聯(lián)的空浴汽化單元和水浴汽化單元;所述空浴式汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的空浴式汽化器、與空浴式汽化器出口相連的第一溫控儀和與第一溫控儀相連的第一流量調(diào)節(jié)閥;所述水浴汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的水浴式汽化器、與水浴式汽化器出口相連的第二溫控儀和與第二溫控儀相連的第二流量調(diào)節(jié)閥；
[0013]所述第一溫控儀、第二溫控儀和第三溫控儀相互相連。
[0014]所述液氮存儲(chǔ)單元通過切斷閥與液氮汽化單元相連。
[0015]所述液氮存儲(chǔ)單元連接有溫度檢測(cè)裝置和壓力檢測(cè)裝置。
[0016]所述水浴式汽化器為恒溫水浴加熱器。
[0017]所述水浴式汽化器為放置有65°C熱水的恒溫水浴式汽化器。
[0018]所述水浴式汽化器分別與液位指示儀和溫度指示儀相連。
[0019]所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有手動(dòng)切換閥門。
[0020]所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有放空閥。
[0021 ]所述氮?dú)饩彌_單元為氮?dú)饩彌_罐。
[0022]所述液氮存儲(chǔ)單元為液氮存儲(chǔ)罐。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0024]本實(shí)用新型提供的液氮汽化智能調(diào)節(jié)裝置通過智能調(diào)節(jié)流程能夠快速滿足客戶對(duì)用氣的溫度需求，保證了在不同環(huán)境和溫度情況下液氮汽化的穩(wěn)定性和平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)保護(hù)了管網(wǎng)系統(tǒng)，避免了額外的維修成本，系統(tǒng)使用更加優(yōu)化。
【附圖說明】
[0025]圖1為液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)流程圖。
[0026]其中，I，液氮存儲(chǔ)單元；11，液氮存儲(chǔ)罐；12，切斷閥；2，空浴汽化單元;21，空浴式汽化器;22，第一流量調(diào)節(jié)閥；23，手動(dòng)切換閥門；24，放空閥；3，水浴汽化單元;31，65°C恒溫水浴式汽化器；32，第二流量調(diào)節(jié)閥；33，手動(dòng)切換閥門；34，放空閥；4，第三流量調(diào)節(jié)閥；LIAll表示液氮液位指示儀;PIA12表示液氮罐壓力指示儀;LICA21表示水浴汽化器水位指示儀;TICA22表示水浴汽化器水溫指示儀;TICA31表示空浴汽化器出口溫度指示儀;TICA32表示水浴汽化器出口溫度指示儀;TICA33表示供客戶產(chǎn)品氣溫度指示儀。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0028]—種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的液氮存儲(chǔ)單元、液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元，所述液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元之間設(shè)置有第三溫控儀和與第三溫控儀相連的第三流量調(diào)節(jié)閥；
[0029]所述液氮汽化單元包括并聯(lián)的空浴汽化單元和水浴汽化單元;所述空浴式汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的空浴式汽化器、與空浴式汽化器出口相連的第一溫控儀和與第一溫控儀相連的第一流量調(diào)節(jié)閥;所述水浴汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的水浴式汽化器、與水浴式汽化器出口相連的第二溫控儀和與第二溫控儀相連的第二流量調(diào)節(jié)閥；
[0030]所述第一溫控儀、第二溫控儀和第三溫控儀相互相連。
[0031]所述液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)為一種穩(wěn)定、可靠并不受環(huán)境溫度影響的液氮汽化系統(tǒng)。
[0032]所述液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的空浴汽化系統(tǒng)與水浴汽化系統(tǒng)并聯(lián)連接。
[0033]空浴汽化單元設(shè)置第一溫控儀和第一流量調(diào)節(jié)閥，所述第一溫控儀能夠采集第一流量調(diào)節(jié)閥前氮?dú)獾臏囟群瓦M(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前的氮?dú)鉁囟?，兩者溫度相近時(shí)，單獨(dú)使用空浴汽化單元，即關(guān)閉水浴汽化單元中的第二流量調(diào)節(jié)閥。
[0034]水浴汽化單元設(shè)置有第二溫控儀和第二流量調(diào)節(jié)閥，第二溫控儀能夠采集流量調(diào)節(jié)閥前的氮?dú)鉁囟群瓦M(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前的氮?dú)鉁囟茸詣?dòng)調(diào)節(jié)第二流量調(diào)節(jié)閥的開度。
[0035]單獨(dú)使用空浴汽化單元時(shí)，關(guān)閉第二流量調(diào)節(jié)閥；同時(shí)使用空浴加水浴汽化時(shí)，通過采集進(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前的氮?dú)鉁囟?，自?dòng)調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥的開度:當(dāng)進(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前的氮?dú)鉁囟雀哂谠O(shè)定值時(shí)，第二流量調(diào)節(jié)閥開小，當(dāng)進(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前的氮?dú)鉁囟鹊陀谠O(shè)定值時(shí)，第二流量調(diào)節(jié)閥開大。
[0036]在進(jìn)入氮?dú)饩彌_單元前，設(shè)置第三溫控儀和第三流量調(diào)節(jié)閥，第三溫控儀與第一溫控儀和第二溫控儀相連，能夠控制空浴汽化單元中的第一流量調(diào)節(jié)閥和水浴汽化單元中的第二流量調(diào)節(jié)閥，及時(shí)調(diào)節(jié)兩路液氮流量。當(dāng)?shù)谌郎乜貎x檢測(cè)到進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐前的氮?dú)鉁囟雀?，則加大空浴汽化單元的液氮流量，當(dāng)檢測(cè)到進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐前的氮?dú)鉁囟鹊?，則加大水浴汽化單元的液氮流量，合理利用環(huán)境的溫度來節(jié)約能耗費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)液氮汽化隨環(huán)境調(diào)節(jié)時(shí)裝置的自動(dòng)切換。
[0037]在環(huán)境溫度較高時(shí)單獨(dú)使用空浴汽化單元;環(huán)境溫度降低達(dá)到溫控設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)快速開啟水浴汽化單元，調(diào)節(jié)液氮的分配量，保證氮?dú)獾钠椒€(wěn)供應(yīng)。
[0038]所述液氮存儲(chǔ)單元通過切斷閥與液氮汽化單元相連，以控制液氮的總流量以及液氮的通斷。
[0039]所述液氮存儲(chǔ)單元連接有溫度檢測(cè)裝置和壓力檢測(cè)裝置。
[0040]所述水浴式汽化器為恒溫水浴加熱器。
[0041 ]所述水浴式汽化器為放置有65°C熱水的恒溫水浴式汽化器。
[0042]所述水浴式汽化器分別與液位指示儀和溫度指示儀相連，控制水浴的溫度和液位。
[0043]所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有手動(dòng)切換閥門，能保證完全隔離自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以便在自動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)處理或更換。
[0044]所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有放空閥，方便緊急排放。
[0045]所述氮?dú)饩彌_單元為氮?dú)饩彌_罐。
[0046]所述液氮存儲(chǔ)單元為液氮存儲(chǔ)罐。
[0047]本實(shí)用新型提供的液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要是采用空浴與水浴混合使用的方式實(shí)現(xiàn)液氮汽化的智能調(diào)節(jié)?？赵∈浅Ｓ玫囊旱绞剑ㄟ^空浴法，液氮可以利用外界環(huán)境的熱量來進(jìn)行汽化，節(jié)約了能耗。當(dāng)溫度較高時(shí)，空浴后的氮?dú)鉁囟韧耆梢詽M足客戶以及管網(wǎng)的要求。當(dāng)溫度較低時(shí)，通過對(duì)出口氮?dú)鉁囟葯z測(cè)，連鎖制動(dòng)開啟水浴加熱裝置，合理分配一定量的液氮通過水浴加熱汽化，汽化后的氮?dú)馀c空浴的氮?dú)饣旌?，熱量交換后，氮?dú)饧纯蓾M足客戶的需求。
[0048]實(shí)施例1
[0049]—種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖1所示，包括依次連接的液氮存儲(chǔ)罐11、液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_罐，所述液氮汽化單元為并聯(lián)的空浴汽化單2和水浴汽化單元3。所述液氮存儲(chǔ)罐11通過切斷閥12與液氮汽化單元相連，所述液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_罐之間設(shè)置有第三溫控儀和與第三溫控儀相連的第三流量調(diào)節(jié)閥4。所述空浴式汽化單元2包括與液氮存儲(chǔ)罐11相連的空浴式汽化器21、與空浴式汽化器21出口相連的第一溫控儀和與第一溫控儀相連的第一流量調(diào)節(jié)閥22;所述水浴汽化單元3包括與液氮存儲(chǔ)罐11相連的65°C恒溫水浴式汽化器31、與65°C恒溫水浴式汽化器31出口相連的第二溫控儀和與第二溫控儀相連的第二流量調(diào)節(jié)閥32;所述第一溫控儀、第二溫控儀和第三溫控儀相互相連。
[0050]所述液氮存儲(chǔ)罐11連接有溫度檢測(cè)儀和壓力檢測(cè)儀。所述65°C水浴式汽化器分別與液位指示儀和溫度指示儀相連。所述水浴汽化單元3和空浴汽化單元2獨(dú)立地設(shè)置有手動(dòng)切換閥門和放空閥。
[0051]
【申請(qǐng)人】聲明，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液氮汽化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括依次連接的液氮存儲(chǔ)單元、液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元，其特征在于，所述液氮汽化單元和氮?dú)饩彌_單元之間設(shè)置有第三溫控儀和與第三溫控儀相連的第三流量調(diào)節(jié)閥； 所述液氮汽化單元包括并聯(lián)的空浴汽化單元和水浴汽化單元;所述空浴式汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的空浴式汽化器、與空浴式汽化器出口相連的第一溫控儀和與第一溫控儀相連的第一流量調(diào)節(jié)閥;所述水浴汽化單元包括與液氮存儲(chǔ)單元相連的水浴式汽化器、與水浴式汽化器出口相連的第二溫控儀和與第二溫控儀相連的第二流量調(diào)節(jié)閥； 所述第一溫控儀、第二溫控儀和第三溫控儀相互相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液氮存儲(chǔ)單元通過切斷閥與液氮汽化單元相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液氮存儲(chǔ)單元連接有溫度檢測(cè)裝置和壓力檢測(cè)裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水浴式汽化器為恒溫水浴加熱器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水浴式汽化器為放置有65°C熱水的恒溫水浴式汽化器。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水浴式汽化器分別與液位指示儀和溫度指示儀相連。7.利用權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有手動(dòng)切換閥門。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水浴汽化單元和空浴汽化單元獨(dú)立地設(shè)置有放空閥。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氮?dú)饩彌_單元為氮?dú)饩彌_罐。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液氮存儲(chǔ)單元為液氮存儲(chǔ)罐。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK205640220SQ201620393380
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】任小強(qiáng), 薛祥龍, 張宏林
【申請(qǐng)人】上海加力氣體有限公司