一种供液管开槽的液氮冻结器制造技术

本发明专利技术公开了一种供液管开槽的液氮冻结器，包括冻结管、供液装置及排气管，所述供液装置与所述排气管均通过密封板与所述冻结管密封连接；所述供液装置包括第一供液管、第二供液管及第三供液管，所述第一供液管上开设有第一螺旋槽，所述第二供液管上开设有第二螺旋槽，所述第三供液管上开设有第三螺旋槽，所述第二供液管的一端密封设置有底板。该液氮冻结器通过供液装置对土层进行供液，并利用第一螺旋槽、第二螺旋槽以及第三螺旋槽相互层叠，改变氮气的出液量，为不同的土层提供不同量的液氮，从而适应不同土层对氮气的需求量，具有冻结速度快、效果好，节约液氮用量，降低成本，缩短工期的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种供液管开槽的液氮冻结器
本专利技术涉及一种供液管开槽的液氮冻结器。
技术介绍
液氮人工冻结是在冻结管内直接汽化，利用液氮的汽化潜热和温升显热实现制冷，吸收地层中的热量，实现土层快速冻结的人工冻结技术，属于物态变化的制冷范畴。液氮冻结具有结构简单，冻结温度低，冻结速度快，形成的冻土体强度高等特点，因此常适用于施工工期紧张的冻结施工中，尤其在工程地质条件复杂或一些需要紧急处理的工程事故中，液氮冻结更能发挥其冻结速度快的优势。采用液氮冻结时，由于液氮在不同的供液压力下，液氮在冻结管内的汽化位置不同，并且低温液氮与周围介质的热交换主要发生在供液管开孔处，供液管的开孔大小无法根据不同的土层进行相应的变化，造成液氮冻结的冻土温度及形状不均匀。当供液管开孔无法满足冷栋要求时，工程上为了达到理想的冻结效果，往往会加大液氮的用量，因此造成的液氮的浪费，也增加了工程的成本和冻结工期。
技术实现思路
本专利技术是针对现有冻结技术存在的供液管开孔大小不能根据不同的土层进行相应的改变，导致冻结管周围土层冻结不均匀从而浪费氮气，增加冻结时间的问题，本专利技术将传统的供液管开孔替换成螺旋槽，它能够改变使供液管供液量，能够适应不同土层对氮气的需求量，从而使周围土体迅速均匀地冻结，从而达到节省液氮用量，节约成本，缩短冻结工期的目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种供液管开槽的液氮冻结器，包括插入土体内的冻结管、密封设置在所述冻结管上的供液装置以及密封设置在所述冻结管上的排气管，所述供液装置与所述排气管均通过密封板与所述冻结管密封连接；所述供液装置包括与所述密封板密封连接的第一供液管、能够转动地设置在所述第一供液管内部的第二供液管以及能够移动地设置在所述第二供液管内部的第三供液管，所述第二供液管的外周壁贴紧在所述第一供液管的内周壁上，所述第三供液管的外周壁贴紧在所述第二供液管的内周壁上，所述第一供液管上开设有第一螺旋槽，所述第二供液管上开设有与所述第一螺旋槽结构相同且螺旋方向相反的第二螺旋槽，所述第三供液管上开设有与所述第二螺旋槽结构相同的且螺旋方向相同第三螺旋槽，所述第二供液管的一端密封设置有底板。优选地，所述第一供液管远离所述底板的端部的外周壁上固定设置有圆环状的支撑板，所述支撑板上固定设置有四个周向均匀分布的螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹装配有调节螺母；所述第二供液管的两端的外周壁上均固定设置有一个圆环状的限位板，所述限位板贴紧在所述第一供液管的两端；所述第三供液管的外周壁上开设有环形槽，所述环形槽内设置有能够转动的转动板，所述转动板通过弹簧能够伸缩地设置在所述螺纹柱上，所述转动板位于所述调节螺母与所述弹簧之间，所述转动板通过弹簧抵紧在所述调节螺母上，所述第三供液管的外周壁上还设有若干个导向凸台，对应的所述第二供液管的内周壁上开设有供所述导向凸台移动的导向槽；所述第三供液管至少具有第一位置和第二位置，当所述第三供液管处于第一位置时，所述第三供液管抵紧在所述底板上，弹簧抵紧在所述转动板上，所述第三螺旋槽与所述第二螺旋槽的完全重叠；当所述第三供液管处于第二位置时，所述第三供液管远离所述底板，所述弹簧抵紧在所述转动板上，所述第三螺旋槽与所述第二螺旋槽的重叠面积为零。优选地，所述第一螺旋槽的螺距大于所述第一螺旋槽的槽宽。优选地，所述限位板的外径大于所述第一供液管的内径且小于所述第一供液管的外径。优选地，所述底板上开设有若干个均匀分布的排液孔。优选地，所述排气管上设置有阀门。与现有技术相比，本专利技术可以取得有益效果为：该液氮冻结器通过供液装置对土层进行供液，并利用第一螺旋槽、第二螺旋槽以及第三螺旋槽相互层叠，改变氮气的出液量，为不同的土层提供不同量的液氮，从而适应不同土层对氮气的需求量，具有冻结速度快、效果好，节约液氮用量，降低成本，缩短工期的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种供液管开槽的液氮冻结器的结构示意图；图2为供液单元的立体结构示意图；图3为图2的爆炸图；图4为供液单元的主视图；图5为第二供液管与第三供液管的结构示意图。附图标记说明：1-冻结管、2-供液装置、21-第一供液管、211-第一螺旋槽、212-支撑板、2121-螺纹柱、2122-调节螺母、2123-弹簧、22-第二供液管、221-第二螺旋槽、222-限位板、223-底板、23-第三供液管、231-第三螺旋槽、232-环形槽、2321-转动板、233-导向凸台、3-排气管、4-密封板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1至图5所示，一种供液管开槽的液氮冻结器，包括插入土体内的冻结管1、密封设置在所述冻结管1上的供液装置2以及密封设置在所述冻结管1上的排气管3，所述供液装置2与所述排气管3均通过密封板4与所述冻结管1密封连接；所述供液装置2包括与所述密封板4密封连接的第一供液管21、能够转动地设置在所述第一供液管21内部的第二供液管22以及能够移动地设置在所述第二供液管22内部的第三供液管23，所述第二供液管22的外周壁贴紧在所述第一供液管21的内周壁上，所述第三供液管23的外周壁贴紧在所述第二供液管22的内周壁上，所述第一供液管21上开设有第一螺旋槽211，所述第二供液管22上开设有与所述第一螺旋槽211结构相同且螺旋方向相反的第二螺旋槽221，所述第三供液管23上开设有与所述第二螺旋槽221结构相同且螺旋方向相同的第三螺旋槽231(需要注意的是，本申请中第一螺旋槽211、第二螺旋槽221以及第三螺旋槽231所说的结构相同是指：螺距的大小、螺旋槽的圈数以及螺旋槽的槽宽相同，不包括螺旋方向相同)，所述第二供液管22的一端密封设置有底板223。所述第一供液管21远离所述底板223的端部的外周壁上固定设置有圆环状的支撑板212，所述支撑板212上固定设置有四个周向均匀分布的螺纹柱2121，所述螺纹柱2121上螺纹装配有调节螺母2122；所述第二供液管22的两端的外周壁上均固定设置有一个圆环状的限位板222，所述限位板222贴紧在所述第一供液管21的两端；所述第三供液管23的外周壁上开设有环形槽232，所述环形槽232内设置有能够转动的转动板2321，所述转动板2321通过弹簧2123能够伸缩地设置在所述螺纹柱2121上，所述转动板2321位于所述调节螺母2122与所述弹簧2123之间，所述转动板2321通过弹簧2123抵紧在所述调节螺母2122上，所述第三供液管23的外周壁上还设有若干个导向凸台233，对应的所述第二供液管22的内周壁上开设有供所述导向凸台233移动的导向槽；所述第三供液管23至少具有第一位置和第二位置，当所述第三供液管23处于第一位置时，所述第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供液管开槽的液氮冻结器，其特征在于，包括插入土体内的冻结管、密封设置在所述冻结管上的供液装置以及密封设置在所述冻结管上的排气管，所述供液装置与所述排气管均通过密封板与所述冻结管密封连接；所述供液装置包括与所述密封板密封连接的第一供液管、能够转动地设置在所述第一供液管内部的第二供液管以及能够移动地设置在所述第二供液管内部的第三供液管，所述第二供液管的外周壁贴紧在所述第一供液管的内周壁上，所述第三供液管的外周壁贴紧在所述第二供液管的内周壁上，所述第一供液管上开设有第一螺旋槽，所述第二供液管上开设有与所述第一螺旋槽结构相同且螺旋方向相反的第二螺旋槽，所述第三供液管上开设有与所述第二螺旋槽结构相同的且螺旋方向相同第三螺旋槽，所述第二供液管的一端密封设置有底板。

【技术特征摘要】
1.一种供液管开槽的液氮冻结器，其特征在于，包括插入土体内的冻结管、密封设置在所述冻结管上的供液装置以及密封设置在所述冻结管上的排气管，所述供液装置与所述排气管均通过密封板与所述冻结管密封连接；所述供液装置包括与所述密封板密封连接的第一供液管、能够转动地设置在所述第一供液管内部的第二供液管以及能够移动地设置在所述第二供液管内部的第三供液管，所述第二供液管的外周壁贴紧在所述第一供液管的内周壁上，所述第三供液管的外周壁贴紧在所述第二供液管的内周壁上，所述第一供液管上开设有第一螺旋槽，所述第二供液管上开设有与所述第一螺旋槽结构相同且螺旋方向相反的第二螺旋槽，所述第三供液管上开设有与所述第二螺旋槽结构相同的且螺旋方向相同第三螺旋槽，所述第二供液管的一端密封设置有底板。2.如权利要求1所述的一种供液管开槽的液氮冻结器，其特征在于，所述第一供液管远离所述底板的端部的外周壁上固定设置有圆环状的支撑板，所述支撑板上固定设置有四个周向均匀分布的螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹装配有调节螺母；所述第二供液管的两端的外周壁上均固定设置有一个圆环状的限位板，所述限位板贴紧在所述第一供液管的两端；所述第三供液管的外周壁上开设有环形槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石荣剑，张腾，王俊，盛国田，周泽陵，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32