一种多通道控速的液氮缓冲补液装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及低温技术领域，涉及一种多通道控速的液氮缓冲补液装置。包括缓冲罐以及分别设置在所述缓冲罐的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：进液管道一端设置有进液口，用于向缓冲罐引入液氮，另一端与缓冲罐入口相连接；缓冲罐内设置有缓冲挡板，缓冲挡板用于降低高速液氮的流速；缓冲罐顶端设置有排气降压口，排气降压口开口大小可调，用于控制液氮的流速，出液管道一端设置有出液口，用于输出液氮；另一端与缓冲罐出口相连接；出液管道有若干条，实现多通道液氮控速输出，由此解决现有技术对于极低温度的液氮缺乏成熟的缓冲装置和方法，大多依靠人工操作，直接从大型杜瓦罐流出时剧烈且流速不可控、不能持续稳定输出液氮的技术问题。

A liquid nitrogen buffer filling device with multi channel speed control

The utility model relates to the field of low temperature technology, and relates to a liquid nitrogen buffer filling device with multi channel speed control. Including the buffer tank and are respectively provided with the liquid inlet pipeline and a liquid outlet pipe, on both sides of the bottom of the buffer tank of the liquid inlet pipeline is arranged at one end of the liquid inlet for introducing liquid nitrogen, to the buffer tank, and the other end of the buffer tank is connected with the entrance; the buffer tank is provided with buffer baffle, baffle for reducing high speed buffer the liquid nitrogen flow rate; the buffer tank is arranged at the top end of the exhaust pressure, exhaust pressure opening size adjustable, used to control the flow rate of liquid nitrogen, liquid outlet pipe is provided with a liquid outlet for the output of liquid nitrogen; and the other end of the buffer tank is connected with the outlet; a liquid outlet pipe with a plurality of liquid nitrogen, multi-channel speed control output thus, the lack of buffer device and method for the maturity of the extremely low temperature of liquid nitrogen, mostly depends on manual operation, directly from the large Dewar outflow velocity is intense and uncontrollable The technical problems of the continuous and stable output of liquid nitrogen can not be sustained.

【技术实现步骤摘要】
一种多通道控速的液氮缓冲补液装置
本技术涉及低温
，更具体地，涉及一种多通道控速的液氮缓冲补液装置。
技术介绍
在常压下，液氮的温度为-196℃，属于制冷剂。液氮由于其温度低，稳定性强，无毒无污染等特点被广泛应用于工业、医疗、生物等诸多领域，例如：迅速冷冻食品，储存和冷冻生物组织，医学实验切除病态组织及冷冻治疗等等。液氮一般储存在容量百升的大型杜瓦罐中，使用液氮时需要将杜瓦罐中的液氮引流到待使用的目标容器中。由于大型杜瓦罐内部压力高，液氮从其中流出时具有压力过大、反应剧烈、流速不可控等特点，无法实现对待使用容器进行稳定补液。对需添加指定容量液氮的待使用容器直接进行补液时，容易造成所添加的液氮超出指定容量，甚至由于液氮流速极快极易导致液氮与容器中非抗低温材料接触而损坏容器。因此需要建立一种液氮缓冲的方法，使得液氮的加液量以及流速均稳定可控。目前市场上的成套的液体缓冲方法和控速装置绝大多数是针对常温液体，而在液氮-196℃的极低温度下，由于很多固体材料以及电子元器件无法承受这样的低温，因此还没有成熟的液氮缓冲方法与装置的出现。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种多通道控速的液氮缓冲装置，其目的在于通过在缓冲罐内设置缓冲挡板，用于缓冲高速、高压液氮；通过在缓冲罐顶部设置排气降压口，降低缓冲罐内液氮的压力，并通过设置多条出液管道，实现多通道液氮控速输出，由此解决现有技术对于极低温度的液氮缺乏成熟的缓冲装置和方法，大多依靠人工操作，直接从大型杜瓦罐流出时剧烈且流速不可控、不能持续稳定输出液氮的技术问题。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种多通道控速的液氮缓冲补液装置，包括缓冲罐以及分别设置在所述缓冲罐的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：所述进液管道一端设置有进液口，用于向所述缓冲罐引入液氮，另一端与缓冲罐入口相连接；所述缓冲罐内设置有缓冲挡板，所述缓冲挡板用于降低高速液氮的流速；所述缓冲罐顶端设置有排气降压口，所述排气降压口处设置有可调阀门，所述可调阀门用于调节排气降压口开口大小；所述出液管道一端设置有出液口，用于输出液氮；另一端与缓冲罐出口相连接；所述出液管道有若干条，所述若干条出液管道由所述缓冲罐出口引出并分为若干条分支管道，或者由若干个设置在所述缓冲罐上的缓冲罐出口分别各自引出一条出液管道。优选地，所述缓冲挡板包括第一挡板、第二挡板以及第三挡板，所述第一挡板设置于所述缓冲罐入口附近，且垂直于所述缓冲罐底面，所述第一挡板的上方水平设置有第二挡板，所述第二挡板的一端连接在所述缓冲罐的侧壁上，另一端连接有向下垂直设置的第三挡板；所述第三挡板的底部高于所述缓冲罐出口的高度，且低于所述第一挡板顶部的高度。优选地，所述进液口与所述缓冲罐入口之间、所述缓冲罐出口与所述出液口之间均设置有电控单元，所述电控单元用于实现进液口和出液口的开关控制。优选地，所述缓冲罐外围设置有隔热夹层，所述隔热夹层内的填充材料为聚氨酯。优选地，所述缓冲罐为铝合金材质。优选地，所述缓冲挡板为铝合金材质。运用上述液氮缓冲补液装置进行液氮缓冲补液的方法，包括如下步骤：将盛有液氮的容器与进液管道的进液口连接，将需要补液的目标容器与所述出液口连接；通过设置在所述进液管道和所述出液管道上的电控单元，实现液氮缓冲补液的开关控制，使液氮进入缓冲罐，在缓冲罐内缓冲挡板的作用下，高速液氮的流速得以降低，通过调节缓冲罐顶端排气降压口的开口大小，释放缓冲罐内的压力，同时控制从缓冲罐出口流出、进入各出液管道的出液口以及最终进入目标容器内的液氮的流量和流速。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。(1)本技术的多通道控速的液氮缓冲补液装置，包括进液管道、缓冲罐和出液管道，缓冲罐以及其内部设置的缓冲挡板，用于对高速液氮进行缓冲减速，而设置在缓冲罐顶部的排气降压口，开口大小可调，通过调节其开口大小从而对液氮的流速进行控制，出液通道可以设置多个，从而实现分别或者同时对多个目标容器的控速补液。(2)本技术通过在缓冲罐内设置三块缓冲挡板，通过三次改变液氮流向，局部压力损失使得液氮流速显著降低，达到缓冲效果。(3)本技术的液氮缓冲补液装置，由于液氮进入缓冲罐以后在缓冲罐内与缓冲罐侧壁或缓冲挡板产生碰撞，挥发的气体会使缓冲罐内压力骤升，通过在缓冲罐顶部设置排气降压口，从而释放缓冲罐内部压力，并可通过调整此排气降压口的大小，来调整缓冲罐内部压力，达到控制液氮流速的目的。(4)本技术的液氮缓冲补液装置通过采用聚氨酯材料作为缓冲装置的绝热夹层，大大减少容器内部与外部的热交换，减少液氮损耗。(5)本技术的液氮缓冲补液装置进液口和出液口均设置有电控单元，该电控单元用于实现进液口和出液口的开关控制，无需人工开关操作；而且该电控单元为精心设计挑选的低温电控单元，如低温电磁阀，在液氮温度-197℃仍工作良好。(6)本技术的液氮缓冲补液装置的出液管道为若干条，可以同时实现多个目标容器的液氮可控速输出补液，提高效率。(7)本技术的液氮缓冲补液方法操作简单方便，且体积小，便于携带，能够根据需要移动位置，大大减少人工操作，操作更安全，而且实现了持续、稳定、多通道地向目标容器中输出液氮。附图说明图1是本技术多通道的液氮缓冲补液装置主视图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-进液口；2-缓冲罐；21-缓冲罐入口；22-第一挡板；23-第二挡板；24-第三挡板；25-缓冲罐出口；3-排气降压口；4-出液口；5-电控单元；6-隔热夹层；7-可调阀门。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本技术提供了一种多通道控速的液氮缓冲补液装置，该装置包括缓冲罐2以及分别设置在缓冲罐2的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：进液管道一端设置有进液口1，用于向缓冲罐2引入液氮，另一端连接缓冲罐入口21。缓冲罐2内设置有若干个缓冲挡板，缓冲挡板用于降低高速液氮的流速；作为优选的方案，缓冲挡板包括第一挡板22、第二挡板23以及第三挡板24，第一挡板22设置于缓冲罐入口21附近，且垂直于缓冲罐2底面，第一挡板的上方水平设置有第二挡板23，第二挡板23的一端连接在缓冲罐2的侧壁上，另一端连接有向下垂直设置的第三挡板24；第三挡板24的底部高于缓冲罐出口25的高度，且低于所述第一挡板22顶部的高度。缓冲减速原理基于增大液氮的局部压力损失来减少液氮的总动能，通过缓冲挡板多次改变高速液氮的流向，从而大大降低流速。缓冲罐2顶端设置有排气降压口3，排气降压口3处设置有可调阀门7，可调阀门7用于调节排气降压口3的开口大小。由于液氮进入缓冲罐2以后在缓冲罐2内与缓冲罐2侧壁或缓冲挡板产生碰撞，挥发的气体会使缓冲罐2内压力骤升，通过在缓冲罐2顶部设置排气降压口3，可以释放缓冲罐2内部压力，并可通过调节可调阀门7来调整排气降压口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道控速的液氮缓冲补液装置，其特征在于，包括缓冲罐(2)以及分别设置在所述缓冲罐(2)的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：所述进液管道一端设置有进液口(1)，另一端与缓冲罐入口(21)相连接；所述缓冲罐(2)内设置有缓冲挡板；所述缓冲罐(2)顶端设置有排气降压口(3)，所述排气降压口(3)处设置有可调阀门(7)；所述出液管道一端设置有出液口(4)，用于输出液氮；另一端与缓冲罐出口(25)相连接；所述出液管道有若干条，所述若干条出液管道由所述缓冲罐出口(25)引出并分为若干条分支管道，或者由若干个设置在所述缓冲罐(2)上的缓冲罐出口(25)分别各自引出一条出液管道。

【技术特征摘要】
1.一种多通道控速的液氮缓冲补液装置，其特征在于，包括缓冲罐(2)以及分别设置在所述缓冲罐(2)的两侧底部的进液管道和出液管道，其中：所述进液管道一端设置有进液口(1)，另一端与缓冲罐入口(21)相连接；所述缓冲罐(2)内设置有缓冲挡板；所述缓冲罐(2)顶端设置有排气降压口(3)，所述排气降压口(3)处设置有可调阀门(7)；所述出液管道一端设置有出液口(4)，用于输出液氮；另一端与缓冲罐出口(25)相连接；所述出液管道有若干条，所述若干条出液管道由所述缓冲罐出口(25)引出并分为若干条分支管道，或者由若干个设置在所述缓冲罐(2)上的缓冲罐出口(25)分别各自引出一条出液管道。2.如权利要求1所述的液氮缓冲补液装置，其特征在于，所述缓冲挡板包括第一挡板(22)、第二挡板(23)以及第三挡板(24)，所述第一挡板(22)设置于所述缓冲罐入口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁菁，骆清铭，秦少游，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42