一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元(9)，该冷冻单元(9)设有用于有效传热的导热板(2)和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽(10)，所述导热板(2)的前端设有上下两个相互独立的主制冷器(3)，导热板(2)的下部设有若干个相互并联的副制冷器(13)；所述冷冻槽(10)通过外接隔板(16)隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具(14)；所述主制冷器(3)、副制冷器(13)和冷冻单元(9)均设有保温层。本实用新型专利技术可以实现对高分子溶液或多组分高分子溶液、纳米分散液的双向冷冻，结构简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置
本技术属于针对溶液冷冻的生产装置，具体是指一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置。
技术介绍
多孔材料拥有许多优点，例如低密度、高孔隙率、高比表面积、高比强度，并具有良好的隔音、隔热、吸震等性能。多孔材料的研究领域跨越了材料、化学、物理、能源、数学和计算机等多个学科。结合多孔材料的这些特性并加以改进，衍生出了许多新型多功能多孔材料。特别是随着近些年纳米碳材料研究的日益深化，以及有机气凝胶、碳基气凝胶制备方法的突破，使得新型多孔材料的制备成为研究热点。近些年这些新型多孔材料逐渐走出实验室，并向产业化的方向发展。尽快实现由实验室制备到批量生产的转化，对新型多孔材料的成功产业化具有十分重要的意义。目前新型多孔材料制备方法当中，冷冻-干燥法是最具应用前景的制备方法之一。冷冻-干燥法的优点在于仅需控制溶液的冷冻方式即可得到具有不同多孔结构的材料。而在几种有代表性的冷冻方式中，通过双向冷冻这种独特的方式可以得到具有相互平行的层状结构的多孔材料。如中国专利文献公开号为CN104558701A、名称为《一种具有层状结构的石墨烯超弹性复合材料的制备方法及其应用》的专利申请文件公开的技术方案就是利用双向冷冻的方式结合真空干燥制备了具有层状结构的石墨烯宏观组装体。经过高温处理后得到了具有超弹性的石墨烯复合材料。目前，未见针对双向冷冻法生产装置具体方案的报道。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，以克服现有技术存在的不足。本技术是这样实现的：本技术是一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元，该冷冻单元设有用于有效传热的导热板和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽，所述导热板的前端设有上下两个相互独立的主制冷器，导热板的下部设有若干个相互并联的副制冷器；所述冷冻槽通过外接隔板隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具；所述主制冷器、副制冷器和冷冻单元均设有保温层。进一步的，冷冻单元还设有用于测量导热板温度的探针式温度计。进一步的，冷冻槽由矩形橡胶框构成；矩形橡胶框由耐低温、耐酸碱腐蚀的高弹性交联高分子弹性体组成；橡胶框厚度不小于10mm。进一步的，冷冻槽设有若干对用于插入外接隔板的外接隔板开口。进一步的，外接隔板由一块两端有开口的矩形结构的橡胶板和两个可拆卸的固定片组成。进一步的，橡胶板的材质与冷冻槽橡胶框的材质相同或者相似；橡胶板的厚度、高度与冷冻槽橡胶框的厚度、高度一致；橡胶板的宽度等于冷冻槽的内径宽度；橡胶板两端的开口位于橡胶板厚度截面的中线上，开口深度为橡胶板厚度的20～30％。进一步的，固定片长度为外接隔板高度的25～75％，宽度为外接隔板宽度的40～60％。进一步的，主制冷器分别设置在导热板的上下表面，主制冷器和副制冷器均由冷媒传输管道和辅助传热栅格组成。进一步的，主制冷器和副制冷器与导热板之间均用低温导热胶粘结。本技术不仅可以同时冷冻多组产品，还可以对单组产品的尺寸通过设置外接隔板而进行调节，另外本技术还设置了多组并联的副冷却器以满足生产大尺寸产品要求。本技术可以实现对高分子溶液或多组分高分子溶液、纳米分散液的双向冷冻，结构简单，操作方便，具有极大的应用价值。附图说明图1为本技术装置的结构示意图；图2为本技术装置的剖面图。图中标记分别为：1-第一保温层，2-导热板，3-主制冷器，4-冷媒传输管道出口，5-冷媒传输管道入口，6-冷媒传输管道，7-辅助传热栅格，8-第二保温层，9-冷冻单元，10-冷冻槽，11-第三保温层，12-外接隔板开口，13-副制冷器，14-夹具，15-探针式温度计，16-外接隔板，17-橡胶板，18-固定片，19-上主制冷器，20-下主制冷器，21-冷冻槽橡胶框。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但不作为对本技术的任何限制。如图1和图2所示，本技术的这种装置，它包括至少如下部件：用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元9，冷冻单元9由可以有效传热的导热板2，可容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽10，用于测量导热板2温度的探针式温度计15，可以有效起到保温作用的第二保温层8等组成；还包括：用于固定和拆卸冷冻槽10橡胶框的夹具14；可以将冷冻槽10隔离成多个独立区域的外接隔板16；导热板2前端设置的上下两个相互独立能够提供足够冷却能力的主制冷器3，从图2可以看出，主制冷器3包括上主制冷器19和下主制冷器20；在冷冻单元9的导热板2的下端设置若干个相互并联的副制冷器13；还包括：为主制冷器3和导热板2前端保温绝热作用的第一保温层1，为副制冷器13提供保温绝热作用的第三保温层11。多个冷冻单元9通过并联的方式连接，可根据生产需求增加或者减少冷冻单元9的数量。导热板2由导热系数高、耐腐蚀且具有良好低温韧性的材料制成，例如304不锈钢、钛合金钢等具有相似性能的材料。冷冻槽10由具有一定厚度的矩形橡胶框构成。矩形橡胶框由耐低温、耐酸碱腐蚀的高弹性交联高分子弹性体组成，例如轻度硫化的天然橡胶，丁苯橡胶，硅橡胶等具有相似性能的材料。该橡胶边框厚度最低不宜小于10mm。冷冻槽10根据需要可设置若干对用于插入外接隔板16的外接隔板开口12。开口的深度不宜大于冷却槽10橡胶框宽度的50％。外接隔板16由一块两端有开口的矩形结构的橡胶板17和两个可拆卸的固定片18组成。橡胶板17的材质与冷冻槽10橡胶框的材质相同或者相似。橡胶板17的厚度、高度与冷冻槽10橡胶框的厚度、高度一致。橡胶板17的宽度等于冷冻槽10的内径宽度。橡胶板17两端的开口应位于橡胶板厚度截面的中线上，开口深度为橡胶板17的20～30％。固定片18应由质地坚硬、耐腐蚀、低温韧性良好的材料制成，例如不锈钢或者符合要求的合金。固定片18长度为外接隔板16高度的25～75％，宽度为外接隔板16宽度的40～60％。构成主制冷器3的上主制冷器19和下主制冷器20分别设置在导热板2的上下表面，主制冷器3由冷媒传输管道6和辅助传热栅格7组成，冷媒传输管道6设有冷媒传输管道入口5。主制冷器3根据待冷冻溶液所需冷冻温度，可调节或者更换冷媒。根据大多数高分子溶液的性质，主制冷器3所能提供的制冷温度不应高于-18℃。为或者较好冷冻效果和较高冷冻效率，推荐使用制冷温度小于等于-40℃的制冷器。探针式温度计15的测温量程下限应不高于-50℃。若干个相互并联的副制冷器13与主制冷器3的结构相同。制冷能力较主制冷器3可以适当减弱，但是其最高制冷温度不得高于溶液凝固点以下10℃。副制冷器13的数量可根据生产需要增加或减少。主制冷器3和副制冷器13与导热板2之间均用低温导热胶粘结。本技术是这样实施的：冷冻槽10为独立的矩形橡胶框，冷冻槽橡胶框21与导热板2相接处的部位涂有真空硅脂对二者间缝隙进行密封；将冷冻槽橡胶框21的夹具14旋紧确保橡胶框与导热板2之间紧密贴合；在冷冻槽内裸露的导热板2的表面上以及冷冻槽橡胶框21内侧四周涂覆薄薄一层油性脱模剂用于冷冻之后冷冻产品的脱模。向冷冻槽10内缓缓倒入待冷冻溶液，溶液经过1～5min的静置之后开启主制冷器3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，其特征在于：它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元（9），该冷冻单元（9）设有用于有效传热的导热板（2）和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽（10），所述导热板（2）的前端设有上下两个相互独立的主制冷器（3），导热板（2）的下部设有若干个相互并联的副制冷器（13）；所述冷冻槽（10）通过外接隔板（16）隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具（14）；所述主制冷器（3）、副制冷器（13）和冷冻单元（9）均设有保温层。

【技术特征摘要】
1.一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，其特征在于：它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元（9），该冷冻单元（9）设有用于有效传热的导热板（2）和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽（10），所述导热板（2）的前端设有上下两个相互独立的主制冷器（3），导热板（2）的下部设有若干个相互并联的副制冷器（13）；所述冷冻槽（10）通过外接隔板（16）隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具（14）；所述主制冷器（3）、副制冷器（13）和冷冻单元（9）均设有保温层。2.根据权利要求1所述的用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，其特征在于：所述冷冻单元（9）还设有用于测量导热板（2）温度的探针式温度计（15）。3.根据权利要求1所述的用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，其特征在于：所述冷冻槽（10）由矩形橡胶框构成；矩形橡胶框由耐低温、耐酸碱腐蚀的高弹性交联高分子弹性体组成；橡胶框厚度不小于10mm。4.根据权利要求3所述的用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，其特征在于：所述冷冻槽（10）设有若干对用于插入外接隔板（16）的外接隔板开口（12）。5.根据权利要求1或4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟天亮，任柏春，刘晓庆，詹超，何宇洋，吴嘉俊，王尧，孟翔，胡滨，
申请(专利权)人：贵州省建材产品质量监督检验院，
类型：新型
国别省市：贵州,52