【技术实现步骤摘要】
液氮冷量的梯级利用系统及其控制方法
本公开属于节能设备
，具体提供了一种液氮冷量的梯级利用系统及其控制方法。
技术介绍
电子洁净厂房通常会用到氮气和干燥的空气。其中，氮气可用于液体扩散源的载气、气体扩散源的稀释气和高温扩散炉内器件的保护气。为了方便氮气的运输和存储，通常情况下氮气都是以液氮(温度约为-190℃)的方式存储至液氮罐中。使用时，先将液氮罐运输到厂区的气站，然后再使液氮通入汽化器中吸收环境中的热量后变为气态，以供电子洁净厂房内的各个工艺使用。由于，液氮在气化的过程中，吸收的都是环境中的热量，导致液氮气化过程中的冷量都被浪费掉。干燥的空气供给芯片制造设备以及厂务系统的各项自控设备，防止空气中的水分腐蚀或损坏芯片制造设备以及厂务系统的各项自控设备。在干燥空气制备的过程中，一般都是先通过空压机将空气压缩后再进行除湿，进而产生干燥的压缩空气。空压机在压缩空气过程会产生大量的热量，该热量被冷却水带走。冷却水在水泵的作用下被送至冷却塔降温冷却之后再回到空压机。之后，压缩空气再通过干燥器进行干燥。现有的干燥器一般都...
【技术保护点】
1.一种液氮冷量的梯级利用系统，其特征在于，所述梯级利用系统包括：/n液氮气化系统，其包括串联的一级换热器和二级换热器；/n汽轮机发电系统，其包括依次首尾相接的所述一级换热器、汽轮机、循环泵和蒸发器；/n空气除湿系统，其包括并联的干燥空气路径和再生空气路径，所述干燥空气路径包括依次串联的所述二级换热器、轮转除湿机、空压机和高温换热器，所述再生空气路径包括依次串联的所述高温换热器、第一风机和所述轮转除湿机；/n其中，所述液氮气化系统通过所述一级换热器与所述汽轮机发电系统并联，所述液氮气化系统通过所述二级换热器与所述干燥空气路径并联。/n
【技术特征摘要】
1.一种液氮冷量的梯级利用系统，其特征在于，所述梯级利用系统包括：
液氮气化系统，其包括串联的一级换热器和二级换热器；
汽轮机发电系统，其包括依次首尾相接的所述一级换热器、汽轮机、循环泵和蒸发器；
空气除湿系统，其包括并联的干燥空气路径和再生空气路径，所述干燥空气路径包括依次串联的所述二级换热器、轮转除湿机、空压机和高温换热器，所述再生空气路径包括依次串联的所述高温换热器、第一风机和所述轮转除湿机；
其中，所述液氮气化系统通过所述一级换热器与所述汽轮机发电系统并联，所述液氮气化系统通过所述二级换热器与所述干燥空气路径并联。
2.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，所述一级换热器包括并联的第一低温通路和第一高温通路，所述第一低温通路串联到所述液氮气化系统中，所述第一高温通路串联到所述汽轮机发电系统中；
所述二级换热器包括并联的第二低温通路和第二高温通路；所述第二低温通路串联到所述液氮气化系统中，所述第二高温通路串联到所述干燥空气路径中；
所述梯级利用系统还包括第一三通阀，所述第一三通阀的第一阀口与所述第一低温通路的进口端连通，所述第一三通阀的第二阀口与所述第一低温通路的出口端连通，所述第一三通阀的第三阀口与所述第二低温通路的出口端连通；
所述第一三通阀设置成使所述第一阀口、所述第二阀口和所述第三阀口能够被彼此阻断，以及设置成使所述第一阀口、所述第二阀口和所述第三阀口中的至少两个能够彼此连通。
3.根据权利要求2所述的梯级利用系统，其特征在于，所述梯级利用系统还包括设置在所述第一阀口与所述第一低温通路的进口端之间的第一节流阀；并且/或者，
所述梯级利用系统还包括设置在所述第二阀口与所述第二低温通路的进口端之间的第二节流阀；并且/或者，
所述梯级利用系统还包括设置在所述第三阀口与所述第二低温通路的出口端之间的第三节流阀。
4.根据权利要求3所述的梯级利用系统，其特征在于，所述梯级利用系统还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，
所述第一温度传感器用于检测所述第一高温通路内介质的温度，
所述第二温度传感器用于检测所述第二高温通路内介质的温度，
所述控制器设置成能够根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测的结果选择性地控制所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述第三节流阀的开启量。
5.根据权利要求4所述的梯级利用系统，其特征在于，所述梯级利用系统还包括空压机房通风系统，所述蒸发器包括串联到所述汽轮机发电系统中的蒸发器低温通路和串联到所述空压机房通风系统中的蒸发...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘媛，陈帅，赵建国，宋璞，胡柳竹，杨红军，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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