液氮蒸发系统技术方案

本申请提供一种液氮蒸发系统，包括：液氮罐、液氮蒸发器和缓冲罐，液氮罐和液氮蒸发器通过第一液氮输送管路连接，第一液氮输送管路上设置有夹套管，夹套管的进口与待换热介质储罐连接，夹套管的出口与待换热介质冷箱的冷却介质进口连接，待换热介质冷箱的冷却介质出口与待换热介质储罐连接，液氮蒸发器设置有空气进口和空气出口。本申请实现了对液氮的蒸发，达到液氮蒸发形成氮气的目的，提高了液氮蒸发的安全性，减少了能量消耗，并使得液氮蒸发时的大量冷能得以利用。的大量冷能得以利用。的大量冷能得以利用。

【技术实现步骤摘要】
液氮蒸发系统


[0001]本申请涉及化工设备
，尤其涉及一种液氮蒸发系统。

技术介绍

[0002]氮气，是一种无色无味气体，化学性质很不活泼，生产中常为反应提供惰性气氛，还可用于制造氨，氮气在化工生产中具有非常广泛的应用。为了氮气的方便运输，一般将氮气在加压、冷却的环境下液化制成液氮，在需要使用氮气时，经过液氮蒸发系统将液氮蒸发形成氮气。
[0003]目前通常采用直燃式蒸发器将液氮蒸发为气体。由于直燃式蒸发器是利用燃油燃烧产生的热量，对液氮进行加热得到氮气，因而此种方式会造成燃料的大量消耗，同时在应用于含有易燃物品的工况中时，容易引发安全隐患，且液氮在进蒸发器前携带有大量的冷能，现有技术未能考虑将这一能量进行回收利用，造成较大浪费。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种液氮蒸发系统，用以解决液氮蒸发时造成的能量消耗较大，易引发安全隐患以及大量冷能浪费的问题。
[0005]一种液氮蒸发系统，包括：液氮罐、液氮蒸发器和缓冲罐，液氮罐和液氮蒸发器通过第一液氮输送管路连接，第一液氮输送管路上设置有夹套管，夹套管的进口与待换热介质储罐连接，夹套管的出口与待换热介质冷箱的冷却介质进口连接，待换热介质冷箱的冷却介质出口与待换热介质储罐连接，液氮蒸发器设置有空气进口和空气出口。
[0006]夹套管用于通入待换热介质，并通过液氮对待换热介质进行冷却。
[0007]可选的，第一液氮输送管路上设置有第一自动调节阀。
[0008]可选的，第一液氮输送管路并联连接有第二液氮输送管路；
[0009]第二液氮输送管路的进口设置于液氮罐和夹套管之间，第二液氮输送管路的出口设置于第一自动调节阀和液氮蒸发器的进口之间。
[0010]可选的，夹套管的进口与待换热介质储罐连接的管路上设置有第二自动调节阀。
[0011]可选的，第二液氮输送管路上设置有第三自动调节阀。
[0012]可选的，夹套管上设置有温度传感器。
[0013]可选的，液氮蒸发系统还设置有控制器；
[0014]控制器与温度传感器、第一自动调节阀、第二自动调节阀和第三自动调节阀连接。
[0015]可选的，液氮蒸发器中设置有U型翅片管，翅片管上设置有多个翅片。
[0016]可选的，翅片的截面为波纹形。
[0017]本申请提供的液氮蒸发系统，实现了对液氮的蒸发，达到液氮蒸发形成氮气的目的，相比于现有技术，具有如下有益效果：
[0018](1)本申请通过在第一液氮输送管路上设置夹套管，利用液氮对夹套管内的待换热介质进行制冷，将液氮携带的冷量进行充分利用，而无需通过电能对待换热介质进行制
冷，很大程度上降低了电能损耗和设备损耗，从而达到了节能减排的目的，同时将液氮在进入液氮蒸发器之前进行预热，降低了后续液氮蒸发器的负荷，提高了液氮蒸发器的蒸发效率。
[0019](2)通过液氮蒸发器设置的空气进口和空气出口，将液氮与空气进行换热，使得液氮发生汽化，相比于使用燃油燃烧产生热量对液氮进行汽化，这样设置避免了燃油的使用，节约了能耗，同时使得液氮汽化更加安全。
[0020](3)通过设置控制器，根据夹套管内的温度，自动调节第二自动调节阀的开度，从而调节待换热介质的流量，既能达到对待换热介质的制冷，又能避免待换热介质流量过小导致结冰，保持待换热介质输送管路的通畅，同时实现液氮蒸发系统的自动运行，减少操作人员数量，降低劳动强度。
[0021](4)通过将翅片设置为波纹形，加大空气流道的长度，从而大大增加了换热面积，提高了液氮的蒸发效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
[0023]图1为本申请一实施例提供的液氮蒸发系统的结构示意图；
[0024]图2为本申请另一实施例提供的液氮蒸发系统的结构示意图；
[0025]图3为本申请一实施例提供的液氮蒸发器的结构示意图；
[0026]图4为本申请一实施例提供的液氮蒸发器的翅片的结构示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1：液氮罐；
[0029]2：液氮蒸发器；
[0030]21：翅片管；
[0031]22：翅片；
[0032]23：空气进口；
[0033]24：空气出口；
[0034]3：缓冲罐；
[0035]4：第一液氮输送管路；
[0036]41：第一自动调节阀；
[0037]5：夹套管；
[0038]51：温度传感器；
[0039]52：第二自动调节阀；
[0040]6：待换热介质冷箱；
[0041]7：待换热介质储罐；
[0042]8：第二液氮输送管路；
[0043]81：第三自动调节阀；
[0044]9：控制器。
具体实施方式
[0045]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本申请保护的范围。
[0046]图1为本申请一实施例提供的液氮蒸发系统的结构示意图，如图1所示，一种液氮蒸发系统，包括：液氮罐1、液氮蒸发器2和缓冲罐3，液氮罐1和液氮蒸发器2通过第一液氮输送管路4连接，第一液氮输送管路4上设置有夹套管5，夹套管5的进口与待换热介质储罐7连接，夹套管5的出口与待换热介质冷箱6的冷却介质进口连接，待换热介质冷箱6的冷却介质出口与待换热介质储罐7连接，液氮蒸发器2设置有空气进口23和空气出口24。
[0047]夹套管5用于通入待换热介质，并通过液氮对所述待换热介质进行冷却。
[0048]具体地，将液氮罐1内的液氮通过第一液氮输送管路4输至液氮蒸发器2进行蒸发，液氮沸点温度为
‑
196℃，在液氮蒸发器2内，液氮与常温下的空气进行换热，使得液氮吸收空气的热量后温度上升，汽化形成氮气，氮气通过氮气输送管路输至缓冲罐3进行存储，后续经管道输送进入需要使用氮气的车间，供车间使用。
[0049]液氮在进液氮蒸发器2前携带有大量的冷能，在第一液氮输送管路4上设置夹套管5，向夹套管5内通入待换热介质。将待换热介质从待换热介质储罐7通过夹套管5的进口输至夹套管5内，使得携带热量的待换热介质与第一液氮输送管路4内流动的液氮进行热交换，待换热介质获得冷能，温度得以降低，同时待换热介质携带的热量被液氮吸收，实现了对液氮的预加热，一部分液氮吸热发生汽化形成氮气，与未汽化的液氮一起受液氮罐1的压力推动继续进入液氮蒸发器2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氮蒸发系统，包括：液氮罐(1)、液氮蒸发器(2)和缓冲罐(3)，其特征在于，所述液氮罐(1)和所述液氮蒸发器(2)通过第一液氮输送管路(4)连接，所述第一液氮输送管路(4)上设置有夹套管(5)，所述夹套管(5)的进口与待换热介质储罐(7)连接，所述夹套管(5)的出口与待换热介质冷箱(6)的冷却介质进口连接，所述待换热介质冷箱(6)的冷却介质出口与所述待换热介质储罐(7)连接；所述液氮蒸发器(2)设置有空气进口(23)和空气出口(24)；所述夹套管(5)用于通入待换热介质，并通过液氮对所述待换热介质进行冷却。2.根据权利要求1所述的液氮蒸发系统，其特征在于，所述第一液氮输送管路(4)上设置有第一自动调节阀(41)。3.根据权利要求2所述的液氮蒸发系统，其特征在于，所述第一液氮输送管路(4)并联连接有第二液氮输送管路(8)；所述第二液氮输送管路(8)的进口设置于所述液氮罐(1)和所述夹套管(5)之间，所述第二液氮输送管路(8)的出口设置于所述第一自动调节阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富华，董新华，
申请(专利权)人：内蒙古幸源新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：