一种基于低温液体混配的液空制备系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及工业气体技术领域，具体涉及一种基于低温液体混配的液空制备系统及方法，制备系统包括混合罐、第一罐系和第二罐系，第一罐系包括第一罐体、过冷器、第一管路和旁支结构，第二罐系包括第二罐体和第二管路，第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第一管路向入口一侧输送液氧第一输送状态，或第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿旁支结构向入口一侧输送液氧的旁支输送状态，和/或第二罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第二管路以向入口一侧输送液氮的第二输送状态，将液氧与液氮混合后可制备得到液态空气，结构简单、操作方便、使用成本低，混合后的液化介质无杂质，氮氧比例可控，具有较高的产品品质。具有较高的产品品质。具有较高的产品品质。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低温液体混配的液空制备系统及方法


[0001]本专利技术涉及工业气体
，具体涉及一种基于低温液体混配的液空制备系统及方法。

技术介绍

[0002]液化空气是一种常用的工业气体，广泛应用于工业、航空、航天等多种领域，作为操作、控制、原料、环境保持等用气。
[0003]现有技术中，通常采用将大气中的空气吸入空气压缩机中，压缩处理后贮存使用。但大气中含有较多的水分、杂质等成分，空气在压缩过程中特别是采用高压大流量的压缩机压缩空气过程中可能会带进油、颗粒物等杂质，如杂质处理过程处理不当，会导致压缩空气使用过程中存在隐患。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中压机压缩空气过程中可能会带进油、颗粒物等杂质的缺陷。
[0005]本专利技术提供了一种基于低温液体混配的液空制备系统，包括：
[0006]混合罐，其内部为空腔，所述混合罐上设有入口；
[0007]第一罐系，包括第一罐体、过冷器、第一管路和旁支结构，所述第一罐体适于存储液氧，所述第一管路的两端连接第一罐体和所述混合罐的入口，所述旁支结构的两端连接第一罐体和所述混合罐的入口，所述过冷器设置在所述第一管路上，用以对经由所述过冷器的液氧降温；
[0008]第二罐系，包括第二罐体和第二管路，所述第二罐体适于存储液氮，所述第二管路的两端连接第二罐体和所述混合罐的入口；
[0009]所述第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第一管路向所述入口一侧输送液氧的第一输送状态，或所述第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿旁支结构向所述入口一侧输送液氧的旁支输送状态，和/或所述第二罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第二管路以向所述入口一侧输送液氮的第二输送状态。
[0010]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，所述第一罐系还包括：
[0011]制冷结构，所述制冷结构包括制冷通道、制冷阀以及制冷源，所述制冷通道的两端连接制冷源和过冷器，所述制冷阀控制所述制冷通道的连接以对所述过冷器制冷。
[0012]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，所述旁支结构包括：
[0013]旁路支管，所述旁路支管的两端连接所述第一罐体和所述混合罐的入口；
[0014]旁路开关件，设置在所述旁路支管上，用以控制所述旁路支管两端的连通。
[0015]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，还包括：
[0016]混合器，设置在所述混合罐内，所述第一管路的第一输出口和所述第二管路的第二输出口均与所述混合器连接，所述混合器与所述混合罐共同构成混合机构。
[0017]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，所述混合罐在重力方向上开设有若干取样口，所述混合机构还包括：
[0018]氧气检测件，所述氧气检测件与所述取样口通过连通管相连通。
[0019]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，所述第一罐系还包括第一开关件，所述第一开关件设置在所述第一管路上；
[0020]所述第二罐系还包括第二开关件，所述第二开关件设置在所述第二管路上。
[0021]进一步地，此基于低温液体混配的液空制备系统，所述混合机构还包括：
[0022]搅拌器，所述搅拌器插接在所述混合罐内，适于对所述混合罐内介质搅拌。
[0023]本专利技术还提供了一种液空制备方法，采用了上述的基于低温液体混配的液空制备系统，包括：
[0024]建立系统：对混合罐、第一罐系以及第二罐系建立连接；
[0025]第一管路流通：第一罐体内的液氧经由过冷器降温沿第一管路流向混合罐入口，或第一罐体内的液氧沿旁支结构流向混合罐入口；
[0026]第二管路流通：第二罐体内的液氮沿第二管路流向混合罐入口；
[0027]混合：将液氧与液氮在混合罐内进行混合。
[0028]进一步地，此液空制备方法，还包括：
[0029]分析：通过氧气检测件分析混合罐中液态空气成分比例；
[0030]调节；根据所述分析的结果调节第一开关件和第二开关件的开度。
[0031]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0032]1.本专利技术提供的基于低温液体混配的液空制备系统，包括混合罐、第一罐系和第二罐系，混合罐内部为空腔，在混合罐上设有入口，第一罐系包括第一罐体、过冷器、第一管路和旁支结构，第一罐体适于存储液氧，第一管路的两端连接第一罐体和混合罐的入口，旁支结构的两端连接第一罐体和混合罐的入口，过冷器设置在第一管路上，用以对经由过冷器的液氧降温，第二罐系包括第二罐体和第二管路，第二罐体适于存储液氮，第二管路的两端连接第二罐体和混合罐的入口，第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第一管路向入口一侧输送液氧的第一输送状态，或第一罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿旁支结构向入口一侧输送液氧的旁支输送状态，和/或第二罐体具有自增压或外力增压的驱动下沿第二管路以向入口一侧输送液氮的第二输送状态。
[0033]将第一罐体内的液氧通过自增压或外力增压的驱动下输送至过冷器中，经过冷器降温后输送至混合罐的入口中，或将第一罐体内的液氧通过自增压或外力增压的驱动下沿旁支结构向输送至混合罐入口中，再将第二罐体内的液氮通过自增压或外力增压的驱动下输送至过冷器中，使得液氧与液氮混合为混合介质，这种基于低温液体混配的液空制备系统结构简单、操作方便、使用成本低，混合后的液化介质无杂质，氮氧比例可控，具有较高的产品品质。
[0034]2.本专利技术提供的基于低温液体混配的液空制备系统，第一罐系还包括制冷结构，制冷结构包括制冷通道、制冷阀以及制冷源，制冷通道的两端连接制冷源和过冷器，制冷阀控制制冷通道的连接以对过冷器制冷。
[0035]通过控制制冷阀使制冷剂由制冷源经过制冷通道过注入制冷器中，从而降低过冷器的温度，具有结构简单、操作方便的优点。
[0036]3.本专利技术提供的基于低温液体混配的液空制备系统，旁支结构包括旁路支管和旁路开关件，旁路支管的两端连接第一罐体和混合罐的入口，旁路开关件设置在旁路支管上，用以控制旁路支管两端的连通。
[0037]通过操作旁路支管上旁路设置的开关件，可使第一罐体中的液氧在外力增压的驱动下直接输送至混合罐的入口，与在外力增压的驱动下的液氮直接输送至混合罐中混合，无需经过冷却，结构简单、操作方便，降低了混合液化介质的制造成本。
[0038]4.本专利技术提供的基于低温液体混配的液空制备系统，混合机构还包括氧气检测件，氧气检测件与沿混合罐重力方向上开设的若干取样口相连通，便于对混合罐中不同位置的混合介质进行取样分析，提高了测量结果的准确性。
[0039]5.本专利技术提供的基于低温液体混配的液空制备系统，混合机构还包括插接在混合罐内的搅拌器，适于对混合罐内介质进行搅拌，使混合介质更加均匀，提高了混合的工作效率。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低温液体混配的液空制备系统，其特征在于，包括：混合罐(4)，其内部为空腔，所述混合罐(4)上设有入口；第一罐系，包括第一罐体(1)、过冷器(3)、第一管路和旁支结构，所述第一罐体(1)适于存储液氧，所述第一管路的两端连接第一罐体(1)和所述混合罐(4)的入口，所述旁支结构的两端连接第一罐体(1)和所述混合罐(4)的入口，所述过冷器(3)设置在所述第一管路上，用以对经由所述过冷器(3)的所述液氧降温；第二罐系，包括第二罐体(2)和第二管路，所述第二罐体(2)适于存储液氮，所述第二管路的两端连接第二罐体(2)和所述混合罐(4)的入口；所述第一罐体(1)具有自增压或外力增压的驱动下沿第一管路向所述入口一侧输送所述液氧的第一输送状态，或所述第一罐体(1)具有自增压或外力增压的驱动下沿旁支结构向所述入口一侧输送所述液氧的旁支输送状态，和/或所述第二罐体(2)具有自增压或外力增压的驱动下沿第二管路以向所述入口一侧输送所述液氮的第二输送状态。2.根据权利要求1所述的基于低温液体混配的液空制备系统，其特征在于，所述第一罐系还包括：制冷结构，所述制冷结构包括制冷通道、制冷阀以及制冷源(5)，所述制冷通道的两端连接制冷源(5)和过冷器(3)，所述制冷阀控制所述制冷通道的连接以对所述过冷器(3)制冷。3.根据权利要求2所述的基于低温液体混配的液空制备系统，其特征在于，所述旁支结构包括：旁路支管，所述旁路支管的两端连接所述第一罐体(1)和所述混合罐(4)的入口；旁路开关件，设置在所述旁路支管上，用以控制所述旁路支管两端的连通。4.根据权利要求1所述的基于低温液体混配的液空制备系统，其特征在于，还包括：混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩云，陈强，孙庆国，王天祥，高旭，董薇，王纳，王义伟，郑直，袁启平，徐元元，亢勇，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：