專利名稱：帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深冷處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
深冷處理是普通熱處理的一個補充過程，其能夠有效改善材料的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、強度以及韌性等機械性能，從而能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，延長使用壽命，最終降低生產(chǎn)成本。近年來國內(nèi)的一些大小企業(yè)紛紛在自己的生產(chǎn)線上加入深冷處理這一工序，同時,深冷處理過程所使用的液氮更加容易獲取及液氮成本的降低，也促進了深冷處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用。深冷處理設(shè)備是一種能夠按照一定的工藝對材料進行升降溫和保溫的設(shè)備，由于液氮的溫度低、制取容易，并且成本低，無污染，因此目前的深冷處理設(shè)備普遍采用液氮作為制冷劑；其基本原理是利用液氮汽化以后 和被處理工件進行對流換熱，從而降低工件的溫度，換熱以后的氮氣直接排到空氣中，控制液氮的進給量來控制設(shè)備的溫度。為了保證整個設(shè)備空間溫度場的均勻性和換熱效率，通過在液氮進口處安裝離心風(fēng)扇來達到此目的，由于深冷處理設(shè)備通常溫度較低，為了最大限度的減小冷量的損失需要保證設(shè)備具有良好的保溫性能。傳統(tǒng)的深冷處理設(shè)備在深冷溫度下運行時，為了克服設(shè)備和環(huán)境空間的換熱，需要不停的補充液氮，同時為了保證系統(tǒng)的質(zhì)量和能量的平衡，出口處需要排出一部分低溫氮氣，這部分氮氣的冷量會隨著氮氣排放到大氣中而產(chǎn)生浪費。而對于大型深冷處理設(shè)備，由于其處理工件量大，運行頻率較高，排出氮氣所含有的冷量非?？捎^。因此，從節(jié)能的角度來說，對這部分冷量的回收利用變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，能夠降低液氮的消耗，從而降低設(shè)備的能耗。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體、液氮供應(yīng)裝置，還包括:冷量回收裝置，與所述深冷設(shè)備箱體的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述冷量回收裝置包括:固定支架、設(shè)于固定支架上用于盛裝相變材料的圓筒和保溫層，所述保溫層上設(shè)有氮氣入口和氮氣出口。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述相變材料為氨、二氧化碳、二氧化硫、一氟三氯甲烷、二氯甲烷、氯甲烷、四氟二氯乙烷、五氟一氯乙烷中的一種。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述保溫層的氮氣出口處設(shè)有送風(fēng)機，用來在需要利用冷量時取出冷量。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述深冷設(shè)備箱體內(nèi)設(shè)有管翅式換熱器，所述管翅式換熱器的一端連接液氮供應(yīng)裝置的液氮出口，另一端連接所述冷量回收裝置的氮氣入口。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述深冷設(shè)備箱體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機和用于使液氮均勻分散的液氮分散器，所述液氮分散器上設(shè)有與液氮供應(yīng)裝置連接的液氮入□。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述風(fēng)機的一側(cè)設(shè)有加熱棒。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述液氮分散器為盤成圓環(huán)狀的不銹鋼管，所述不銹鋼管上設(shè)有均勻的開孔。前述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備中，所述保溫層由聚氨酯發(fā)泡材料制成。(三)有益效果本發(fā)明通過在傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備的氮氣出口處，布置用于對深冷處理設(shè)備排出的氮氣冷量進行回收并儲 存的冷量回收裝置，突破了傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備對冷量直接排放的概念，能夠降低液氮的消耗，從而降低設(shè)備的能耗，本發(fā)明還具有回收效率高、運行穩(wěn)定性高、易控制等特點。


圖1為本發(fā)明實施例1中所述帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例2中所述帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例1:如圖1所示，本發(fā)明提供了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體1、液氮供應(yīng)裝置2,還包括:冷量回收裝置3，與所述深冷設(shè)備箱體I的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。所述液氮供應(yīng)裝置包括液氮罐；采用不銹鋼制成，主要包含內(nèi)膽和外壁，中間夾層采用抽真空技術(shù)絕熱保溫，內(nèi)膽采用多層防輻射技術(shù)進行絕熱，出口處包含有出液閥、出氣閥和安全閥。所述冷量回收裝置3包括:固定支架4、設(shè)于固定支架4上用于盛裝相變材料的圓筒5和保溫層6，所述保溫層6上設(shè)有氮氣入口和氮氣出口。所述保溫層6由聚氨酯發(fā)泡材料發(fā)泡制成。所述固定支架4包括:交錯支架和底部支架。所述相變材料為氨、二氧化碳、二氧化硫、一氟三氯甲烷、二氯甲烷、氯甲烷、四氟二氯乙烷、五氟一氯乙烷中的一種。所述保溫層6的氮氣出口處設(shè)有送風(fēng)機7，用來在需要利用冷量時取出冷量。所述深冷設(shè)備箱體I內(nèi)設(shè)有風(fēng)機9和用于使液氮均勻分散的液氮分散器10，所述液氮分散器10上設(shè)有與液氮供應(yīng)裝置2連接的液氮入口。所述液氮分散器10為盤成圓環(huán)狀的不銹鋼管，所述不銹鋼管上設(shè)有均勻的開孔。所述風(fēng)機9的一側(cè)設(shè)有加熱棒11，加熱棒11用于實現(xiàn)低溫回火功能，加熱棒11布置于深冷設(shè)備箱體I內(nèi)風(fēng)機9的正前方；所述深冷設(shè)備箱體I內(nèi)加熱棒處還設(shè)有孔板12，采用不銹鋼板開孔制成，起到均勻氣流和固定加熱棒11的作用；所述深冷設(shè)備箱體I的側(cè)壁上設(shè)有氣流出口 13，該氣流出口 13用于在對冷量進行利用時打開排氣。圖1中，液氮供應(yīng)裝置2提供的液氮進入到深冷設(shè)備箱體I中的液氮分散器10中，分散后的液氮經(jīng)過風(fēng)機9汽化后均勻分散到深冷設(shè)備箱體I內(nèi)部和需要處理的材料進行對流換熱，從而降低材料的溫度。通過控制液氮的進給量來控制處理空間的溫度。參與完換熱的氮氣從深冷設(shè)備箱體I的氮氣出口排出后直接進入到冷量回收裝置3中，此時、冷量回收裝置3的氮氣出口與送風(fēng)機7斷開，氮氣在冷量回收裝置3中和圓筒5里面的相變材料進行熱交換，通過材料的相變把氮氣中的冷量儲存下來，換熱完以后的氮氣直接從氮氣出口排出。下一次深冷處理時通過送風(fēng)機7提供一定的風(fēng)速的氣流進入冷量回收裝置3中和相變材料進行熱交換，從而使氣流的溫度降低，該氣流通過深冷設(shè)備箱體I的氮氣出口進入到深冷設(shè)備箱體I中對工件進行冷卻，換熱完以后的氣流從深冷設(shè)備箱體I的側(cè)壁上的氣流出口排出深冷設(shè)備箱體I。在這一過程中，通過控制風(fēng)機9的風(fēng)量來控制深冷設(shè)備箱體I的溫度，待冷量回收裝置3中的冷量利用完后開始利用液氮進行冷卻。實施例2:如圖2所 示，本發(fā)明提供了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體1、液氮供應(yīng)裝置2,還包括:冷量回收裝置3，與所述深冷設(shè)備箱體I的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。所述液氮供應(yīng)裝置2包括液氮罐；采用不銹鋼制成，主要包含內(nèi)膽和外壁，中間夾層采用抽真空技術(shù)絕熱保溫，內(nèi)膽采用多層防輻射技術(shù)進行絕熱，出口處包含有出液閥、出氣閥和安全閥。所述冷量回收裝置3包括:固定支架4、設(shè)于固定支架4上用于盛裝相變材料的圓筒5和保溫層6，所述保溫層6上設(shè)有氮氣入口和氮氣出口。所述保溫層6由聚氨酯發(fā)泡材料發(fā)泡制成。所述相變材料為氨、二氧化碳、二氧化硫、一氟三氯甲烷、二氯甲烷、氯甲烷、四氟
二氯乙烷、五氟一氯乙烷中的一種。所述保溫層6的氮氣出口處設(shè)有送風(fēng)機7，用來在需要利用冷量時取出冷量。所述深冷設(shè)備箱體I內(nèi)設(shè)有風(fēng)機和管翅式換熱器8，所述管翅式換熱器8的一端連接液氮供應(yīng)裝置2的液氮出口，另一端連接所述冷量回收裝置3的氮氣入口。管翅式換熱器8中的管道采用紫銅管制成，翅片采用鋁片制成。圖2中，液氮通過電磁閥的控制進入到管翅式換熱器8的管道中，風(fēng)機提供的一定風(fēng)量流過管翅式換熱器8進行強制對流換熱，通過換熱后的低溫氣流去冷卻深冷設(shè)備箱體I內(nèi)材料處理室中的材料。管翅式換熱器8排出的氮氣從冷量回收裝置3的氮氣入口進入，并和圓筒5中的相變材料進行熱交換，然后從冷量回收裝置3的氮氣出口排出。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也 屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體(I)、液氮供應(yīng)裝置(2)，其特征在于，還包括: 冷量回收裝置(3)，與所述深冷設(shè)備箱體(I)的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述冷量回收裝置⑶包括: 固定支架(4)、設(shè)于固定支架(4)上用于盛裝相變材料的圓筒(5)和保溫層(6)，所述保溫層(6)上設(shè)有氮氣入口和氮氣出口。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述相變材料為氨、二氧化碳、二氧化硫、一氟三氯甲烷、二氯甲烷、氯甲烷、四氟二氯乙烷、五氟一氯乙烷中的一種。
4.如權(quán)利要求2所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述保溫層(6)的氮氣出口處設(shè)有送風(fēng)機(7)。
5.如權(quán)利要求2所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述深冷設(shè)備箱體(I)內(nèi)設(shè)有管翅式換熱器(8)，所述管翅式換熱器(8)的一端連接液氮供應(yīng)裝置(2)的液氮出口，另一端連接所述冷量回收裝置(3)的氮氣入口。
6.如權(quán)利要求2所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述深冷設(shè)備箱體(I)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(9)和用于使液氮均勻分散的液氮分散器(10)，所述液氮分散器(10)上設(shè)有與液氮供應(yīng)裝置(2)連接的液氮入口。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述風(fēng)機(9)的一側(cè)設(shè)有加熱棒(11)。
8.如權(quán)利要求6所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述液氮分散器(10)為盤成圓環(huán)狀的不銹鋼管，所述不銹鋼管上設(shè)有均勻的開孔。
9.如權(quán)利要求2所述的帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述保溫層(6)由聚氨酯發(fā)泡材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有冷量回收裝置的深冷處理設(shè)備，包括深冷設(shè)備箱體(1)、液氮供應(yīng)裝置(2)，其特征在于，還包括冷量回收裝置(3)，與所述深冷設(shè)備箱體(1)的氮氣出口連接，用于回收所述氮氣出口排出的氮氣中的冷量。本發(fā)明通過在傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備的氮氣出口處，布置用于對深冷處理設(shè)備排出的氮氣冷量進行回收并儲存的冷量回收裝置，突破了傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備對冷量直接排放的概念，本發(fā)明能夠降低液氮的消耗，從而降低設(shè)備的能耗，本發(fā)明還具有回收效率高、運行穩(wěn)定性高、易控制等特點。
文檔編號F25D3/10GK103256770SQ20121012103
公開日2013年8月21日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者王俊杰, 顧開選, 周遠 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所