CN111644251A - 一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备,包括液氮储存罐，液氮管控输送机构，换热罐体机构，深冷粉碎机构，液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备上，罐体A内部的液氮通过液氮管控输送机构输送至液氮管控输送机构与换热罐体机构之间的深冷粉碎机构，液氮经过深冷粉碎机构后吸收深冷粉碎机构内部塑料粒子的热量后由液态变成了气态，形成低温氮气，低温氮气进入到罐体B内部和水进行换热后温度升高，最后温度较高的氮气被排出，本发明涉及合理，控制液氮的流量，提高产品的质量，同时对产生的低温氮气的低温源再利用，有效减少能耗。

Description

一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备

技术领域

本发明涉及液氮深冷粉碎低温氮气回收利用技术领域，具体为一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备。

背景技术

热熔新材料是一种单组分、无水、无溶剂，在常温下固体的环保、节能型热塑性高分子材料，特别适合低能、快速、无污染的现代化生产工艺。热熔胶作为热熔新材料的重要成员，特别是聚酯、聚酰胺高档热熔胶，由于其优良的粘合性和简便的加工使用性，被广泛应用于运用于服装、鞋帽、箱包、汽车内饰、电子电器、木材加工、防腐、涂装等很多行业。热熔胶可以被加工成多种形态，如网膜、网格、胶膜或胶粉，以满足不同应用领域和场景的需要，但仍然保持其固有的特性。

粉状热熔胶是应用非常广泛的一种形态，热熔胶胶粉的制备通常采用液氮致冷的深冷粉碎工艺。生产时将热熔胶树脂颗粒在液氮的冷冻脆化作用下进行碾磨或撞击，制成所需尺寸大小的粉状颗粒。制备1吨的常规的热熔胶胶粉大约需要消耗1-2吨的液氮，它在深冷粉碎过程中则气化为700-1400立方米的低温氮气，而对具有高弹性和高韧性的热熔胶树脂，则需要加倍或者更多的液氮，产生更多的低温氮气。低温氮气温度可以低到-100-0oC，是一个很好的清洁低温能源。通常下，产生的低温氮气被直接排空，每年不仅浪费了大量低温能源，也浪费了氮气，一种在化工、食品、医药、电子电器等行业应用极为重要的惰性介质和原料。

深冷粉碎中另外一个普遍存在的问题是：液氮从液氮储罐到深冷粉碎机的传输过程中对液氮的流量没有实现有效、准确的控制。液氮流量的无效控制不仅影响了液体的使用效率，造成不必要的浪费，而且造成热熔胶颗粒的冷却温度不稳定，从而影响到所得的热熔胶粉末粒径的大小和分布，影响到热熔胶在后续使用过程的工艺性能和粘合性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制液氮的流量，提高产品的质量，同时对氮气的换热再利用，有效减少能耗的液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备,包括液氮储存罐，液氮输送管控机构，换热罐体机构，深冷粉碎机构，所述

液氮储存罐，所述液氮储存罐上设有罐体A，罐体A的顶部设有压力表与导液管，所述导液管与罐体A之间连通，所述罐体A靠近底部的一侧设有液氮输入端口，液氮输入端口与罐体A连通；

液氮管控输送机构，所述液氮管控输送机构上设有液氮输送管道，液氮输送管道的底部设有支架，支架与液氮输送管道之间焊接连接，所述液氮输送管道上设有阀芯机构，阀芯机构的内部设有阀芯安装腔，阀芯安装腔的内部设有阀芯机构，所述液氮输送管道的上方设有电机安装支架，电机安装支架的上方设有电机；

深冷粉碎机构，深冷粉碎机构内部设有粒子研磨机构与螺旋杆，深冷粉碎机构的顶部设有下料漏斗；

换热罐体机构，所述换热罐体机构上设有罐体B，罐体B的内部设有氮气螺旋换热管，所述罐体A的外壁一侧靠近底部设有导液管，罐体B外壁的导气管上设有气泵，所述氮气螺旋换热管的底部端头与罐体B外部的气管连通，所述罐体B12的外部靠近顶部对称设有水流接入管与氮气排气管，水流接入管，氮气排气管与罐体B连通；

所述液氮储存罐，液氮输送管控机构，换热罐体机构，深冷粉碎机构相邻的两个机构之间采用管道连接。

优选的，所述罐体A顶部的导液管上设有水泵与电磁阀，所述导液管的一端与罐体A顶部焊接连接，导液管的另一端与所述液氮输送管道连通。

优选的，所述罐体B的底部成漏斗状，罐体B的底部中央设有冷水输出管，所述冷水输出管上设有水泵，所述罐体B的内测靠近顶部设有导流防护隔套，导流防护隔套上方边缘与罐体B内壁之间焊接连接，所述导流防护隔套与罐体B内壁之间留有排水间隙。

优选的，所述阀芯机构成圆盘状，阀芯机构上设有密封扇叶，所述阀芯机构的顶部与底部对称设有连接轴，所述阀芯机构顶部的连接轴与电机的转轴之间固定连接。

优选的，所述液氮输送管道内部的阀芯安装腔对称设有凹槽，凹槽的内部设有密封挡边，所述密封挡边与液氮输送管道的内壁之间为一体结构，密封挡边与密封扇叶之间匹配安装，所述凹槽的内部均匀设有温度传感器。

优选的，所述液氮输送管道的一端与罐体A侧壁之间焊接连接，液氮输送管道的另一端与深冷粉碎机构之间焊接连接。

优选的，深冷粉碎机构，深冷粉碎机构内部设有粒子研磨机构与螺旋杆，深冷粉碎机构的顶部设有下料漏斗。

优选的，一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其使用方法包括以下步骤：

A、低温氮气通过罐体A一侧的液氮输入端口输入到罐体A的内部，与罐体A连接的导液管上的水泵将罐体A内部的低温氮气输送至液氮管控输送机构的液氮输送管道内；

B、液氮管控输送机构内部的温度传感器监测液氮输送管道内部的温度，当液氮输送管道内部温度发生变化的时候，电机驱动阀芯机构上的密封扇叶摆动，调节密封扇叶与液氮输送管道之间的间距，控制液氮的稳定输送；

C、罐体A内部的液氮通过液氮管控输送机构输送至液氮管控输送机构与换热罐体机构之间的深冷粉碎机构，液氮经过深冷粉碎机构后吸收深冷粉碎机构内部塑料粒子的热量后由液态变成了气态；

D、安装着连接深冷粉碎机和换热罐体机构管道上的气泵将深冷粉碎后产生的低温氮气送入到罐体B内部的氮气螺旋换热管内，罐体B内部的水与氮气螺旋换热管内部的低温氮气进行换热；

E、经过降温的水从冷水输出管输出，常温水不断地从水流接入管输入到罐体B内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）罐体B内侧靠近顶部位置设有导流防护隔套，避免水流与螺旋导液管之间发生撞击，对螺旋导液管具有良好的作用；

（2）采用自动化监控一体式设计，使设备更加的先进，使管控液氮输送的设备能够稳定的输送液氮；

（3）本发明涉及合理，控制液氮的流量，提高产品的质量，同时对低温氮气的低温源通过换热再利用，有效减少能耗。

附图说明

图1为本发明液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备结构示意图；

图2为本发明低温氮气回收利用机构结构示意图；

图3为本发明换热罐体机构结构示意图；

图4为本发明罐体B与导流防护隔套结构截面图；

图5为本发明液氮管控输送机构截面图；

图6为本发明液氮管控输送机构剖视图；

图7为本发明阀芯机构俯视图。

图8为本发明液氮管控输送机构。

图中：1、液氮储存罐；2、罐体A；3、液氮输入端口；4、压力表；5、导液管；6、水泵；7、电磁阀；8、电机；9、阀芯机构；10、液氮输送管道；11、水流接入管；12、罐体B；13、氮气排气管；14、导流防护隔套；15、氮气螺旋换热管；16、换热罐体机构；17、气泵；18、冷水输出管；19、电机安装支架；20、阀芯；21、温度传感器；22、凹槽；23、密封挡边；24、密封扇叶；25、连接轴；26、液氮管控输送机构；27、深冷粉碎机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案：一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备包括液氮储存罐1，液氮输送管控机构26，换热罐体机构16，深冷粉碎机构27，液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备上设有低温氮气回收利用机构1上设有罐体A2，罐体A2的内部储存液氮，罐体A2的顶部设有压力表4与导液管5，导液管5与罐体A2之间连通，罐体A2靠近底部的一侧设有液氮输入端口3，液氮输入端口3与罐体A2连通，罐体A2顶部的导液管5上设有水泵6与电磁阀7，导液管5的一端与罐体A2顶部焊接连接，导液管5的另一端与所述液氮输送管道10连通。

换热罐体机构16，换热罐体机构16上设有罐体B12，罐体B12的内部设有氮气螺旋换热管15，罐体A2的外壁一侧靠近底部设有导液管，罐体B12外壁的导气管上设有气泵17，氮气螺旋换热管15的底部端头与罐体B12外部的气管连通，罐体B12的外部靠近顶部对称设有水流接入管11与氮气排气管13，水流接入管11，氮气排气管13与罐体B12连通。

深冷粉碎机构27内部设有粒子研磨机构与螺旋杆，深冷粉碎机构27的顶部设有下料漏斗。

液氮管控输送机构26与换热罐体机构16之间设有深冷粉碎机构27，液氮经过深冷粉碎机构27后吸收3深冷粉碎机构27内部塑料粒子的热量后有液态变成了气态。

罐体B12的底部成漏斗状，罐体B12的底部中央设有冷水输出管18，冷水输出管18上设有水泵，罐体B12的内测靠近顶部设有导流防护隔套14，导流防护隔套14上方边缘与罐体B12内壁之间焊接连接，导流防护隔套14与罐体B12内壁之间留有排水间隙。

液氮储存罐1与深冷粉碎机构27之间设有液氮管控输送机构26，液氮管控输送机构26上设有液氮输送管道10，液氮输送管道10内部的阀芯安装腔对称设有凹槽22，凹槽22的内部设有密封挡边23，密封挡边23与液氮输送管道10的内壁之间为一体结构，密封挡边23与密封扇叶24之间匹配安装，凹槽22的内部均匀设有温度传感器21，液氮输送管道10的底部设有支架，支架与液氮输送管道10之间焊接连接，液氮输送管道10上设有阀芯机构9，阀芯机构9的内部设有阀芯安装腔，阀芯安装腔的内部设有阀芯20，阀芯20成圆盘状，阀芯20上设有密封扇叶24，阀芯20的顶部与底部对称设有连接轴，阀芯20顶部的连接轴与电机8的转轴之间固定连接，液氮输送管道10的上方设有电机安装支架19，电机安装支架19的上方设有电机8，电机8驱动阀芯机构9的开关，以及阀芯20开关的大小，从而控制液氮的稳定流动。

液氮输送管道10的一端与罐体A2侧壁之间焊接连接，液氮输送管道10的另一端与深冷粉碎机构之间焊接连接，液氮输送管道10与罐体A2，深冷粉碎机构27连通，液氮储存罐1，液氮输送管控机构26，换热罐体机构16，深冷粉碎机构27相邻的两个机构之间采用管道连接。

工作过程：液氮通过罐体A2一侧的液氮输入端口3输入到罐体A2的内部，与罐体A2连接的导液管5上的水泵6将罐体A2内部的液氮输送至液氮管控输送机构26的液氮输送管道10内,液氮管控输送机构26内部的温度传感器21监测液氮输送管道10内部的温度，当液氮输送管道10内部温度发生变化的时候，电机8驱动阀芯机构20上的密封扇叶24摆动，调节密封扇叶24与液氮输送管道10之间的间距，控制液氮的稳定输送,罐体A2内部的液氮通过液氮管控输送机构26输送至液氮管控输送机构26与换热罐体机构16之间的深冷粉碎机构27，液氮经过深冷粉碎机构27后吸收深冷粉碎机构27内部塑料粒子的热量后由液态变成了气态的低温氮气, 低温氮气由安装着连接深冷粉碎机27和换热罐体机构16管道上的气泵17送入到罐体B12内部的氮气螺旋换热管15内，罐体B12内部的水与氮气螺旋换热管15内部的低温氮气进行换热,经过降温的水从冷水输出管18输出，常温水不断地从水流接入管11输入到罐体B12内部。

本发明涉及对液氮深冷粉碎中液氮进行平稳的输送，对产生的低温氮气进行回收利用，提高液氮的利用率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备,包括液氮储存罐（1），液氮输送管控机构（26），换热罐体机构（16），深冷粉碎机构（27），其特征在于：所述

液氮储存罐（1），所述液氮储存罐（1）上设有罐体A（2），罐体A（2）的顶部设有压力表（4）与导液管（5），所述导液管（5）与罐体A（2）之间连通，所述罐体A（2）靠近底部的一侧设有液氮输入端口（3），液氮输入端口（3）与罐体A（2）连通；

液氮管控输送机构（26），所述液氮管控输送机构（26）上设有液氮输送管道（10），液氮输送管道（10）的底部设有支架，支架与液氮输送管道（10）之间焊接连接，所述液氮输送管道（10）上设有阀芯机构（9），阀芯机构（9）的内部设有阀芯安装腔，阀芯安装腔的内部设有阀芯（20），所述液氮输送管道（10）的上方设有电机安装支架（19），电机安装支架（19）的上方设有电机（8）；

深冷粉碎机构（27），深冷粉碎机构（27）内部设有粒子研磨机构与螺旋杆，深冷粉碎机构（27）的顶部设有下料漏斗；

换热罐体机构（16），所述换热罐体机构（16）上设有罐体B（12），罐体B（12）的内部设有氮气螺旋换热管（15），所述罐体A（2）的外壁一侧靠近底部设有导液管，罐体B（12）外壁的导气管上设有气泵（17），所述氮气螺旋换热管（15）的底部端头与罐体B（12）外部的气管连通，所述罐体B（12）的外部靠近顶部对称设有水流接入管（11）与氮气排气管（13），水流接入管（11），氮气排气管（13）与罐体B（12）连通；

所述液氮储存罐（1），液氮输送管控机构（26），换热罐体机构（16），深冷粉碎机构（27）相邻的两个机构之间采用管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其特征在于：所述罐体A（2）顶部的导液管（5）上设有水泵（6）与电磁阀（7），所述导液管（5）的一端与罐体A（2）顶部焊接连接，导液管（5）的另一端与所述液氮输送管道（10）连通。

3.根据权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其特征在于：所述罐体B（12）的底部成漏斗状，罐体B（12）的底部中央设有冷水输出管（18），所述冷水输出管（18）上设有水泵，所述罐体B（12）的内测靠近顶部设有导流防护隔套（14），导流防护隔套（14）上方边缘与罐体B（12）内壁之间焊接连接，所述导流防护隔套（14）与罐体B（12）内壁之间留有排水间隙。

4.根据权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其特征在于：所述阀芯机构（20）成圆盘状，阀芯机构（20）上设有密封扇叶（24），所述阀芯机构（20）的顶部与底部对称设有连接轴，所述阀芯机构（20）顶部的连接轴与电机（8）的转轴之间固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其特征在于：所述液氮输送管道（10）内部的阀芯安装腔对称设有凹槽（22），凹槽（22）的内部设有密封挡边（23），所述密封挡边（23）与液氮输送管道（10）的内壁之间为一体结构，密封挡边（23）与密封扇叶（24）之间匹配安装，所述凹槽（22）的内部均匀设有温度传感器（21）。

6.根据权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其特征在于：所述液氮输送管道（10）的一端与罐体A（2）侧壁之间焊接连接，液氮输送管道（10）的另一端与深冷粉碎机构（27）之间焊接连接。

7.实现权利要求1所述的一种液氮深冷粉碎低温氮气回收利用一体式设备，其使用方法包括以下步骤：

A、低温氮气通过罐体A（2）一侧的液氮输入端口（3）输入到罐体A（2）的内部，与罐体A（2）连接的导液管（5）上的水泵（6）将罐体A（2）内部的低温氮气输送至液氮管控输送机构（26）的液氮输送管道（10）内；

B、液氮管控输送机构（26）内部的温度传感器（21）监测液氮输送管道（10）内部的温度，当液氮输送管道（10）内部温度发生变化的时候，电机（8）驱动阀芯机构（20）上的密封扇叶（24）摆动，调节密封扇叶（24）与液氮输送管道（10）之间的间距，控制液氮的稳定输送；

C、罐体A（2）内部的液氮通过液氮管控输送机构（26）输送至液氮管控输送机构（26）与换热罐体机构（16）之间的深冷粉碎机构（27），液氮经过深冷粉碎机构（27）后吸收深冷粉碎机构（27）内部塑料粒子的热量后由液态变成了气态；

D、安装着连接深冷粉碎机（27）和换热罐体机构（16）管道上的气泵（17）将深冷粉碎后产生的低温氮气送入到罐体B（12）内部的氮气螺旋换热管（15）内，罐体B（12）内部的水与氮气螺旋换热管（15）内部的低温氮气进行换热；

E、经过降温的水从冷水输出管（18）输出，常温水不断地从水流接入管（11）输入到罐体B（12）内部。

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