CN207877798U - 一种深冷处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种深冷处理设备，该设备包括：对待处理工件进行深冷处理的箱体；箱体具有进气口和主排气口，热气体通过进气口进入箱体内部，箱体内的气体通过主排气口排出，在箱体的进气口和主排气口之间、环绕箱体的侧壁设置一环形进液槽，环形进液槽用于向箱体内输送低温介质，箱体内进气口端的气体穿过环形进液槽所在的平面从主排气口排出。本实用新型提供的一种深冷处理设备，随着气体的流动可将箱体中部多余的冷量吹向主排气口，直接对待处理工件进行预冷，实现冷量的连续回收利用，使冷量能够得到充分完全的利用，可节约能源的消耗，同时提高深冷处理效率；另外，可直接连续的对待处理工件进行回温及回火处理，使处理过程连续高效。

Description

一种深冷处理设备

技术领域

本实用新型涉及深冷处理技术领域，更具体地，涉及一种深冷处理设备。

背景技术

深冷处理是指将材料置于一定的低温环境中(-100℃以下)，按照一定的工艺进行处理的过程。深冷处理应用范围很广，对于金属材料，研究及应用表明深冷处理能够有效改善材料的耐磨性、尺寸稳定性、强度以及韧性等机械性能，从而能够提高产品的质量，延长使用寿命，最终降低生产成本。此外，在食品领域对于食品材料，利用深冷处理可以对食品进行深冷速冻保鲜，延长食品货架期等。近年来，深冷处理技术在机械制造领域、食品速冻保鲜等领域得到了广泛的应用。

在深冷处理过程中，工艺参数包括处理温度、升降温速率以及后续的回火温度等是该技术的核心，其直接决定着最终的处理效果。因此，对处理过程工艺参数的控制显得尤为必要。

深冷处理设备是一种能够按照特定的工艺对材料进行升降温和保温的设备。液氮具有温度低、获取容易、制取成本低、无污染等优点，成为目前深冷处理设备普遍采用的制冷剂。传统深冷处理设备大多以液氮为制冷剂进行深冷处理，基本原理是通过液氮汽化以后产生的低温氮气和材料进行对流换热，以此降低材料的温度，通过控制液氮的供给量来控制深冷处理设备的温度。处理过程中换热完温度相对较高的低温氮气直接排放到空气中，处理温度较低时排除气的温度同样很低，这样就造成了冷量的大量浪费，尤其对于大型深冷处理设备，其处理量大，处理频率高，因此冷量的浪费很大。

传统的深冷处理设备处理工件后冷量不能回收，处理过程低温冷气的排放导致冷量的浪费较大；且深冷处理与后续工艺通常需要分开进行，生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种克服传统的深冷处理设备处理工件后冷量不能回收，处理过程低温冷气的排放导致冷量的浪费较大；且深冷处理与后续工艺通常需要分开进行，生产效率较低的问题或者至少部分地解决上述问题的一种深冷处理设备。

根据本实用新型，提供一种深冷处理设备，该设备包括：对待处理工件进行深冷处理的箱体；所述箱体具有进气口和主排气口，热气体通过所述进气口进入所述箱体内部，所述箱体内的气体通过所述主排气口排出，在所述箱体的进气口和主排气口之间、环绕所述箱体的侧壁设置一环形进液槽，所述环形进液槽用于向所述箱体内输送低温介质，所述箱体内进气口端的气体穿过所述环形进液槽所在的平面从所述主排气口排出。

在上述方案的基础上，所述箱体的形状为柱体，所述进气口和所述主排气口分别位于所述箱体的两端，所述环形进液槽位于所述箱体的中部，且所述环形进液槽所在的平面与所述箱体的轴向垂直。

在上述方案的基础上，一种深冷处理设备还包括：多个喷嘴；所述喷嘴的进口与所述环形进液槽相连，所述喷嘴的喷口朝向所述箱体内部，多个喷嘴沿着所述环形进液槽均匀分布在所述箱体的四周，所述环形进液槽与低温输液管的一端相连，所述低温输液管的另一端与低温液体储罐相连，所述低温输液管上串联连接低温调节阀。

在上述方案的基础上，一种深冷处理设备还包括：气体加热器和风机；所述气体加热器的出口与所述进气口相连，所述气体加热器的入口与所述风机相连。

在上述方案的基础上，在所述进气口内部设置第一挡板，在所述主排气口内部设置第二挡板，所述第一挡板与所述箱体的内侧壁固连、与所述进气口平行设置且开设有多个小孔，所述第二挡板与所述箱体的内侧壁固连、与所述主排气口平行设置且开设有多个小孔。

在上述方案的基础上，所述箱体的侧壁上开设有侧路排气口，所述侧路排气口位于所述环形进液槽与所述进气口之间，所述侧路排气口与第一阀门相连。

在上述方案的基础上，所述待处理工件放置在料斗中，所述箱体内部放置多个料斗，所述料斗的壁面为镂空结构，在所述箱体靠近主排气口处开设料斗入口，在所述箱体靠近进气口处开设料斗出口，所述料斗入口处设置第一闸门，所述料斗出口处设置第二闸门。

在上述方案的基础上，一种深冷处理设备还包括：传送带；所述传送带从所述进气口以及所述主排气口穿过所述箱体的内部，所述待处理工件放置在所述传送带的上方、由传送带带动进行移动。

在上述方案的基础上，一种深冷处理设备还包括：温度传感器和压力传感器；所述温度传感器与所述箱体的内侧壁固连，所述压力传感器固定设置在所述传送带的下方且与所述传送带接触。

在上述方案的基础上，一种深冷处理设备还包括：控制器；所述控制器分别与所述低温调节阀、第一阀门、风机、传送带、温度传感器、压力传感器、第一闸门和第二闸门相连。

本实用新型提供的一种深冷处理设备，通过将环形进液槽设置在箱体的进气口和主排气口之间，可在箱体的靠中间部位形成低温区对待处理工件进行深冷处理；在箱体的进气口通入热气体，在箱体的主排气口排出气体，使箱体内的气体从进气口端流向主排气口端，随着气体的流动可将箱体中部多余的冷量吹向主排气口端，直接连续的对待处理工件进行预冷，实现冷量的连续回收利用，使冷量能够得到充分完全的利用，可节约能源的消耗，同时提高深冷处理效率。

另外，在箱体的中间部位深冷处理之后的待处理工件可直接来到进气口端与热空气进行对流换热，可直接连续的对待处理工件进行回温及回火处理，使处理过程连续高效，可提高深冷处理效率。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种深冷处理设备的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的一种深冷处理设备的侧视示意图；

图3为根据本实用新型实施例的一种深冷处理设备中第一挡板的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的一种深冷处理设备中箱体内工艺过程示意图；

图5为根据本实用新型实施例的一种深冷处理设备的结构示意图。

附图标记说明：

1—低温液体储罐； 2—低温输液管； 3—低温调节阀；

4—主排气口； 5—料斗； 6—待处理工件；

7—料斗入口； 8—箱体； 9—环形进液槽；

10—喷嘴； 11—温度传感器； 12—侧路排气口；

13—料斗出口； 14—进气口； 15—气体加热器；

16—风机； 17—转动轮； 18—压力传感器；

19—传送带； 20—小孔； 21—第一挡板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实施例根据本实用新型提供一种深冷处理设备，参考图1，该设备包括：对待处理工件6进行深冷处理的箱体8；所述箱体8具有进气口14和主排气口4，热气体通过所述进气口14进入所述箱体8内部，所述箱体8内的气体通过所述主排气口4排出，在所述箱体8的进气口14和主排气口4之间、环绕所述箱体8的侧壁设置一环形进液槽9，所述环形进液槽9用于向所述箱体8内输送低温介质，所述箱体8内进气口14端的气体穿过所述环形进液槽9所在的平面从所述主排气口4排出。

本实施例提供的一种深冷处理设备，主要是在箱体8内通入低温介质来进行对待处理工件6的深冷处理。箱体8具有两个开口，分别为进气口14和主排气口4。进气口14和主排气口4可连通箱体8的内部和外部。

环形进液槽9用于向箱体8内输送低温液体或其他低温介质，使箱体8内部形成低温环境。参考图2，环形进液槽9设置在箱体8的侧壁上，且沿箱体8的侧壁围成一圈，呈环状。环形进液槽9可位于箱体8的外侧壁也可位于内侧壁，只要能将低温介质从箱体8外部输送至内部即可。

环形进液槽9位于进气口14和主排气口4之间，即位于箱体8的中间部位，可使低温介质从箱体8的靠中间部位进入箱体8内，箱体8内部在环形进液槽9附件为温度最低区。

将环形进液槽9环绕箱体8的侧壁围成一圈，使环形进液槽9沿箱体8的四周均匀分布，可使进入箱体8的低温介质从各个方向进入，使箱体8内的温度分布更加均匀，有利于待处理工件6深冷处理的均匀性。

进一步地，在箱体8的进气口14向箱体8内通入热气体，可为空气。箱体8的主排气口4用于箱体8内气体可为空气的排出。从箱体8的进气口14吹入的热气体吹向箱体8的主排气口4。在箱体8内部，空气具有从进气口14朝向主排气口4的流向。

且箱体8内的气体在流动过程中，还需穿过环形进液槽9所在的平面。因为环形进液槽9附近箱体8内的温度较低，因此，箱体8内进气口14端的气体在热气体的吹动下会流经低温区然后从主排气口4排出。

在对待处理工件6进行深冷处理时，将待处理工件6从箱体8的主排气口4端逐渐向进气口14端进行移动。虽然热气体从箱体8的进气口14吹向主排气口4，但因为低温介质会输送至箱体8的中部，使箱体8中间部位的气体与热气体混合后仍具有较低的温度。

待处理工件6移动至箱体8的中间部位即环形进液槽9附近时，在低温环境下进行深冷处理。深冷处理之后的工件会继续朝向进气口14端进行移动，在箱体8的进气口14端因为有热气体输入，温度较高。因此，在箱体8的进气口14端可继续对深冷处理后的工件进行回温以及回火处理。

进一步地，因为在箱体8内部，气体从进气口14向主排气口4进行流动。在箱体8中间部位的冷气体也会在热气体的吹动下向箱体8的主排气口4进行流动。箱体8中间部位多余的冷量会依次经过从箱体8的主排气口4端输送来的待处理工件6，多余的冷量会被待处理工件6吸收，可对待处理工件6进行预冷处理，实现冷量的连续回收利用，节约了能源消耗，且可提高深冷处理效率。

箱体8中部的冷气体在朝向第二端的主排气口4流动的过程中，冷量可基本完全被待处理工件6吸收，使得从主排气口4所排出的空气温度较高，可达到室温，实现了冷量的充分完全利用。

本实施例提供的一种深冷处理设备，通过将环形进液槽9设置在箱体8的中间部位，可在箱体8的中间部位形成低温区对待处理工件6进行深冷处理；在箱体8的进气口14通入热气体，在箱体8的主排气口4排出气体，使箱体8内的气体从进气口14流向主排气口4，随着气体的流动可将箱体8中部多余的冷量吹向主排气口4，直接连续的对待处理工件6进行预冷，实现冷量的连续回收利用，使冷量能够得到充分完全的利用，可节约能源的消耗，同时提高深冷处理效率。

另外，在箱体8的中部深冷处理之后的待处理工件6可直接来到进气口14端与热气体进行对流换热，可直接连续的对待处理工件6进行回温及回火处理，使处理过程连续高效，可提高深冷处理效率。

进一步地，箱体8的侧壁可为双层不锈钢材质，且在双层不锈钢夹层之间可填充硬质聚氨酯泡沫保温材料，以减少冷量的散失损坏。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述箱体8的形状为柱体，所述进气口14和所述主排气口4分别位于所述箱体8的两端，所述环形进液槽9位于所述箱体8的中部，且所述环形进液槽9所在的平面与所述箱体8的轴向垂直。

本实施例基于上述实施例，对箱体8以及环形进液槽9的设置进行了进一步地说明。在箱体8为柱体形状时，优选地，在箱体8的两端设有开口，分别为进气口14和主排气口4。环形进液槽9设置在箱体8的中部，即位于进气口14和主排气口4之间的中间位置处。

优选地，将环形进液槽9所在的平面与箱体8的轴向垂直设置。这样，可使低温介质从箱体8的各个方向均匀地输送至箱体8内部，有利于箱体8内温度的均匀分布，可以对待处理工件6进行更好的处理。

进一步地，箱体8为柱体，柱体包括长方体、圆柱体或其他，对此不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备还包括：多个喷嘴10；所述喷嘴10的进口与所述环形进液槽9相连，所述喷嘴10的喷口朝向所述箱体8内部，多个喷嘴10沿着所述环形进液槽9均匀分布在所述箱体8的四周，所述环形进液槽9与低温输液管2的一端相连，所述低温输液管2的另一端与低温液体储罐1相连，所述低温输液管2上串联连接低温调节阀3。

本实施例基于上述实施例，对低温介质的输送过程进行了具体说明。外部低温介质储存在低温液体储罐1中，低温液体储罐1通过低温输液管2与环形进液槽9相连。低温输液管2上连接有低温调节阀3，低温调节阀3用于控制所输送的低温介质的量，通过控制低温介质的量，可对箱体8内部的温度进行调控。

环形进液槽9与多个喷嘴10相连，喷嘴10沿箱体8的四周均匀分布，以保证进入箱体8的低温介质的均匀分布。低温介质通过低温输液管2输送至环形进液槽9，之后通过各个喷嘴10，喷入箱体8内部。

喷嘴10应能适应低温介质，为低温喷嘴10。且在低温介质为液体时，喷嘴10可为雾化喷嘴10，将低温液体雾化后喷入箱体8内部。

进一步地，环形进液槽9可为设置在箱体8表面或嵌在箱体8侧壁中的管道，管道与低温输液管2相连，管道通过喷嘴10与箱体8内部相连。环形进液槽9也可为嵌在箱体8侧壁中的通道，通道与低温输液管2相连，低温输液管2将低温介质输送至该通道中，然后通过喷嘴10喷入箱体8内部。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备还包括：气体加热器15和风机16；所述气体加热器15的出口与所述进气口14相连，所述气体加热器15的入口与所述风机16相连。

本实施例基于上述实施例，对箱体8的进气口14处的设置进行了说明。在进气口14处设置有气体加热器15，用于对气体进行加热升温形成热气体。风机16用于将气体可为空气抽至气体加热器15中，并吹向箱体8的内部。风机16还可控制吹入箱体8内部的热气体的流量，通过调节热气体流量的大小，可对箱体8内部的温度进行调控。

气体加热器15可将从风机16进来的空气加热至高温，例如可为室温至回火温度之间的任意温度，实现工件的升温及后续回火处理。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图3，在所述进气口14内部设置第一挡板21，在所述主排气口4内部设置第二挡板，所述第一挡板21与所述箱体8的内侧壁固连、与所述进气口14平行设置且开设有多个小孔20，所述第二挡板与所述箱体8的内侧壁固连、与所述主排气口4平行设置且开设有多个小孔。

本实施例基于上述实施例，对进气口14以及主排气口4的设置进行了进一步地说明。进气口14应为可连通箱体8内部和外部的开口。可在箱体8的进气口14内部设置第一挡板21。第一挡板21设置在箱体8的内部，与箱体8的内侧壁接触固连。

第一挡板21为板状，具有镂空结构。第一挡板21上开设有多个小孔20，热空气通过该多个小孔20进入箱体8内部。

主排气口4同样为连通箱体8内部和外部的开口。可在箱体8的主排气口4内设置第二挡板。第二挡板同样在箱体8的内部，与箱体8的内侧壁接触固连。

第二挡板为板状，具有镂空结构。第二挡板上开设有多个小孔，箱体8内的空气通过该小孔流出箱体8。第一挡板21和第二挡板均为可为不锈钢材质，但对此不作限定。

在箱体8的两端分别设置第一挡板21和第二挡板，使箱体8密封更加良好，既能保证热空气和箱体8内空气的正常流出和流出，同时可尽量减少箱体8内热量或冷量的散失，提高能量利用效率。

进一步地，第一挡板21和第二挡板上小孔的大小和数量可根据实际需要设定，对此不作限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述箱体8的侧壁上开设有侧路排气口12，所述侧路排气口12位于所述环形进液槽9与所述进气口14之间，所述侧路排气口12与第一阀门相连。

本实施例基于上述实施例，在箱体8的侧壁上开设侧路排气口12，主要用于排出多余的热空气。侧路排气口12可为在箱体8的侧壁上开设的一贯穿箱体8侧壁的开口，可使箱体8内的空气流出。

侧路排气口12位于环形进液槽9和进气口14之间，靠近箱体8的进气口14。因为在环形进液槽9与进气口14之间，在箱体8的内部主要为温度较高的热空气，因此，从侧路排气口12所排出的气体也主要为热空气。

进一步地，将侧路排气口12与第一阀门相连，第一阀门可用来控制侧路排气口12的打开关闭以及打开程度。设置侧路排气口12可用于在箱体8内温度过高时排出部分热空气，有利于维持箱体8内较适宜的温度。

进一步地，侧路排气口12可以但不限于一个，其具体安装的位置和个数可根据实际运行要求确定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述待处理工件6放置在料斗5中，所述箱体8内部放置多个料斗5，所述料斗5的壁面为镂空结构，在所述箱体8靠近主排气口4处开设料斗入口7，在所述箱体8靠近进气口14处开设料斗出口13，所述料斗入口7处设置第一闸门，所述料斗出口13处设置第二闸门。

本实施例基于上述实施例，对待处理工件6的放置进行了说明。待处理工件6是放置在多个料斗5中，与料斗5共同放置在箱体8的内部。料斗5可为底部和壁面镂空的无盖长方体，可为不锈钢材质。料斗5的容积和尺寸根据实际工件尺寸确定。料斗5的壁面和底部开设小孔，小孔大小和数量按照实际需要确定。料斗5内为待处理的工件。

料斗5也可为其他形状，具有容置空间即可，料斗5也可为有盖的容器，此时料斗5的顶盖也应为镂空结构，开设有多个小孔。将料斗5设置为镂空结构，便于待处理工件6与箱体8内空气接触进行对流换热，以提高处理效率。

因为待处理工件6是从箱体8的主排气口4端向进气口14端进行移动，可在箱体8靠近主排气口4处开设料斗入口7，用于往箱体8内放置料斗5以及待处理工件6。在箱体8靠近进气口14处开设料斗出口13，用于取出处理后的待处理工件6及料斗5。

料斗入口7以及料斗出口13可为开设在箱体8的侧壁上的通孔。

进一步地，所述料斗入口7处设置第一闸门，所述料斗出口13处设置第二闸门。第一闸门和第二闸门应密封性良好，在不需要进料或出料时处于关闭状态。

在需要进料时，应打开第一闸门，在需要出料时，应打开第二闸门，进出料完成后第一闸门和第二闸门关闭。设置第一闸门和第二闸门可进一步提高箱体8的密封性能，防止箱体8内冷量以及热量的散失。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备还包括：传送带19；所述传送带19从进气口14以及所述主排气口4穿过所述箱体8的内部，所述待处理工件6放置在所述传送带19的上方、由传送带带动进行移动。

本实施例基于上述实施例，设置了传送带19用于带动待处理工件6的移动。为了增强对箱体8内部的保温性，可将传送带19设置在箱体8的内部。传送带19可从箱体8的具有开口的两端即主排气口4和进气口14穿过，传送带19经过箱体8的内部，可将待处理工件6从箱体8的主排气口4端移动至进气口14端。传送带19可与箱体8的下方侧壁的内表面接触。

传送带19在箱体8的两端可缠绕过两个转动轮17。两个转动轮17分别位于箱体8的两端，且均位于箱体8的外部。转动轮17可与电机相连，电机带动转动轮17进行转动。传送带19在转动轮17的带动下进行移动。

待处理工件6直接或通过料斗5放置在传送带19上，与传送带19的上表面接触，在传送带19的带动下从箱体8的主排气口4端移动至箱体8的进气口14端。设置传送带19，可方便待处理工件6的移动，减少人力消耗。

进一步地，传送带19为网状结构，是由多个网眼连接而成。因为环形进液槽9沿箱体8的侧壁布置在箱体8的四周，将传送带19设置为网状结构，可保证从传送带19下方输送的低温介质能够与待处理工件6接触，保证处理效果。

进一步地，因为传送带19从箱体8的一端穿入，从箱体8的另一端穿出，而第一挡板21与第二挡板分别设置在箱体8的两端内部，第一挡板21与第二挡板会与传送带19接触。为保证传送带19的顺利移动，可在传送带19与第一挡板21以及第二挡板接触的地方设置高分子材料或者石墨等材料，以保证滑动过程中，传送带19既能顺利滑动，同时可提高箱体8内部的密封性，防止冷量或热量损失。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备还包括：温度传感器11和压力传感器18；所述温度传感器11与所述箱体8的内侧壁固连，所述压力传感器18固定设置在所述传送带19的下方且与所述传送带19接触。

本实施例基于上述实施例，增设了温度传感器11和压力传感器18，用于对箱体8内的环境参数进行精确的监测和控制。温度传感器11固定设置在箱体8的内部，用于实时监测箱体8内部的环境温度。

压力传感器18固定设置在传送带19的下方，可用来实时监测传送带19上待处理工件6的质量。

可在箱体8的内部不同位置设置多个温度传感器11以及压力传感器18，具体设置位置及个数可根据实际需要确定。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备还包括：控制器；所述控制器分别与低温调节阀3、第一阀门、风机16、传送带19、温度传感器11、压力传感器18、第一闸门和第二闸门相连。

本实施例基于上述实施例，设置控制器，用于对箱体8内部的各个环境参数进行精准自动的控制调节，保证对待处理工件6的处理效果。低温调节阀3以及第一阀门可电性连接于控制器，控制器可对低温调节阀3以及第一阀门进行调控。

风机16的风量可调且电性连接于控制器。可以根据料斗出口13处工件的回温和后续回火需要提供不同的送风量。同时风机16可协助对箱体8内进行温度控制，温度太高时，减小风机16热空气风量，协助温度下降；温度太低时，增大所述风机16内热空气风量，协助使温度上升；最终实现工件所需温度的精确控制。

传送带19启停可调且电性连接于控制器。可通过控制器控制每次启动传送带19后传送移动相当于一个料斗5宽度的距离然后停止，平均每次启停间隔不少于进出料斗5的时间。

温度传感器11用于获取箱体8内部的温度，并将温度信号传送至控制器，控制器通过反馈调节低温调节阀3控制低温介质的供应量、风机16的热空气进风量和侧路排气口12的排风量，实现箱体8内工件温度达到要求。温度太高时，增大低温介质供应量，减少风机16内热空气风量，增大侧路排气口12排风量，使温度下降；温度太低时，减小低温介质供应量，增大所述风机16内热空气风量，减小侧路排气口12排风量，使温度上升；最终实现对工件控温。

压力传感器18用于获取传送带19上的料斗5和工件总质量，并将质量回传至控制器，控制器反馈调节传送带19的启停。控制器还与第一闸门以及第二闸门电性连接，控制第一闸门和第二闸门的打开及关闭。

箱体8中环形进液槽9与第二端之间的后一批工件充分利用前一批工件处理后的冷量进行深冷处理，并通过风机16风量和低温介质进给量的耦合控制实现箱体8温度的控制。后一批工件是指靠近第二端的工件，前一批工件是指靠近第一端的工件。

在上述实施例的基础上，进一步地，根据本实用新型提供一种基于深冷处理设备的处理方法，该方法包括：利用对待处理工件6深冷处理后的冷量直接对新的待处理工件6进行预冷；对深冷处理后的待处理工件6直接连续进行回火处理。

本实施例提供的一种基于深冷处理设备的处理方法，将深冷处理之后多余的冷量直接用于对待处理工件进行预冷，以实现冷量的充分回收利用，且对工件进行预冷，有利于提高深冷处理效率；另外，将深冷处理之后的工件直接连续的进行回火处理，使工艺过程变得连续，可提高效率。

进一步地，一种基于深冷处理设备的处理方法还包括：低温介质从箱体8的中间部位输送至箱体8内部；在箱体8的一端通过风机吹入热空气。热空气将箱体8内的气体吹向箱体8的另一端，且中间穿过深冷处理区。中间的深冷处理区为温度较低，对待处理工件6进行深冷处理的区域。

进一步地，一种基于深冷处理设备的处理方法还包括：待处理工件6从箱体8的另一端移动至箱体8的一端。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种深冷处理设备包括：低温液体储罐1、低温输液管2、低温调节阀3、箱体8、料斗5、温度传感器11、压力传感器18及控制器，低温介质为液氮。

处理工件时，低温液体从深冷处理设备箱体8中部的环形空间通过液氮喷嘴10雾化后从四周均匀注入到箱体8空间。然后和被处理工件进行热交换实现深冷处理过程。控制器通过深冷箱中部最低温度来控制低温调节阀3可为低温电磁阀的开度实现低温液体的有序供给，最终控制系统的最低温度。

控制器通过风机16调节热空气的流量和温度控制箱体8靠近第一端的工件温度和箱体8内的温度梯度。深冷处理设备箱体8内设置传送带19，料斗5里的待处理工件6工件随着传送带19可以连续进行深冷处理和后续的回火处理。箱体8中部工件的冷量通过风机16的作用逐级传递至第二端的工件进行利用，从而保证连续处理过程中冷量的充分利用。解决了现有的深冷处理设备处理冷量浪费严重和处理过程不连续的缺点。这一实用新型对于材料深冷处理时节约能源、降低成本具有重大意义。

进一步地，箱体8可为卧式，即箱体8水平放置，左右两端具有开口。可将箱体8的左端设为主排气口4，箱体8的右端设为进气口14。箱体8包括料斗入口7、料斗出口13、气体加热器15、环形进液槽9、喷嘴10、进气口14、主排气口4、侧路排气口12、风机16和传送带19。

箱体8可以但不限于长方体状，箱体8左右两端分别为主排气口4和气体加热器15。主排气口4端的箱体8的顶部为料斗入口7，气体加热器15端的顶部为料斗出口13。进气口14位于气体加热器15内侧，空气经过风机16由气体加热器15进入进气口14内，进入箱体8内。

传送带19贯穿进气口14和排气口。环形进液槽9沿着箱体8四周设置。喷嘴10沿着环形进液槽9设置布满箱体8四周，低温液体喷嘴10的进口连接于环形进液槽9，喷嘴10的喷口收容于箱体8内。侧路排气口12设置于环形进液槽9与料斗出口13之间。料斗出口13端通过气体加热器15并通过风机16的作用使得热风和工件进行对流换热，从而可对工件进行回火处理。

传送带19在箱体8内的底部将装了待处理工件6的料斗5从左端向右端运送，待处理工件6依次进行深冷处理和回温回火处理。

侧路排气口12与第一阀门相连，第一阀门可为蝶阀。多余的热空气可从侧路排气口12排出。

控制器对箱体8内的环境参数，例如温度进行综合调控。箱体8内的温度经过控制器调整后可实现工件处理的深冷、保温、回温及回火等功能。深冷处理及后续回火处理工艺过程可以但不限于图4所示。参考图4，横坐标表示箱体8的长度，箭头指向箱体8的右端。纵坐标表示温度。

在箱体8的中部，因为低温介质通过环形进液槽9输送至箱体8内部，因此温度较低，为箱体8内温度最低区，待处理工件6在此区域进行深冷处理。箱体8中部的冷量在热空气的吹动下，逐渐向左端进行移动，因此，从箱体8的中部向箱体8的左端即主排气口4端，温度逐渐升高，从主排气口4排出的空气温度可达到室温。

在箱体8的右端，即进气口14端，因为有热空气的输入，温度较高。进气口14处的热空气温度可为室温至回火温度之间的任何一个温度。

本实施例根据本实用新型为克服现有的深冷处理设备低温气体排放导致冷量损耗、冷量不能回收利用的缺点，设计了一种具有冷量回收及回火功能的连续式深冷处理设备，该连续式深冷处理设备利用低温介质从箱体8的环形进液槽9喷入设备内；该设备可充分利用上一批处理完后工件和设备的冷量对下一批工件进行深冷处理，从而实现了冷量的回收利用，实现处理过程冷量连续利用几乎无损耗，最终减少低温液体消耗，降低能耗，同时，深冷处理完的工件通过回火功能连续实现深冷处理后常规的补充回火，保证了整个处理过程的连续性。

该连续式深冷处理设备可利用低温液体作为制冷剂，低温液体范围很广，低温液体可以但不限于液氮，液氢、液氦、液态空气等其他低温流体均可作为深冷处理的冷源。例如当使用液氮作制冷剂时，深冷箱体8内温度控温区间可以为-196℃～回火温度180℃；当使用液氦作制冷剂时，深冷箱体8内温度控温区间变为-268～180℃，具体低温液体的选择根据实际所需温度区间确定。

采用液氮作为制冷剂，成本低廉，无环境污染，操作方便。液氮储罐的液相出口连接于低温输液管2的一端，低温输液管2的管路上安装有低温调节阀3，低温调节阀3电性连接于所述控制器，低温输液管2的另一端连接于箱体8的环形液氮进液槽，温度传感器11设置于深冷箱体8内且电性连接于控制器。加热采用风机16吹入热空气，处理过程中的工艺参数可以通过计算机进行远程控制。

气体加热器15可将从风机16进来的空气加热至高温，可为室温～180℃，从而进行箱体8温度的控制和开展深冷后的回火处理，具体回温温度值根据待处理工件6回温过程所需的温度而定。

其中，风机16的风量可调且电性连接于所述控制器，可以提供不同送风量，实现料斗出口13处的工件回温和深冷处理后的回火处理。同时可协助对所述深冷箱内进行控温：温度太高时，减小风机16内热空气风量，协助温度下降；温度太低时，增大所述风机16内热空气风量，协助使温度上升；最终实现箱体8温度在-196～180℃温度区间的精确控制。

控制器通过风机16风量、液氮进给量和侧路排气口12排风量的耦合控制实现箱体8温度的控制。

本实施例提供的深冷处理设备的具体工作流程为：将待处理工件6放置在各个料斗5里。根据工艺要求在控制器上设置相应降温曲线。打开传送带19开关，将每个料斗5依次放置在传送带19上。传送带19上放满料斗5时传送带19下的压力传感器18将信号传给控制器，传送带19自动启停。

开启液氮储罐的供应开关，高压液氮(0.6MPa-1.6MPa)从液氮储罐进入低温输液管2，流经低温调节阀3后在喷嘴10处进入箱体8内部，冷却工件。

通过深冷箱体8内温度传感器11检测工件温度，并与预设工艺进行比对，通过控制器对低温调节阀3、风机16风量和侧路排气口12风量进行调节。当深冷温度太高时，调大低温调节阀3开度，则液氮流量增大，输入冷量增多；当深冷温度太低时，调小低温调节阀3开度，则液氮流量增小，输入冷量减少，最终工件温度达到预定数值。深冷处理完成后，控制器将热风机16风量开大，传送带19右端工件进行回温和回火处理，同时传送带19右端的工件冷量被吹到左端的工件上继续处理工件。

取出传送带19右端深冷处理并完成回温的工件料斗5，传送带19上料斗5数量减少，质量减小；压力传感器18将信号传给控制器，控制器启动一次传送带19，传送带19向前移动相当于一个料斗5的距离；将新的待处理的工件料斗5放入传送带19左端。如此循环。

通过控制器反馈调节低温调节阀3的开度，增大或减小液氮供应量、热空气进风量和侧路排气口12风量，实现深冷箱体8内温度的精确控制到区间-196～180℃内任一需要值。通过控制器反馈调节热风机16的风量和侧路排气口12风量大小实现两个目的：一是实现工件的回温及深冷后的回火处理，同时冷风将冷量带到下一批工件上；二是协助实现箱内控温，温度太高时，减小风机16内热空气风量，增大侧路排气口12风量，协助温度下降；温度太低时，增大所述风机16内热空气风量，减小侧路排气口12风量，协助使温度上升。通过控制反馈器反馈调节传送带19的启停，实现传送带19上保持满重量的料斗5数量。

进一步地，深冷处理设备箱体8不仅限于卧式，还可将箱体8做成立式，参考图5，箱体8竖立，箱体8上端为进料口和主排气口4，下端为出料口和进气口14。对于粘度很小的工件，可去掉传送带19和料斗5，依靠工件自身重力下降出料完成连续化运行。在某些情况下可将出料口做成漏斗状收口。

该装置的液氮储罐、低温调节阀3、环形进液槽9、风机16、气体加热器15、进气口14、主排气口4、侧路排气口12、温度传感器11和控制器等部件的布置方式和前述卧式的深冷处理设备相似，控温和运行流场也相同，具体根据所需温度区间等实际工艺要求确定，在此不再赘述。

深冷处理设备处理的工件可以但不限于金属、塑料、食品和药品等需要低温处理的对象。

本实施例根据本实用新型提供的深冷处理设备，同时开设了进气口14、环形进液槽9和主排气口4。处理工件时，低温液体从环形进液槽9经过喷嘴10从设备四周喷淋并与热空气混合，使深冷箱体8内维持需要的低温环境，对工件进行深冷处理。热空气的热风可连续地对料斗5出口处的工件进行回火处理。这样，工件连续进行了深冷和后续的回火处理，喷淋的低温液体、冷气和工件里的冷量被热空气吹到后进入的工件上进行对流换热，使得冷量得到连续回收利用。

该深冷处理设备设置了控制器，控制器通过反馈调节低温液体供应量、热空气进风量和侧路排气口12排风量，实现内工件温度达到要求。箱内温控主要依靠低温液体进量完成，同时风机16风量做微量调整也可协助控温。温度太高时，减小所述风机16热空气风量，协助温度下降；温度太低时，增大所述风机16内热空气风量，协助使温度上升；最终实现工件所需温度的精确控制。

该深冷处理设备内设置了传送带19，料斗5里的待处理工件6随着传送带19可以连续进行深冷处理和后续的回火处理，冷量连续利用，无需反复对设备进行开门和关门，节省了人力。

该深冷处理设备，在保障深冷处理设备性能前提下，可以充分回收利用低温气体冷量，降低能耗，同时连续化进行深冷处理和回火处理，从而显著提高生产效率。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深冷处理设备，其特征在于，包括：对待处理工件进行深冷处理的箱体；所述箱体具有进气口和主排气口，热气体通过所述进气口进入所述箱体内部，所述箱体内的气体通过所述主排气口排出，在所述箱体的进气口和主排气口之间、环绕所述箱体的侧壁设置一环形进液槽，所述环形进液槽用于向所述箱体内输送低温介质，所述箱体内进气口端的气体穿过所述环形进液槽所在的平面从所述主排气口排出。

2.根据权利要求1所述的深冷处理设备，其特征在于，所述箱体的形状为柱体，所述进气口和所述主排气口分别位于所述箱体的两端，所述环形进液槽位于所述箱体的中部，且所述环形进液槽所在的平面与所述箱体的轴向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的深冷处理设备，其特征在于，还包括：多个喷嘴；所述喷嘴的进口与所述环形进液槽相连，所述喷嘴的喷口朝向所述箱体内部，多个喷嘴沿着所述环形进液槽均匀分布在所述箱体的四周，所述环形进液槽与低温输液管的一端相连，所述低温输液管的另一端与低温液体储罐相连，所述低温输液管上串联连接低温调节阀。

4.根据权利要求3所述的深冷处理设备，其特征在于，还包括：气体加热器和风机；所述气体加热器的出口与所述进气口相连，所述气体加热器的入口与所述风机相连。

5.根据权利要求1或2或4所述的深冷处理设备，其特征在于，在所述进气口内部设置第一挡板，在所述主排气口内部设置第二挡板，所述第一挡板与所述箱体的内侧壁固连、与所述进气口平行设置且开设有多个小孔，所述第二挡板与所述箱体的内侧壁固连、与所述主排气口平行设置且开设有多个小孔。

6.根据权利要求4所述的深冷处理设备，其特征在于，所述箱体的侧壁上开设有侧路排气口，所述侧路排气口位于所述环形进液槽与所述进气口之间，所述侧路排气口与第一阀门相连。

7.根据权利要求6所述的深冷处理设备，其特征在于，所述待处理工件放置在料斗中，所述箱体内部放置多个料斗，所述料斗的壁面为镂空结构，在所述箱体靠近主排气口处开设料斗入口，在所述箱体靠近进气口处开设料斗出口，所述料斗入口处设置第一闸门，所述料斗出口处设置第二闸门。

8.根据权利要求7所述的深冷处理设备，其特征在于，还包括：传送带；所述传送带从所述进气口以及所述主排气口穿过所述箱体的内部，所述待处理工件放置在所述传送带的上方、由传送带带动进行移动。

9.根据权利要求8所述的深冷处理设备，其特征在于，还包括：温度传感器和压力传感器；所述温度传感器与所述箱体的内侧壁固连，所述压力传感器固定设置在所述传送带的下方且与所述传送带接触。

10.根据权利要求9所述的深冷处理设备，其特征在于，还包括：控制器；所述控制器分别与所述低温调节阀、第一阀门、风机、传送带、温度传感器、压力传感器、第一闸门和第二闸门相连。