CN208751348U - 一种干冰生产过程中冷量回收设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干冰生产过程中冷量回收设备，包括热换器，所述热换器的两侧外壁上分别安装有气体出管和气体进管，所述气体进管远离热换器的一端连接有干冰机，所述干冰机的内部安装有ARM微控制器，所述热换器相邻于气体出管的两侧外壁上分别安装有液体进管和液体出管，所述液体出管远离热换器的一端与干冰机连接，本实用新型设置了热换器和冷凝管，干冰机在进行工作时，由液体进管向干冰机内部导入液态二氧化碳作为干冰制造的原料，液态二氧化碳通过热换器和冷凝箱进入干冰机内部，并经过干冰机内部的降价装置进行急速降压处理，高压液态二氧化碳经过节流减压后大部分成为固态二氧化碳，即为干冰粉。

Description

一种干冰生产过程中冷量回收设备

技术领域

本实用新型属于干冰生产技术领域，具体涉及一种干冰生产过程中冷量回收设备。

背景技术

在干冰生产过程中，需要液态二氧化碳在储罐处经过管道输送到各台干冰生产设备的原料入口处，在这个输送过程中会使液态二氧化碳的冷量损耗，液态二氧化碳在干冰设备入口处急速降压，物料在降压后成为干冰粉，而干冰的产能大小取决于每一次液态二氧化碳降压后所产生的干冰粉的多少，干冰粉的量取决于液态二氧化碳固化前的饱和蒸汽压的大小，影响干冰生产的货量，以及废气排出的量。

但是，目前市场现有的干冰生产过程中液态二氧化碳在管道内输送时均通过保温层作为输送保护，但该保护方式仍然存在较多的损耗，液态二氧化碳中饱和蒸汽仍然较高，而且在干冰生产过程中降压后的气态二氧化碳中存在较多冷量，直接排放造成较大的能量浪费，另外在进行干冰生产的过程中，由于液态二氧化碳的初始温度不同，使得整体设备存在产量不均的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种干冰生产过程中冷量回收设备，以解决现有的液态二氧化碳损耗较大和产量不均的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种干冰生产过程中冷量回收设备，包括热换器，所述热换器的两侧外壁上分别安装有气体出管和气体进管，所述气体进管远离热换器的一端连接有干冰机，所述干冰机的内部安装有ARM微控制器，所述热换器相邻于气体出管的两侧外壁上分别安装有液体进管和液体出管，所述液体出管远离热换器的一端与干冰机连接，所述干冰机与热换器之间焊接有储能器和冷凝箱，所述冷凝箱位于储能器的一侧，所述液体出管贯穿冷凝箱，所述储能器的一侧与气体出管连接，且储能器的内部安装有多个蓄冷盒，所述蓄冷盒的内部填充有蓄冷剂，所述储能器远离气体出管的一侧外壁上安装有出气口和导气管，所述导气管位于出气口的一侧，且导气管远离储能器的一端与冷凝箱连接，所述出气口和导气管的内部均焊接有气阀，所述热换器的内壁上设置有保温层，且热换器的内部焊接有折流板和冷凝管，所述冷凝管贯穿折流板，且冷凝管的两端分别与液体进管和液体出管连接，所述热换器的一侧内壁上焊接有温度传感器，所述温度传感器和气阀均与ARM微控制器电性连接。

优选的，所述折流板共设置有四个，且四个折流板以两个为一组均匀对称分布于热换器的两侧内壁上。

优选的，所述冷凝箱的一侧外壁上安装有出气管。

优选的，所述冷凝管为S型结构。

优选的，所述蓄冷剂为蜂窝状结构。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型设置了热换器和冷凝管，干冰机在进行工作时，由液体进管向干冰机内部导入液态二氧化碳作为干冰制造的原料，液态二氧化碳通过热换器和冷凝箱进入干冰机内部，并经过干冰机内部的降价装置进行急速降压处理，高压液态二氧化碳经过节流减压后大部分成为固态二氧化碳，即为干冰粉，而剩余部分的液态二氧化碳则会汽化后成为低压低温状态的气态二氧化碳，此气态二氧化碳则通过气体进管被导入热换器内部，气态二氧化碳在热换器内部与冷凝管相接触，从而与冷凝管之间形成热换作用，而液态二氧化碳在穿过热换器时需经过冷凝管进行导通，因而能有效实现低温气态二氧化碳与液态二氧化碳之间的热换作用，从而降低液态二氧化碳的温度，实现对液态二氧化碳的预冷操作，使得液态二氧化碳的饱和蒸汽压降低，增加干冰粉的喷射量，提高液态二氧化碳的使用效率，降低尾气排放量，从而达到节能减排，增加设备产能的作用，另外降低了液态二氧化碳的温度，降低饱和蒸汽压，汽化量减少，管道压力降低，降低了管道以及其中的阀门的损坏率。

(2)本实用新型设置了储能器和冷凝箱，热换器在进行热换的过程中存在热换平衡，通过温度传感器对热换器温度进行检测，若温度传感器所检测的温度低于调控温度时，热换后的气态二氧化碳携带残余冷量通过气体出管进入储能器内，与蓄冷盒内部的蓄冷剂充分接触，使得蓄冷剂产生吸冷相变，从而将残余冷量储存与储能器内，而气态二氧化碳则通过出气口排出，此时冷凝箱处于非冷凝状态，液态二氧化碳通过液体出管直接进入干冰机内进行降压成型，若检测温度高于调控温度时，所排出的气态二氧化碳温度同样高于储能器内的温度，因而蓄冷剂产生吸热变相，形成冷量释放，从而降低气态二氧化碳的温度，而此时导气管的气阀被开启，降温后的气态二氧化碳进入冷凝箱，与液态二氧化碳形成二次热换，从而进一步降低液态二氧化碳的温度，整体结构实现对气态二氧化碳残余冷量的充分利用与储存，在热换效果较高时，进行冷量储存，在热换效果较低时进行冷量释放，充分保证了液态二氧化碳温度的平稳性，充分利用了回收的冷量，也使得整体设备的产量更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型热换器的结构示意图；

图3为本实用新型储能器的结构示意图；

图中：1-保温层、2-折流板、3-热换器、4-液体进管、5-气体出管、6-储能器、7-ARM微控制器、8-干冰机、9-冷凝箱、10-液体出管、11-气体进管、12-温度传感器、13-出气口、14-导气管、15-气阀、16-蓄冷剂、17-蓄冷盒、18-冷凝管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3所示，本实用新型提供如下技术方案：一种干冰生产过程中冷量回收设备，包括热换器3，热换器3的两侧外壁上分别安装有气体出管5和气体进管11，气体进管11远离热换器3的一端连接有干冰机8，干冰机8的内部安装有ARM微控制器7，热换器3相邻于气体出管5的两侧外壁上分别安装有液体进管4和液体出管10，液体出管10远离热换器3的一端与干冰机8连接，干冰机8与热换器3之间焊接有储能器6和冷凝箱9，通过储能器6和冷凝箱9的相互配合实现液态二氧化碳的二次冷凝，冷凝箱9位于储能器6的一侧，液体出管10贯穿冷凝箱9，储能器6的一侧与气体出管5连接，且储能器6的内部安装有多个蓄冷盒17，蓄冷盒17的内部填充有蓄冷剂16，蓄冷剂16通过变相作用实现冷量的储存与释放，储能器6远离气体出管5的一侧外壁上安装有出气口13和导气管14，导气管14位于出气口13的一侧，且导气管14远离储能器6的一端与冷凝箱9连接，出气口13和导气管14的内部均焊接有气阀15，通过气阀15的启闭实现储能器6与冷凝箱9的断开与连接，热换器3的内壁上设置有保温层1，通过保温层1提高热换器3的保温作用，降低冷量的散失，且热换器3的内部焊接有折流板2和冷凝管18，冷凝管18贯穿折流板2，且冷凝管18的两端分别与液体进管4和液体出管10连接，热换器3的一侧内壁上焊接有温度传感器12，温度传感器12的型号为NTC温度传感器，温度传感器12和气阀15均与ARM微控制器7电性连接。

为了增加气体在热换器3内的流通时间，本实施例中，优选的，折流板2共设置有四个，且四个折流板2以两个为一组均匀对称分布于热换器3的两侧内壁上。

为了便于排放冷凝箱9内的气体，本实施例中，优选的，冷凝箱9的一侧外壁上安装有出气管。

为了提高冷凝管18的长度，本实施例中，优选的，冷凝管18为S型结构。

为了增大蓄冷剂16与气体的接触面积，本实施例中，优选的，蓄冷剂16为蜂窝状结构。

本实用新型的工作原理及使用流程：干冰机在进行工作时，由液体进管4向干冰机8内部导入液态二氧化碳作为干冰制造的原料，液态二氧化碳通过热换器3和冷凝箱9进入干冰机8内部，并经过干冰机8内部的降价装置进行急速降压处理，高压液态二氧化碳经过节流减压后大部分成为固态二氧化碳，即为干冰粉，而剩余部分的液态二氧化碳则会汽化后成为低压低温状态的气态二氧化碳，此气态二氧化碳则通过气体进管11被导入热换器3内部，气态二氧化碳在热换器3内部与冷凝管18相接触，从而与冷凝管18之间形成热换作用，而液态二氧化碳在穿过热换器3时需经过冷凝管18进行导通，因而能有效实现低温气态二氧化碳与液态二氧化碳之间的热换作用，从而降低液态二氧化碳的温度，在此过程中通过温度传感器12对热换器3内部的温度进行实时监测，而整体生产设备为保证干冰产量的稳定，可对液态二氧化碳的冷凝温度进行调控，气态二氧化碳与液态二氧化碳在进行热换的过程中存在温度平衡状态，当温度传感器12所检测的温度一定时间内保持不变时，即为平衡状态，若温度传感器12所检测的温度低于调控温度时，热换后的气态二氧化碳携带残余冷量通过气体出管5进入储能器6内，与蓄冷盒17内部的蓄冷剂16充分接触，使得蓄冷剂16产生吸冷相变，从而将残余冷量储存与储能器6内，而气态二氧化碳则通过出气口13排出，此时冷凝箱9处于非冷凝状态，液态二氧化碳通过液体出管10直接进入干冰机8内进行降压成型，若检测温度高于调控温度时，所排出的气态二氧化碳温度同样高于储能器6内的温度，因而蓄冷剂16产生吸热变相，形成冷量释放，从而降低气态二氧化碳的温度，而此时由ARM微控制器7控制导气管14内的气阀15开启，降温后的气态二氧化碳进入冷凝箱9，与液态二氧化碳形成二次热换，从而进一步降低液态二氧化碳的温度，保证进入干冰机8内的液态二氧化碳始终具有较低的饱和蒸汽压，有效提高干冰粉和干冰的产量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种干冰生产过程中冷量回收设备，包括热换器（3），其特征在于：所述热换器（3）的两侧外壁上分别安装有气体出管（5）和气体进管（11），所述气体进管（11）远离热换器（3）的一端连接有干冰机（8），所述干冰机（8）的内部安装有ARM微控制器（7），所述热换器（3）相邻于气体出管（5）的两侧外壁上分别安装有液体进管（4）和液体出管（10），所述液体出管（10）远离热换器（3）的一端与干冰机（8）连接，所述干冰机（8）与热换器（3）之间焊接有储能器（6）和冷凝箱（9），所述冷凝箱（9）位于储能器（6）的一侧，所述液体出管（10）贯穿冷凝箱（9），所述储能器（6）的一侧与气体出管（5）连接，且储能器（6）的内部安装有多个蓄冷盒（17），所述蓄冷盒（17）的内部填充有蓄冷剂（16），所述储能器（6）远离气体出管（5）的一侧外壁上安装有出气口（13）和导气管（14），所述导气管（14）位于出气口（13）的一侧，且导气管（14）远离储能器（6）的一端与所述冷凝箱（9）连接，所述出气口（13）和导气管（14）的内部均焊接有气阀（15），所述热换器（3）的内壁上设置有保温层（1），且热换器（3）的内部焊接有折流板（2）和冷凝管（18），所述冷凝管（18）贯穿折流板（2），且冷凝管（18）的两端分别与液体进管（4）和液体出管（10）连接，所述热换器（3）的一侧内壁上焊接有温度传感器（12），所述温度传感器（12）和气阀（15）均与ARM微控制器（7）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种干冰生产过程中冷量回收设备，其特征在于：所述折流板（2）共设置有四个，且四个折流板（2）以两个为一组均匀对称分布于热换器（3）的两侧内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种干冰生产过程中冷量回收设备，其特征在于：所述冷凝箱（9）的一侧外壁上安装有出气管。

4.根据权利要求1所述的一种干冰生产过程中冷量回收设备，其特征在于：所述冷凝管（18）为S型结构。

5.根据权利要求1所述的一种干冰生产过程中冷量回收设备，其特征在于：所述蓄冷剂（16）为蜂窝状结构。