CN210602468U - 一种过冷液氮的生产装置 - Google Patents
一种过冷液氮的生产装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210602468U CN210602468U CN201921734159.0U CN201921734159U CN210602468U CN 210602468 U CN210602468 U CN 210602468U CN 201921734159 U CN201921734159 U CN 201921734159U CN 210602468 U CN210602468 U CN 210602468U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid nitrogen
- liquid
- low
- temperature
- regulating valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 182
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 129
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 70
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 67
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
- F25J1/0012—Primary atmospheric gases, e.g. air
- F25J1/0015—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
- F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
- F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
- F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
- F25J2290/34—Details about subcooling of liquids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
一种过冷液氮的生产装置，涉及一种液氮的生产装置。本实用新型是要解决现有的液氮的温度仅为‑193℃，冷量不足的技术问题。本实用新型的过冷液氮的生产装置是由蒸发塔、塔板、压力传感器、液位传感器、第一低温调节阀、温度传感器、低温液体泵、换热器、真空泵、第二低温调节阀、挡液板和控制器组成；本实用新型提高液氮冷量制备过冷液氮(‑205℃)，满足低温领域生产使用要求，从而提供过冷液氮生产装置，便于远距离运输和长期储存，满足在食品速冻、航天试验等行业对低温的要求。过冷液氮能够降低储存及运输过程的气化蒸发速率，降低储存及运输过程蒸发气的排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液氮的生产装置。
背景技术
目前空分装置生产液氮进入储罐后温度最低为-193℃，而在一些冷冻加工行业使用液氮所具有的冷量进行冷冻，液氮的温度越低越有利于液氮的现场储存和冷量的利用。-193℃不是液氮在液态时所具有的最低温度，因此提供一种符合使用要求的过冷液氮很符合市场需要的。
实用新型内容
本实用新型是要解决现有的液氮的温度仅为-193℃，冷量不足的技术问题，而提供一种过冷液氮的生产装置。
本实用新型的过冷液氮的生产装置是由蒸发塔1、塔板2、压力传感器3、液位传感器4、第一低温调节阀5、温度传感器6、低温液体泵7、换热器8、真空泵9、第二低温调节阀10、挡液板11和控制器组成；
所述的第二低温调节阀10的出液口与蒸发塔1顶部的进液口连通，蒸发塔1内壁的中上部交错固定多个塔板2，在蒸发塔1内壁的中下部固定一个挡液板11，在蒸发塔1内壁的中部设置一个压力传感器3，在蒸发塔1内壁的下部分别设置一个液位传感器4和一个温度传感器6，第一低温调节阀5的进液口与蒸发塔1底部的出液口连通，第一低温调节阀5的出液口与低温液体泵7的进液口连通；所述的换热器8的进气口与蒸发塔1内壁的出气口连通，出气口设置在挡液板11的下方；换热器8的出气口与真空泵9的进气口连通；控制器的信号输入端分别与压力传感器3、液位传感器4和温度传感器6的信号输出端连接，控制器的信号输出端分别与第一低温调节阀5、第二低温调节阀10和真空泵9的信号输入端连接。
本实用新型的过冷液氮的生产装置的工作原理如下：先向蒸发塔1内充满氮气，然后将-193℃的液氮12通过第二低温调节阀10的出液口输送至蒸发塔1的顶端，液氮通过塔板2逐层降落至底层，蒸发塔1中上部的气相氮气通过出气口与换热器8换热降温后通过真空泵9离开装置，经过真空泵9抽真空强制蒸发塔1内的压力降低，压力降低后液氮蒸发，蒸发过程吸热使剩余液氮降温。通过压力传感器3监测蒸发塔1内的压力、温度传感器6监测液氮的温度，控制器通过控制真空泵9的开启程度维持蒸发塔1内的压力为0.029MPa(绝压状态)，压力0.029MPa时对应液氮的沸点为-205℃；液位传感器4检测蒸发塔1底部过冷液氮的液位高度，当液位高度达到设定值后(设定值必须低于出气口)，控制器通过控制第一低温调节阀5的开启程度使得过冷液氮(-205℃)通过低温液体泵7输送至储存罐内。控制器通过控制第二低温调节阀10的开启程度维持蒸发塔1底部液氮的温度不低于-207℃(因为液氮达到-209.8℃就是固态了)，当温度过低时开大第二低温调节阀10来增大液氮的流入量，当液氮温度过高时关小第二低温调节阀10来减小液氮的流入量。设置塔板2来增加液氮表面积，提高蒸发速率。
本实用新型提高液氮冷量制备过冷液氮(-205℃)，满足低温领域生产要求，从而提供过冷液氮生产装置，便于远距离运输和长期储存，满足在食品速冻、航天试验等行业对低温的要求。过冷液氮能够降低储存及运输过程的气化蒸发速率，降低储存及运输过程蒸发气的排放。
附图说明
图1为具体实施方式一的过冷液氮的生产装置的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式为一种过冷液氮的生产装置，如图1所示，具体是由蒸发塔1、塔板2、压力传感器3、液位传感器4、第一低温调节阀5、温度传感器6、低温液体泵7、换热器8、真空泵9、第二低温调节阀10、挡液板11和控制器组成；
所述的第二低温调节阀10的出液口与蒸发塔1顶部的进液口连通，蒸发塔1内壁的中上部交错固定多个塔板2，在蒸发塔1内壁的中下部固定一个挡液板11，在蒸发塔1内壁的中部设置一个压力传感器3，在蒸发塔1内壁的下部分别设置一个液位传感器4和一个温度传感器6，第一低温调节阀5的进液口与蒸发塔1底部的出液口连通，第一低温调节阀5的出液口与低温液体泵7的进液口连通；所述的换热器8的进气口与蒸发塔1内壁的出气口连通，出气口设置在挡液板11的下方；换热器8的出气口与真空泵9的进气口连通；控制器的信号输入端分别与压力传感器3、液位传感器4和温度传感器6的信号输出端连接，控制器的信号输出端分别与第一低温调节阀5、第二低温调节阀10和真空泵9的信号输入端连接。
本实施方式的过冷液氮的生产装置的工作原理如下：先向蒸发塔1内充满氮气，然后将-193℃的液氮12通过第二低温调节阀10的出液口输送至蒸发塔1的顶端，液氮通过塔板2逐层降落至底层，蒸发塔1中上部的气相氮气通过出气口与换热器8换热降温后通过真空泵9离开装置，经过真空泵9抽真空强制蒸发塔1内的压力降低，压力降低后液氮蒸发，蒸发过程吸热使液氮降温。通过压力传感器3监测蒸发塔1内的压力、温度传感器6监测液氮的温度，控制器通过控制真空泵9的开启程度维持蒸发塔1内的压力为0.029MPa(绝压状态)，压力0.029MPa时对应液氮的沸点为-205℃；液位传感器4检测蒸发塔1底部过冷液氮的液位高度，当液位高度达到设定值后(设定值必须低于出气口)，控制器通过控制第一低温调节阀5的开启程度使得过冷液氮(-205℃)通过低温液体泵7输送至储存罐内。控制器通过控制第二低温调节阀10的开启程度维持蒸发塔1底部液氮的温度不低于-207℃(因为液氮达到-209.8℃就是固态了)，当温度过低时开大第二低温调节阀10来增大液氮的流入量，当液氮温度过高时关小第二低温调节阀10来减小液氮的流入量。设置塔板2来增加液氮表面积，提高蒸发速率。
本实施方式提高液氮冷量制备过冷液氮(-205℃)，满足低温领域生产要求，从而提供过冷液氮生产装置，便于远距离运输和长期储存，满足在食品速冻、航天试验等行业对低温的要求。过冷液氮能够降低储存及运输过程的气化蒸发速率，降低储存及运输过程蒸发气的排放。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的塔板2为水平设置。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的塔板2的表面均匀布置多个通孔。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的挡液板11的竖直截面为L形。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述的换热器8内的热源为空气。其他与具体实施方式四相同。
用以下试验对本实用新型进行验证：
试验一：本试验为一种过冷液氮的生产装置，如图1所示，具体是由蒸发塔1、塔板2、压力传感器3、液位传感器4、第一低温调节阀5、温度传感器6、低温液体泵7、换热器8、真空泵9、第二低温调节阀10、挡液板11和控制器组成；
所述的第二低温调节阀10的出液口与蒸发塔1顶部的进液口连通，蒸发塔1内壁的中上部交错固定多个塔板2，在蒸发塔1内壁的中下部固定一个挡液板11，在蒸发塔1内壁的中部设置一个压力传感器3，在蒸发塔1内壁的下部分别设置一个液位传感器4和一个温度传感器6，第一低温调节阀5的进液口与蒸发塔1底部的出液口连通，第一低温调节阀5的出液口与低温液体泵7的进液口连通；所述的换热器8的进气口与蒸发塔1内壁的出气口连通，出气口设置在挡液板11的下方；换热器8的出气口与真空泵9的进气口连通；控制器的信号输入端分别与压力传感器3、液位传感器4和温度传感器6的信号输出端连接，控制器的信号输出端分别与第一低温调节阀5、第二低温调节阀10和真空泵9的信号输入端连接；所述的塔板2为水平设置；所述的塔板2的表面均匀布置多个通孔；所述的挡液板11的竖直截面为L形；所述的换热器8内的热源为空气。
本试验的过冷液氮的生产装置的工作原理如下：先向蒸发塔1内充满氮气，然后将-193℃的液氮12通过第二低温调节阀10的出液口输送至蒸发塔1的顶端，液氮通过塔板2逐层降落至底层，蒸发塔1中上部的气相氮气通过出气口与换热器8换热降温后通过真空泵9离开装置，经过真空泵9抽真空强制蒸发塔1内的压力降低，压力降低后液氮蒸发，蒸发过程吸热使液氮降温。通过压力传感器3监测蒸发塔1内的压力、温度传感器6监测液氮的温度，控制器通过控制真空泵9的开启程度维持蒸发塔1内的压力为0.029MPa(绝压状态)，压力0.029MPa时对应液氮的沸点为-205℃；液位传感器4检测蒸发塔1底部过冷液氮的液位高度，当液位高度达到设定值后(设定值必须低于出气口)，控制器通过控制第一低温调节阀5的开启程度使得过冷液氮(-205℃)通过低温液体泵7输送至储存罐内。控制器通过控制第二低温调节阀10的开启程度维持蒸发塔1底部液氮的温度不低于-207℃(因为液氮达到-209.8℃就是固态了)，当温度过低时开大第二低温调节阀10来增大液氮的流入量，当液氮温度过高时关小第二低温调节阀10来减小液氮的流入量。设置塔板2来增加液氮表面积，提高蒸发速率。
本试验提高液氮冷量制备过冷液氮(-205℃)，满足低温领域生产要求，从而提供过冷液氮生产装置，便于远距离运输和长期储存，满足在食品速冻、航天试验等行业对低温的要求。过冷液氮能够降低储存及运输过程的气化蒸发速率，降低储存及运输过程蒸发气的排放。
Claims (5)
1.一种过冷液氮的生产装置，其特征在于过冷液氮的生产装置是由蒸发塔(1)、塔板(2)、压力传感器(3)、液位传感器(4)、第一低温调节阀(5)、温度传感器(6)、低温液体泵(7)、换热器(8)、真空泵(9)、第二低温调节阀(10)、挡液板(11)和控制器组成；
所述的第二低温调节阀(10)的出液口与蒸发塔(1)顶部的进液口连通，蒸发塔(1)内壁的中上部交错固定多个塔板(2)，在蒸发塔(1)内壁的中下部固定一个挡液板(11)，在蒸发塔(1)内壁的中部设置一个压力传感器(3)，在蒸发塔(1)内壁的下部分别设置一个液位传感器(4)和一个温度传感器(6)，第一低温调节阀(5)的进液口与蒸发塔(1)底部的出液口连通，第一低温调节阀(5)的出液口与低温液体泵(7)的进液口连通；所述的换热器(8)的进气口与蒸发塔(1)内壁的出气口连通，出气口设置在挡液板(11)的下方；换热器(8)的出气口与真空泵(9)的进气口连通；控制器的信号输入端分别与压力传感器(3)、液位传感器(4)和温度传感器(6)的信号输出端连接，控制器的信号输出端分别与第一低温调节阀(5)、第二低温调节阀(10)和真空泵(9)的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种过冷液氮的生产装置，其特征在于所述的塔板(2)为水平设置。
3.根据权利要求1所述的一种过冷液氮的生产装置，其特征在于所述的塔板(2)的表面均匀布置多个通孔。
4.根据权利要求1所述的一种过冷液氮的生产装置，其特征在于所述的挡液板(11)的竖直截面为L形。
5.根据权利要求1所述的一种过冷液氮的生产装置，其特征在于所述的换热器(8)内的热源为空气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921734159.0U CN210602468U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 一种过冷液氮的生产装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921734159.0U CN210602468U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 一种过冷液氮的生产装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210602468U true CN210602468U (zh) | 2020-05-22 |
Family
ID=70696100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921734159.0U Active CN210602468U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 一种过冷液氮的生产装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210602468U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220113085A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Airgas, Inc. | Apparatus to convert excess liquid oxygen into liquid nitrogen |
-
2019
- 2019-10-16 CN CN201921734159.0U patent/CN210602468U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220113085A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Airgas, Inc. | Apparatus to convert excess liquid oxygen into liquid nitrogen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN210602468U (zh) | 一种过冷液氮的生产装置 | |
| CN104315880B (zh) | 干式工业循环水冷却系统 | |
| CN204233807U (zh) | 一种热旁路精馏塔顶压力控制系统 | |
| CN201540209U (zh) | 高效热交换系统 | |
| CN210107835U (zh) | 一种高稳定性低温保存箱 | |
| CN204328464U (zh) | 一种用于lng储罐的汽化器 | |
| CN212205124U (zh) | 一种高效的循环制冷机 | |
| CN103868266B (zh) | 新型节能制冷设备 | |
| CN208075406U (zh) | 一种可调控压力的真空预冷机 | |
| CN202470620U (zh) | 一种氪氙精馏塔低温液氮冷源供给装置 | |
| CN207247642U (zh) | 一种能均衡分液的直膨式空调装置 | |
| CN202675772U (zh) | 返输乙烯冷量利用装置 | |
| CN102313396A (zh) | Yxy型真空增压喷射及真空蒸发制冷装置 | |
| CN100526712C (zh) | 用于减压蒸发的真空抽取装置 | |
| CN205137979U (zh) | 一种血液制品生产节能制冷系统 | |
| CN206291551U (zh) | 一种分液集气一体装置 | |
| CN202281456U (zh) | 二氧化碳收集用液化器 | |
| CN206621806U (zh) | 真空减压浓缩系统 | |
| CN202046893U (zh) | 氯硅烷冷凝储存器 | |
| CN211147075U (zh) | 一种绝热贮槽放空气冷量回收装置 | |
| CN205448778U (zh) | 一种工业用多级散热器 | |
| CN103900312A (zh) | 一种利用超声波调节制冷系统循环组分浓度的方法 | |
| CN204373314U (zh) | 一种应用于气体深冷分离设备主精馏塔 | |
| CN215447100U (zh) | 一种低温水箱 | |
| CN220853230U (zh) | 一种用于新戊二醇生产的温控冷却器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |