CN218095422U - 一种节能液氮气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能液氮气化系统，属于气体冷却技术领域。其技术方案为：包括翅片换热器、液氮储罐、风机和PLC控制系统；液氮储罐的出口通过连接管与翅片换热器的气化管入口连接，连接管上设置有调压阀一；翅片换热器外设置有承压耐腐蚀外壳，翅片换热器的气化管出口穿过承压耐腐蚀外壳并与氮气出气管路连接，氮气出气管路上设置有调压阀二；承压耐腐蚀外壳设置有空气进气口和空气出气口，空气出气口通过出气管道连接风机，出气管道设置有出气温度传感器，空气进气口设置有进气温度传感器。本实用新型对传统空温式气化器进行密封、增加风机和温度传感器、空气过滤器等将液氮气化时吸热降温的冷量利用起来，供给需冷车间，实现节能降耗。

Description

一种节能液氮气化系统

技术领域

本实用新型涉及气体冷却技术领域，具体涉及一种节能液氮气化系统。

背景技术

现在国内有大量的化工企业，由于生产需求需要大量的氮气，国内现在的大型制氮都是使用深冷空分制氮设备，是一种通过加压、筛分、制冷降温、纯化等工艺的制氮设备，得到氮气和液氮。其中液氮储存在高压储罐中，当需要使用液氮时，通过将液氮通过室温式气化器，使液氮的压力降低、从空气中吸热，温度、体积同时增高，达到气化的效果供产线使用。此时便存在一个缺陷，通过高耗能得到的液氮，在空温式气化器的大翅片换热管中与管外的空气进行换热，管外的低温空气自然扩散，造成企业成本和能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种节能液氮气化系统，通过对传统空温式气化器进行密封、增加风机和温度传感器、空气过滤器等一系列设备将液氮气化时吸热降温的冷量利用起来，供给需冷车间，实现节能降耗。

本实用新型的技术方案为：一种节能液氮气化系统，包括翅片换热器、液氮储罐、风机和PLC控制系统；液氮储罐的出口通过连接管与翅片换热器的气化管入口连接，连接管上设置有调压阀一；翅片换热器外设置有承压耐腐蚀外壳，翅片换热器的气化管出口穿过承压耐腐蚀外壳并与氮气出气管路连接，氮气出气管路上设置有调压阀二，调压阀一和调压阀二均与PLC控制系统电信号连接；承压耐腐蚀外壳设置有空气进气口和空气出气口，空气出气口通过出气管道连接风机，出气管道设置有出气温度传感器，空气进气口设置有进气温度传感器，风机、进气温度传感器和出气温度传感器均与PLC控制系统电信号连接。

优选地，空气进气口设置有空气过滤器，可以过滤去除空气中的悬浮物，过滤等级根据需求而定，可以选择初效、中效、高效过滤器。

优选地，翅片换热器的底部设置有冷凝水收集槽，冷凝水收集槽设置有排水口，排水口穿过承压耐腐蚀外壳，考虑到空气中的水分在与换热器接触时会冷凝结露，形成水流流至汽化器底部，故在底部设有冷凝水收集槽和排水口。

优选地，排水口套设有硅胶套，冷凝水排水口采用硅胶套闭合，当收集槽中冷凝水积累到一定压力时，在水压的作用下，硅胶套开口打开，水流排出，当水压减小时硅胶套闭合，可以防止气流从排水口流出。

优选地，空气进气口设置于氮气进气管路一侧，此时氮气的温度较液氮高，空气进行预冷，空气出气口侧与液氮进气口侧在一起，液氮温度低，可以确保输送出去的空气温度达到制冷需求。

优选地，承压耐腐蚀外壳为不锈钢材质。

优选地，风机的风叶为不锈钢材质。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 本实用新型通过对传统空温式气化器进行密封、增加风机和温度传感器、空气过滤器等一系列设备将液氮气化时吸热降温的冷量利用起来，供给需冷车间，实现节能降耗；2.冷凝水排水口采用硅胶套闭合，当收集槽中冷凝水积累到一定压力时，在水压的作用下，硅胶套开口打开，水流排出，当水压减小时硅胶套闭合，可以防止气流从排水口流出。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1、翅片换热器；2、液氮储罐；3、气化管入口；4、调压阀一；5、承压耐腐蚀外壳；6、氮气出气管路；7、调压阀二；8、空气进气口；9、空气出气口；10、风机；11、出气温度传感器；12、进气温度传感器；13、空气过滤器；14、冷凝水收集槽；15、排水口。

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。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种节能液氮气化系统，包括翅片换热器1、液氮储罐2、风机10和PLC控制系统；翅片换热器1为市售的常见结构在此不再赘述。

液氮储罐2的出口通过连接管与翅片换热器1的气化管入口3连接，连接管上设置有调压阀一4；翅片换热器1外设置有不锈钢材质的承压耐腐蚀外壳5，翅片换热器1的气化管出口穿过承压耐腐蚀外壳5并与氮气出气管路6连接，氮气出气管路6上设置有调压阀二7，调压阀一4和调压阀二7均与PLC控制系统电信号连接；

承压耐腐蚀外壳5设置有空气进气口8和空气出气口9，空气进气口8设置于氮气进气管路一侧，此时氮气的温度较液氮高，空气进行预冷，空气出气口9侧与液氮进气口侧在一起，液氮温度低，可以确保输送出去的空气温度达到制冷需求；空气出气口9通过出气管道连接风机10，风机10的风叶为耐腐蚀的不锈钢材质，出气管道设置有出气温度传感器11，空气进气口8设置有进气温度传感器12，风机10、进气温度传感器12和出气温度传感器11均与PLC控制系统电信号连接；翅片换热器1的底部设置有冷凝水收集槽14，冷凝水收集槽14设置有排水口15，排水口15穿过承压耐腐蚀外壳5。

使用时，在PLC控制系统的控制下，调压阀一4和调压阀二7打开，液氮储罐2中的液氮通过连接管进入翅片换热器1的气化管，同时风机10打开，空气从空气进气口8进入承压耐腐蚀外壳5，低温的液氮遇到温度高的空气而气化，从氮气出气管路6输出至相应所需氮气的设备供其使用，液氮汽化过程中空气中的水分会冷凝至冷凝水收集槽14，收集槽中的水到一定程度时从排水口15排出。

通过进气温度传感器12和出气温度传感器11收集空气温度将信号传输至PLC控制系统，PLC控制系统根据空气进气口和空气出气口的温度差的大小调节风机10的转速和风量，调整换热效果，使用风机10将换热后的冷空气通过管道输送至附件厂房，厂房利用冷空气换气降温，将氮气的冷量充分利用起来。

实施例2

在实施例1的基础上，排水口15套设有硅胶套，硅胶套为市售的常见结构，可采用市售的地漏防臭器，冷凝水排水口15采用硅胶套闭合，当收集槽中冷凝水积累到一定压力时，在水压的作用下，硅胶套开口打开，水流排出，当水压减小时硅胶套闭合，可以防止气流从排水口15进入。

实施例3

在实施例1的基础上，空气进气口8设置有空气过滤器13，可以过滤去除空气中的悬浮物，保证所输出的冷量空气的纯净度，过滤等级根据需求而定，可以选择初效、中效、高效过滤器。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种节能液氮气化系统，其特征在于：包括翅片换热器（1）、液氮储罐（2）、风机（10）和PLC控制系统；

液氮储罐（2）的出口通过连接管与翅片换热器（1）的气化管入口（3）连接，连接管上设置有调压阀一（4）；翅片换热器（1）外设置有承压耐腐蚀外壳（5），翅片换热器（1）的气化管出口穿过承压耐腐蚀外壳（5）并与氮气出气管路（6）连接，氮气出气管路（6）上设置有调压阀二（7），调压阀一（4）和调压阀二（7）均与PLC控制系统电信号连接；

承压耐腐蚀外壳（5）设置有空气进气口（8）和空气出气口（9），空气出气口（9）通过出气管道连接风机（10），出气管道设置有出气温度传感器（11），空气进气口（8）设置有进气温度传感器（12），风机（10）、进气温度传感器（12）和出气温度传感器（11）均与PLC控制系统电信号连接。

2.如权利要求1所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：空气进气口（8）设置有空气过滤器（13）。

3.如权利要求1所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：翅片换热器（1）的底部设置有冷凝水收集槽（14），冷凝水收集槽（14）设置有排水口（15），排水口（15）穿过承压耐腐蚀外壳（5）。

4.如权利要求3所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：排水口（15）套设有硅胶套。

5.如权利要求1所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：空气进气口（8）设置于氮气进气管路一侧。

6.如权利要求1所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：承压耐腐蚀外壳（5）为不锈钢材质。

7.如权利要求1所述的一种节能液氮气化系统，其特征在于：风机（10）的风叶为不锈钢材质。

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