CN220229663U - 一种液氮汽化过程中余冷利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其包括在低温车间内设置有单台或者若干台低温机械，对应低温车间设置有冷却塔，冷却塔的底部设置有水槽或者集水区；冷却塔上设置有喷淋系统，水槽或者集水区以及喷淋系统与低温车间进出水管连接实现冷却循环；水槽或者集水区内设置有换热装置连接至液氮汽化器底部接水槽内；液氮汽化器上设置有喷淋装置向散热翅片内喷淋冷却液体并将液体导流至底部接水槽内；本实用新型通过液氮汽化器内部的低温环境区实现液体降温，将液体导流至冷却塔内部将冷风输送至冷却塔进风口，降低冷却塔的送风温度，提高填料换热效率，从而提高冷却塔效率，实现冷却塔节能运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及车间制冷系统领域，尤其涉及一种液氮汽化过程中余冷利用系统。
背景技术
在现有的低温运行机械设备中，其对设备正常运行的工作温度有着严格的要求，一般不能超过40度，如果设备超温会造成产品缺陷，目前为解决此种设备高温问题，通常会为该机械设备配套的降温设备，此种降温设备多为开式冷却塔，冷却塔电机采用高效变频电机，冷却塔和机械设备联动运行，多数情况下是24小时连续运行。
以上所述的实际工况正是本申请人目前的生产背景。
现有的本申请人设置有一个工艺气体车间，其通过液氮系统为车间提供氮气。因目前的氮气供应系统皆是采用液态运输和储存，在实际使用时通过汽化系统将氮气由液态转换成气态，在转换过程中，液氮设备运行时会在汽化器附近形成低温环境，此种低温环境一般是处在零下状态。目前亟需解决的技术问题是：如何将汽化器形成的低温环境充分利用，通过水冷和风冷两种方式进行能量转化，辅助并促进冷却塔节能运行，进而实现对整个低温机械系统的节能运行。
实用新型内容
本实用新型公开了一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其借助现有的液氮汽化器，通过液氮系统与降温系统相结合，将液氮汽化转换过程中产生的低温实现有效二次利用，降低低温机械车间运行成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其包括在低温车间内设置有单台或者若干台低温机械，对应低温车间设置有冷却塔，所述的冷却塔的底部设置有水槽或者集水区；冷却塔上设置有喷淋系统，所述的水槽或者集水区以及喷淋系统与低温车间进出水管连接实现冷却循环；所述的水槽或者集水区内设置有换热装置，所述的换热装置连接至液氮汽化器底部接水槽内；所述的液氮汽化器上设置有喷淋装置向散热翅片内喷淋冷却液体并将液体导流至底部接水槽内。
所述的液氮汽化器包括竖向设置的若干翅片管，所述的翅片管中部设置有液氮管道，若干翅片管的顶部和底部通过接头实现外部连接，对应翅片管设置有氮气进液管和氮气出液管；所述的液氮汽化器内部设置有喷淋装置，所述的喷淋装置上设置有若干雾化喷头。
所述的液氮汽化器的底部对应喷淋装置设置有底部接水槽。
所述的翅片管包括中心处的液氮管道，液氮管道周边设置有一圈散热翅片。
所述的液氮汽化器的周边设置有挡水板，通过挡水板实现液氮汽化器周边的防护。
所述的液氮汽化器靠近冷却塔设置，两设备间距在10米以内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过以上结构设置，其包括在低温车间内设置有单台或者若干台低温机械，对应低温车间设置有冷却塔，冷却塔的底部设置有水槽或者集水区；冷却塔上设置有喷淋系统，水槽或者集水区以及喷淋系统与低温车间进出水管连接实现冷却循环；水槽或者集水区内设置有换热装置连接至液氮汽化器底部接水槽内；液氮汽化器上设置有喷淋装置向散热翅片内喷淋冷却液体并将液体导流至底部接水槽内。
本实用新型所具有的优点如下：
1、雾化喷头将水雾化后，与汽化器内部低温环境换热更加均匀，使喷淋水快速降温，提高换热效率；
2、蛇形换热器设置在冷却塔集水池内部，不影响原有冷却塔结构和管路布置，不会对集水池内部水质造成影响；
3、液氮汽化器四周挡水板防止喷淋水外溅出；
4、液氮汽化器内部的低温环境区实现液体降温，将液体导流至冷却塔内部将冷风输送至冷却塔进风口，降低冷却塔的送风温度，提高填料换热效率，从而提高冷却塔效率，实现冷却塔节能运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型系统结构示意图；
图2为液氮汽化器立体结构示意图Ⅰ；
图3为液氮汽化器立体结构示意图Ⅱ；
图4为液氮汽化器喷淋结构示意图；
图5为液氮汽化器截面结构示意图。
图中，图中，1、低温车间，11、车间进液开关，12、车间出液开关，13、循环泵，2、低温机械，21、机械进液开关，22、进液出液开关，3、冷却塔，31、水槽，32、换热装置，33、冷却塔喷淋系统，4、冷却液循环管路，41、冷却进液开关，42、冷却出液开关，43、冷却液循环泵，5、液氮汽化器，51、支撑腿，52、底部接水槽，53、液氮进液管，54、液氮出液管，55、挡水板，56、喷淋装置，561、喷淋主管，562、喷淋管，563、雾化喷头，57、翅片管，571、液氮管道，572、散热翅片，6、风机，61、收集风口。
具体实施方式
以下通过实施方式对本实用新型进行进一步描述，本领域技术人员可参考实施例进行实施，还可在现有技术方案的技术基础上进行技术改进和创新。
如附图所示，本实用新型通过具体实施结构来详细说明，具体如下：一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其包括在低温车间1内并联设置有多台低温机械2，所述的低温车间1内每台低温机械2上分别设置有机械进液开关21以及进液出液开关22，对应低温车间1设置有主管道，所述的主管道上设置有车间进液开关11以及车间出液开关12和循环泵13。
对应低温车间1设置有冷却塔3，所述的冷却塔3的底部设置有水槽31；冷却塔3上设置有喷淋系统，所述的水槽31以及冷却塔喷淋系统33与低温车间进出水管上的循环泵13以及车间进液开关11连接实现循环冷却喷淋供液。
所述的水槽31内设置有换热装置32，所述的换热装置32连接至液氮汽化器5的底部接水槽51内；所述的液氮汽化器5上设置有喷淋装置56向散热翅片内喷淋冷却液体并将液体导流至底部接水槽51内。
所述的液氮汽化器5在设置时，其包括竖向设置的若干翅片管57，所述的翅片管57中部设置有液氮管道571，液氮管道571周边设置有一圈散热翅片572。
若干翅片管57的顶部和底部通过接头实现外部串联连接，对应翅片管57设置有氮气进液管53和氮气出液管54；所述的液氮汽化器5内部设置有喷淋装置56，喷淋装置56包括喷淋主管561，喷淋主管561上设置有喷淋管562，喷淋管562上连接有若干个雾化喷头563，所述的雾化喷头563朝向若干翅片管57设置，液氮汽化器5的底部对应喷淋装置56设置有底部接水槽52。
所述的液氮汽化器5的周边设置有挡水板55，通过挡水板55实现液氮汽化器5周边的防护。
本实用新型在运行时，水槽31内的水经过冷却塔3内部的换热装置32换热后，利用冷却液循环泵43将水送到液氮汽化器5内部空隙落入底部接水槽52，完成一个循环过程；液氮汽化器5内部为液氮汽化后的低温环境区。其作用是为冷却塔集水池内部的循环水降温，可直接降低冷却塔3的出水温度，在冷却塔水池内部设置温度传感器，当温度降低到设定值，可通过降低风机转速/停止风机运行等方式，实现冷却塔的节能运行。通过温控开关控制机组运行为现有机械领域通用方式，在此不做细节赘述。
所述的换热装置32材质采用304不锈钢材质，加工成蛇形管，布置在冷却塔底部水槽31内部，通过法兰固定在冷却塔集水池侧壁上，换热器进出口两端设置两个阀门，可控制水路运行，也可用于蛇形管检修时方便拆卸。
底部接水槽52布置在液氮汽化器5底部，侧边设置液位控制器，连通自来水管道，底部设置排污口和侧边设置的溢水管，汇集后连通雨水管道。
如图4所示，雾化喷头563通过管线设置在液氮汽化器5内部（附图），四周布置不锈钢材质的挡水板55，防止喷淋水落到汽化器外部。
实施例
所述的液氮汽化器5靠近冷却塔3设置，优选间距在10米以内；液氮汽化器5内部为液氮汽化后的低温环境区，利用风机6将低温风送入冷却塔内部，由于低温风的加入可降低冷却塔内部气室温度，提高冷却塔填料的效率，从而降低冷却塔出水温度，在冷却塔水池内部设置温度传感器，当温度降低到设定值，可通过降低风机转速或停止风机运行等方式，实现冷却塔的节能运行。
汽化器内部设置收集风口61（如图1），通过风机6将低温环境风输送到冷却塔送风口，将收集的冷风和自然风在塔内混合，降低混合风的温度，混合后的冷风为填料层降温。
Claims (7)
1.一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：其包括在低温车间内设置有单台或者若干台低温机械，对应低温车间设置有冷却塔，所述的冷却塔的底部设置有水槽或者集水区；冷却塔上设置有喷淋系统，所述的水槽或者集水区以及喷淋系统与低温车间进出水管连接实现冷却循环；所述的水槽或者集水区内设置有换热装置，所述的换热装置连接至液氮汽化器底部接水槽内；所述的液氮汽化器上设置有喷淋装置向散热翅片内喷淋冷却液体并将液体导流至底部接水槽内。
2.如权利要求1所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：所述的液氮汽化器包括竖向设置的若干翅片管，所述的翅片管中部设置有液氮管道，若干翅片管的顶部和底部通过接头实现外部连接，对应翅片管设置有氮气进液管和氮气出液管；所述的液氮汽化器内部设置有喷淋装置，所述的喷淋装置上设置有若干雾化喷头。
3.如权利要求1所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：所述的液氮汽化器的底部对应喷淋装置设置有底部接水槽。
4.如权利要求2所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：所述的翅片管包括中心处的液氮管道，液氮管道周边设置有一圈散热翅片。
5.如权利要求1所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：所述的液氮汽化器的周边设置有挡水板，通过挡水板实现液氮汽化器周边的防护。
6.如权利要求1所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：所述的液氮汽化器靠近冷却塔设置，两设备间距在10米以内。
7.如权利要求1所述的一种液氮汽化过程中余冷利用系统，其特征在于：液氮汽化器内部设置收集风口通过风机与冷却塔送风口连接。
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