[发明专利]一种负压液氮过冷器装置及其降低液氮温度的方法

权利要求书

1.一种负压液氮过冷器装置，其特征在于，该装置包括液氮输送系统(100)、过冷器系统(200)、负压抽气系统(300)和排放系统(400)，所述的过冷器系统(200)中包含过冷器(216)、气动调节阀(203)和液位传感器(219)，过冷器(216)又包含过冷器容器主体(217)和换热器(218)，液位传感器(219)设置在过冷器容器主体(217)顶部，液位传感器(219)通过导线与气动调节阀(203)连接；液氮输送系统(100)通过气动调节阀(203)为过冷器容器主体(217)输入液氮，通过液位传感器(219)采集的液位信号自动调节气动调节阀(203)的开度，保持过冷器容器主体(217)内的液氮液位的恒定，且液氮液位高于换热器(218)；过冷器系统(200)将流经热沉的液氮通入换热器(218)，并将通过换热器(218)的液氮输送入热沉入口；负压抽气系统(300)为过冷器(216)降压，使得过冷器(216)内部的蒸汽压为0.03859～0.1Mpa；排放系统(400)用于排放液氮气化产生的氮气；

所述的负压抽气系统(300)包括第六手阀(302)、第七手阀(308)、第三安全阀(301)、第四安全阀(306)、电加热器入口温度计(303)、电加热器(304)、电加热器出口温度计(305)以及真空泵(307)，电加热器(304)的输入端通过管路依次连接有电加热器入口温度计(303)、第六手阀(302)以及第三安全阀(301)，并连接至过冷器容器主体(217)的顶部与排放系统(400)的入口管路，电加热器(304)的输出端通过管路依次连接电加热器出口温度计(305)和第四安全阀(306)，并连接至真空泵(307)的输入端，真空泵(307)的输出端通过管路连接第七手阀(308)连接至大气；所述的电加热器(304)用于将低温气氮加热升温至20～30℃；所述的真空泵(307)用于将过冷器容器主体(217)内的液氮汽化后的氮气抽走，并设置真空泵(307)单位时间所抽的氮气量大于过冷器容器主体(217)内单位时间的液氮汽化的量；

所述装置中的所有管路均采用聚氨酯发泡。

2.根据权利要求1所述的一种负压液氮过冷器装置，其特征在于，所述的液氮输送系统(100)包括：测满阀(101)、进液阀(102)、出液阀(103)、第一手阀(104)、电磁阀(105)、第二手阀(106)、第三手阀(107)、汽化器(108)、第一现场压力表(109)、第一远程压力表(110)、第一液位计(111)、第一残液排放阀(112)、第一安全阀(113)、过冷器容器进液阀(114)、第二安全阀(115)、过滤器(116)和液氮容器(117)；测满阀(101)连接在液氮容器(117)的顶部，进液阀(102)连接在液氮容器(117)的底部，出液阀(103)的一端连接在液氮容器(117)的底部，另一端安装有三通管路，该三通管路的一端顺次通过第一安全阀(113)、过冷器容器进液阀(114)、第二安全阀(115)、过滤器(116)与过冷器系统(200)连接，该三通管路的另一端连接至第一残液排放阀(112)，第一残液排放阀(112)安装在液氮输送系统(100)的管路最低位置处；第一手阀(104)的左端与第三手阀(107)的左端通过三通管路连接至液氮容器(117)的底部，第一手阀(104)的右端顺次连接电磁阀(105)与第二手阀(106)的左端，第二手阀(106)的右端与第三手阀(107)的右端通过三通管路连接至汽化器(108)的入口处，汽化器(108)出口通过管路连接至液氮容器(117)的顶部；第一手阀(104)与第二手阀(106)常开，第三手阀(107)常闭，当电磁阀(105)损坏时，第一手阀(104)与第二手阀(106)关闭，第三手阀(107)打开；第一现场压力表(109)和第一远程压力表(110)连接在液氮容器(117)的顶部，用于测量液氮容器(117)的容器压力，通过测量的压力调节电磁阀(105)或第三手阀(107)的开度大小；第一液位计(111)连接在液氮容器(117)的顶部，用于测量液氮容器(117)的液氮液位高低，当液氮液位过低时，及时加注。