[发明专利]用于热沉调温系统的气氮调温单元

权利要求书

1.气氮调温单元，主要包括气氮风机、系统冷却液氮喷淋器、主制冷液氮喷淋器、气氮加热器、辅助制冷液氮喷淋器及控制系统，气氮经气氮进口进入系统，经系统液氮喷淋器冷却后进入气氮风机，在气氮风机的驱动下进入主制冷液氮喷淋器，由主制冷液氮喷淋器经过两组串联的加热器与辅助制冷液氮喷淋器后进入热沉，在热沉内换热后重新进入主制冷液氮喷淋器，完成一个完整循环。

2.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，热沉出口的汇总管处设置有气氮出口，当系统超压时，进行排气，用于实现系统氮气压力的稳定。

3.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，系统冷却液氮喷淋器、辅助制冷液氮喷淋器和主制冷液氮喷淋器进口均设置自动阀门用来控制液氮入口的液氮流量。

4.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，在两组串联的加热器两端设置有系统旁路控制阀。

5.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，在系统管路上还设置有安全阀。

6.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，气氮风机为高低温风机，在-170℃～+170℃的范围内正常工作，最高压力0.8MPa。

7.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，液氮喷淋器喷嘴采用60°喷射角度，为实心型喷射形式，喷射出的液体形状为大约60°左右的“锥形柱”，气氮温度在-170℃～+170℃工况下，始终处于纯气状态。

8.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，在加热器内部安装过热传感器，防止加热器干烧。

9.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，两串联的加热器采用星形接法，进行分组控制。

10.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，控制系统对系统内所有自动阀门进行PID控制，控制系统内氮气流量、压力和温度。

11.如权利要求1所述的气氮调温单元，其中，控制系统采用双级PID控制，通过设定气氮风机出口氮气温度、热沉、冷板和产品的温度，采用自适应PID算法，自动控制各阀门及执行机构的操作，调节液氮喷入量和加热功率，并反复迭代，达到控制目标。