[发明专利]液氮传输温度控制系统及方法

说明书

本发明提供一种液氮传输温度控制系统及方法，该系统应用于液氮制冷技术，包括：测温组件、控制组件及流量调节阀；控制组件分别与测温组件及流量调节阀连接；所述控制组件用于接收管道温度，当检测到管道温度大于第一温度时，向流量调节阀发送第一控制信号，以使流量调节阀的阀门开度增大，可以降低传输管道的温度；当检测到管道温度小于第二温度时，向流量调节阀发送第二控制信号，以使流量调节阀的阀门开度减小，升高传输管道的温度，如此，形成闭环反馈调节系统，以使液氮输出的温度稳定在第一温度与第二温度之间，提升液氮的使用效率。

技术领域

本发明涉及液氮制冷技术领域，特别涉及一种液氮传输温度控制系统及方法。

背景技术

利用液氮做为制冷工质已非常广泛，在常压下，液氮的温度为-196℃，1L液氮可以膨胀至696L(21℃)的纯氮气。因此在液氮使用过程中由于其气化剧烈，一般为气液两相并存，气相的存在导致其传输状态不稳定，难以控制，主要体现在管道中阻力会因为气相占比变化而变化，流体流速不稳定，无法恒定在一个确定的范围，固定压力下，随着传输管道温度的降低，管道中产生的气体减少，流动阻力降低，液氮流动速度会越来越快，正常使用时液氮消耗量增长很快，液氮浪费，并不能稳定在合适的区间，降低压力来减少液氮输出时，由于液氮流速降低(单位时间通过的液氮量减少)，会导致管道内换热产生的氮气量增加，影响输出液氮的稳定性，固定压力和过冷时降压等单一手段无法稳定控制液氮流量和输出温度；因为气液两相结构的比例差别出现波动、不稳定，降低压力会导致输出端的温度难以将输出温度控制在一个恒定的范围。由此可见液氮在使用过程多是利用过量的液氮，保持-196℃的单一冷却温度，液氮在传输管道的温度波动大，液氮的流量可控程度不够精细，利用率不高。

因此，现有技术有待进一步改进，使液氮制冷系统在较大的范围内进行温度控制和提高液氮的使用效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种液氮传输温度控制系统及方法。

在其中一个实施例中，一种液氮传输温度控制系统，应用于液氮制冷技术，该系统包括：测温组件、控制组件及流量调节阀；

所述控制组件分别与所述测温组件及所述流量调节阀连接；

所述测温组件用于实时测量传输管道的温度，所测量的温度记为管道温度；

所述控制组件用于接收所述管道温度，并检测所述管道温度是否大于第一温度，以及所述管道温度是否小于第二温度，其中，所述第一温度大于所述第二温度；当检测到所述管道温度大于所述第一温度时，向所述流量调节阀发送第一控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度增大；当检测到所述管道温度小于所述第二温度时，向所述流量调节阀发送第二控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度减小。

在其中一个实施例中，所述控制组件用于当检测到所述管道温度大于所述第一温度时，向所述流量调节阀发送所述第一控制信号，以使所述流量调节阀处于打开状态，此时所述流量调节阀的阀门开度达到最大；当检测到所述管道温度小于第二温度时，向所述流量调节阀发送所述第二控制信号，以使所述流量调节阀处于关闭状态，此时所述流量调节阀的阀门开度达到最小。

在其中一个实施例中，所述控制组件用于当检测到所述管道温度大于所述第一温度时，向所述流量调节阀发送所述第一控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度逐渐增大；当检测到所述管道温度小于所述第二温度时，向所述流量调节阀发送所述第二控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述控制组件用于当检测到所述管道温度大于所述第一温度时，向所述流量调节阀发送所述第一控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度调节至最大；当检测到所述管道温度小于所述第二温度时，向所述流量调节阀发送所述第二控制信号，以使所述流量调节阀的阀门开度逐渐减小。