[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

摘要

本发明提出一种负压液氮过冷器装置及其降低液氮温度的方法，该装置包括液氮输送系统、过冷器系统、负压抽气系统和排放系统，过冷器系统由液氮输送系统提供液氮，负压抽气系统为过冷器降压，排放系统排放汽化的氮气，该装置中采用电加热器将气氮温度加热至20～30℃，使装置不受季节限制，采用液位传感器自动调节气动调节阀的开度，保持液氮液面高度。所述方法先为液氮容器加注液氮并调压，再为过冷器加注液氮并保持过冷器内的液氮液位高度恒定，然后启动负压抽气系统，通过换热器为液氮降温，最后回收液氮及排放残液。本发明能进一步降低热沉温度，实现热沉温度在70～77K间可调，设备简单、效果好且运行成本低。

主权项

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。