本發(fā)明涉及一種回收系統(tǒng)，尤其涉及一種工業(yè)液氮冷量回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

液氮即液體狀態(tài)的氮。液氮可以通過專門的設(shè)備制取，也可以在制取液氧的過程中作為副產(chǎn)品而得到。液氮具有很低的溫度，其沸點(diǎn)為-195.8 ℃，可以用作深冷劑。液氮還可以從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，成為氮?dú)?，可以作為保護(hù)氣體通入熱處理爐內(nèi)。在空氣中，氮?dú)馑嫉谋壤畲蟆?/p>

在電子行業(yè)中需要大量的氮?dú)?，主要用途為灌充短路器中電壓氣體，大規(guī)模集成電路、彩色與黑白顯象管、電視機(jī)與錄音機(jī)零部件以及制造半導(dǎo)體和電器用保護(hù)氣體，激光打孔等電氣元件生產(chǎn)的氮基氣氛。雖然液氮在電子行業(yè)中廣泛應(yīng)用，但目前大多數(shù)企業(yè)都使用汽化器對液氮進(jìn)行氣化，汽化器是一種把液態(tài)的氣體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氣體的一種設(shè)備；在目前的液氮?dú)饣倪^程中，大量冷量直接排放到空氣中，這些冷量沒有得到充分的利用，而且汽化器是通過空氣與液氮換熱，空氣的換熱系數(shù)小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種能夠?qū)⒁旱a(chǎn)生的能量合理回收起來的工業(yè)液氮冷量回收系統(tǒng)。

對此，本發(fā)明提供一種工業(yè)液氮冷量回收系統(tǒng)，包括：液氮罐、第一冷能回收系統(tǒng)、第二冷能回收系統(tǒng)、儲水裝置和汽化器，所述液氮罐通過第一冷能回收系統(tǒng)連接至所述汽化器，所述第一冷能回收系統(tǒng)的一端通過水管與所述第二冷能回收系統(tǒng)相連接，所述第一冷能回收系統(tǒng)的另一端通過儲水裝置與所述第二冷能回收系統(tǒng)相連接；其中，所述第一冷能回收系統(tǒng)用于通過冷氣回收實(shí)現(xiàn)對水管中的液體進(jìn)行降溫，所述第二冷能回收系統(tǒng)用于通過降溫后的液體將空氣轉(zhuǎn)換為冷空風(fēng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括第一電動流量調(diào)節(jié)閥，所述液氮罐的輸出端通過第一電動流量調(diào)節(jié)閥連接至所述第一冷能回收系統(tǒng)的輸入端。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括控制流量旁路，所述液氮罐的輸出端通過控制流量旁路連接至所述汽化器的輸入端。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述控制流量旁路包括第二電動流量調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述水管中流動的是鹽水。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第二冷能回收系統(tǒng)中設(shè)置有進(jìn)水閥、出水閥、進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管，所述進(jìn)水閥與所述儲水裝置相連接，所述出水閥通過水管與所述第二冷能回收系統(tǒng)相連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一冷能回收系統(tǒng)還包括第一控制器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)的進(jìn)水口處，所述第二溫度傳感器設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)的出水口處 ，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)傳遞至所述第一控制器。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一冷能回收系統(tǒng)還包括循環(huán)水泵和變頻器，所述循環(huán)水泵設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)的進(jìn)水口處，所述第一控制器通過變頻器連接至所述循環(huán)水泵。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第二冷能回收系統(tǒng)還包括第三溫度傳感器和第四溫度傳感器，所述第三溫度傳感器設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)管的管壁內(nèi)，所述第四溫度傳感器設(shè)置于所述出風(fēng)管的管壁內(nèi)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第二冷能回收系統(tǒng)還包括第二控制器和風(fēng)閥，所述風(fēng)閥分別設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管，所述第三溫度傳感器和第四溫度傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)傳遞至所述第二控制器，進(jìn)而控制所述風(fēng)閥的風(fēng)量大小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過回收液氮汽化產(chǎn)生的冷量，滿足空調(diào)的部分負(fù)荷，節(jié)省空調(diào)用電，對于只要需要一定溫度和濕度要求的應(yīng)用環(huán)境或是需要長期制冷的企業(yè)，通過對本發(fā)明對液氮的冷量回收和合理利用，能夠優(yōu)化其生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，本例提供一種工業(yè)液氮冷量回收系統(tǒng)，包括：液氮罐1、第一冷能回收系統(tǒng)2、第二冷能回收系統(tǒng)3、儲水裝置4和汽化器5，所述液氮罐1通過第一冷能回收系統(tǒng)2連接至所述汽化器5，所述第一冷能回收系統(tǒng)2的一端通過水管8與所述第二冷能回收系統(tǒng)3相連接，所述第一冷能回收系統(tǒng)2的另一端通過儲水裝置4與所述第二冷能回收系統(tǒng)3相連接；其中，所述第一冷能回收系統(tǒng)2用于通過冷氣回收實(shí)現(xiàn)對水管8中的液體進(jìn)行降溫，所述第二冷能回收系統(tǒng)3用于通過降溫后的液體將空氣轉(zhuǎn)換為冷空風(fēng)。

如圖1所示，本例還包括第一電動流量調(diào)節(jié)閥6和控制流量旁路，所述液氮罐1的輸出端通過第一電動流量調(diào)節(jié)閥6連接至所述第一冷能回收系統(tǒng)2的輸入端；所述液氮罐1的輸出端通過控制流量旁路連接至所述汽化器5的輸入端，所述控制流量旁路優(yōu)選包括第二電動流量調(diào)節(jié)閥7。

為了滿足負(fù)荷需求的變化，在第一冷能回收系統(tǒng)2的入口處加裝第一電動流量調(diào)節(jié)閥6和控制流量旁路，當(dāng)負(fù)荷有波動時，第一電動流量調(diào)節(jié)閥6和第二電動流量調(diào)節(jié)閥7可以調(diào)節(jié)液氮的流量，以控制冷量的產(chǎn)生量，同時需要滿足車間氮?dú)馐褂?，本例可以根?jù)實(shí)際需要設(shè)置自動調(diào)節(jié)控制流量旁路上的第二電動流量調(diào)節(jié)閥7，即當(dāng)負(fù)荷高時，可以加大液氮的流量，以滿足所需冷量；當(dāng)負(fù)荷低時，通過減少液氮的流量，產(chǎn)生的冷量也就相對應(yīng)的減少，正好滿足低負(fù)荷時的制冷用量，繼而即可以滿足負(fù)荷波動，同時也可以通過控制流量旁路的第二電動流量調(diào)節(jié)閥7滿足車間用氣需求。

本例所述水管8中流動的是鹽水，所述第一冷能回收系統(tǒng)2和第二冷能回收系統(tǒng)3優(yōu)選為換熱器，本例利用液氮和鹽水在高效換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱，液氮在第一冷能回收系統(tǒng)2中吸收鹽水的熱量汽化，而鹽水的凝固點(diǎn)較低，在第一冷能回收系統(tǒng)2中鹽水的溫度降低，汽化了的氮?dú)庖砸欢ǖ牧魉俸蜏囟仍诔合铝鞒龅谝焕淠芑厥障到y(tǒng)2的換熱器送至生產(chǎn)線的用氣點(diǎn)；同時，低溫的鹽水再通過第二冷能回收系統(tǒng)3的換熱器帶走車間空氣中的熱量，從而達(dá)到制冷效果，本例所產(chǎn)生的冷量完全可以替代空調(diào)使用。

如圖1所示，本例所述第二冷能回收系統(tǒng)3中設(shè)置有進(jìn)水閥9、出水閥10、進(jìn)風(fēng)管11和出風(fēng)管12，所述進(jìn)水閥9與所述儲水裝置4相連接，所述出水閥10通過水管8與所述第二冷能回收系統(tǒng)3相連接。本例所述進(jìn)水閥9和出水閥10優(yōu)選為球閥。

如圖1所示，本例所述第一冷能回收系統(tǒng)2還包括第一控制器、第一溫度傳感器14、第二溫度傳感器15、循環(huán)水泵13和變頻器，所述第一溫度傳感器14設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)2的進(jìn)水口處，所述第二溫度傳感器15設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)2的出水口處 ，所述第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15所采集的溫度數(shù)據(jù)傳遞至所述第一控制器；所述循環(huán)水泵13設(shè)置于所述第一冷能回收系統(tǒng)2的進(jìn)水口處，所述第一控制器通過變頻器連接至所述循環(huán)水泵13。

值得一提的是，針對于液氮溫度過低的問題，比如液氮從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中吸收鹽水的熱量，水釋放熱量溫度降低，這個過程中為防止水的溫度降低到零度以下而出現(xiàn)管壁結(jié)冰現(xiàn)象，在本例中增加一個控制回路，即通過第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15測量管壁溫度值，第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15分別布置在第一冷能回收系統(tǒng)2的進(jìn)水口處和出水口處，因?yàn)槌鏊谔幍臏囟茸畹?，所以在?shí)際應(yīng)用中，主要保證出水口處的第二溫度傳感器15的溫度值不低于零度即可，把第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15的測量值傳遞給第一控制器進(jìn)而把信號傳遞給變頻器，通過變頻器控制循環(huán)水泵13的流量，如果管壁溫度降低到接近零度，就通過這一控制回路增加水的流量，從而達(dá)到管壁溫度上升的目的，因?yàn)橐欢ǖ囊旱髁科盏臒崃渴呛愣ǖ?，根?jù)能量守恒定律，增大水的流量，水的溫差變化值減少，即水的溫度降低的少，就可防止管壁結(jié)冰現(xiàn)象。

如圖1所示，本例所述第二冷能回收系統(tǒng)3還包括第三溫度傳感器16、第四溫度傳感器17、第二控制器和風(fēng)閥18，所述第三溫度傳感器16設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)管11的管壁內(nèi)，所述第四溫度傳感器17設(shè)置于所述出風(fēng)管12的管壁內(nèi)；所述風(fēng)閥18分別設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)管11和出風(fēng)管12，所述第三溫度傳感器16和第四溫度傳感器17所采集的溫度數(shù)據(jù)傳遞至所述第二控制器，進(jìn)而控制所述風(fēng)閥18的風(fēng)量大小。

本例的控制過程優(yōu)選如下：首先根據(jù)用冷的需求設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)溫度值，該標(biāo)準(zhǔn)溫度值可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置；然后將第一溫度傳感器14、第二溫度傳感器15、第三溫度傳感器16和第四溫度傳感器17采集的一個或多個實(shí)際溫度傳達(dá)給PLC系統(tǒng)或是控制中心，如第一控制器和第二控制器；當(dāng)溫度超過設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)溫度值時，控制鹽水流量的第一電動流量調(diào)節(jié)閥6完全打開、第二電動流量調(diào)節(jié)閥7完全關(guān)閉；當(dāng)溫度低于或等于標(biāo)準(zhǔn)溫度值時，控制鹽水流量的第一電動流量調(diào)節(jié)閥6會根據(jù)具體低于多少調(diào)節(jié)關(guān)閉比例，同時第二電動流量調(diào)節(jié)閥7會調(diào)節(jié)開啟比例，至于這個關(guān)閉比例和開啟比例，同樣可以根據(jù)實(shí)際需要以及降溫速度來進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。

本例通過回收液氮汽化產(chǎn)生的冷量，滿足空調(diào)的部分負(fù)荷，節(jié)省空調(diào)用電，對于只要需要一定溫度和濕度要求的應(yīng)用環(huán)境或是需要長期制冷的企業(yè)，通過對本發(fā)明對液氮的冷量回收和合理利用，能夠優(yōu)化其生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長效率。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。