專利名稱：帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深冷處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
深冷處理是普通熱處理的一個(gè)補(bǔ)充過程，其能夠有效改善材料的耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度以及韌性等機(jī)械性能，從而能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，延長使用壽命，最終降低生產(chǎn)成本。近年來國內(nèi)的一些大小企業(yè)紛紛在自己的生產(chǎn)線上加入深冷處理這一工序，同時(shí),深冷處理過程所使用的液氮更加容易獲取及液氮成本的降低，也促進(jìn)了深冷處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用。深冷處理設(shè)備是一種能夠按照一定的工藝對(duì)材料進(jìn)行升降溫和保溫的設(shè)備，由于液氮的溫度低、制取容易，并且成本低，無污染，因此目前的深冷處理設(shè)備普遍采用液氮作為制冷劑；其基本原理是利用液氮汽化以后和被處理工件進(jìn)行對(duì)流換熱，從而降低工件的溫度，換熱以后的氮?dú)庵苯优诺娇諝庵?，控制液氮的進(jìn)給量來控制設(shè)備的溫度。為了保證整個(gè)設(shè)備空間溫度場(chǎng)的均勻性和換熱效率，通過在液氮進(jìn)口處安裝離心風(fēng)扇來達(dá)到此目的，由于深冷處理設(shè)備通常溫度較低，為了最大限度的減小冷量的損失需要保證設(shè)備具有良好的保溫性能。傳統(tǒng)的深冷處理設(shè)備在深冷溫度下運(yùn)行時(shí)，為了克服設(shè)備和環(huán)境空間的換熱，需要不停的補(bǔ)充液氮，同時(shí)為了保證系統(tǒng)的質(zhì)量和能量的平衡，熱交換完后的氮?dú)庑枰粩嗟挠缮罾涮幚碓O(shè)備排出。對(duì)于一些熱處理企業(yè)或其它大型加工企業(yè)，其深冷處理使用頻繁，液氮消耗量大，并且部分企業(yè)對(duì)氮?dú)庥幸欢ǖ男枨罅浚热绮捎玫獨(dú)膺M(jìn)行冷卻或用作保護(hù)氣體等，因此，氮?dú)獾拇罅颗懦鲈斐傻獨(dú)赓Y源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氮?dú)獾幕厥?，可以在很大程度上?jié)約成本，且系統(tǒng)安裝、維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，包括材料處理室和液氮供應(yīng)裝置，所述材料處理室內(nèi)設(shè)有換熱器，所述換熱器的一端連接所述液氮供應(yīng)裝置，另一端連接氮?dú)饣厥昭b置。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述換熱器為管翅式換熱器，所述管翅式換熱器的管道入口連接液氮供應(yīng)裝置，所述管翅式換熱器的管道出口連接氮?dú)饣厥昭b置。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述換熱器的一側(cè)設(shè)有風(fēng)機(jī)，用于提供氣流與換熱器中的液氮進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱。
前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述氮?dú)饣厥昭b置包括:儲(chǔ)氣罐、與儲(chǔ)氣罐連接的排氣管和設(shè)于排氣管上的電磁閥。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述排氣管采用波紋管。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述液氮供應(yīng)裝置用于儲(chǔ)存液氮的液氮罐以及與液氮罐連接的輸液管，所述液氮罐上設(shè)有氮?dú)獬隹陂y、液氮出口閥和安全閥。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備中，所述輸液管采用真空絕熱軟管。前述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，還包括旁路排氣管，與所述換熱器連接，所述旁路排氣管上安裝有旁路電磁閥。(三)有益效果本發(fā)明通過在傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備上添加換熱器和氮?dú)饣厥昭b置，使液氮從換熱器管側(cè)流過時(shí)與風(fēng)機(jī)提供的氣流對(duì)流換熱，然后利用冷卻后的氣流來進(jìn)行降溫控制，換熱器排出的氮?dú)膺M(jìn)入到氮?dú)饣厥昭b置回收，本發(fā)明能夠在很大程度上節(jié)約成本，且系統(tǒng)安裝、維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定。另外，本發(fā)明由液氮?dú)饣螽a(chǎn)生的氮?dú)饧兌雀?，并且可在不消耗額外能量的前提下對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行回收利用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施方式中所述帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，包括材料處理室I和液氮供應(yīng)裝置2，所述材料處理室I內(nèi)設(shè)有換熱器3，所述換熱器3的一端連接所述液氮供應(yīng)裝置2，另一端連接氮?dú)饣厥昭b置4。所述材料處理室I包括箱體，箱體內(nèi)外壁面采用不銹鋼板制成，不銹鋼板之間加入絕熱性能較好的發(fā)泡絕熱材料，箱體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、電磁閥、控制系統(tǒng)和箱蓋手柄等部件。所述換熱器3為管翅式換熱器，所述管翅式換熱器的管道入口連接液氮供應(yīng)裝置2，所述管翅式換熱器的管道出口連接氮?dú)饣厥昭b置4。由于管翅式換熱器不需要額外能量的消耗，且目前管翅式換熱器的效率較高，從而保證了整套系統(tǒng)的能耗和液氮消耗不至于太聞。所述換熱器3的一側(cè)設(shè)有風(fēng)機(jī)5，用于提供氣流與換熱器3中的液氮進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱。所述氮?dú)饣厥昭b置4包括:儲(chǔ)氣罐6、與儲(chǔ)氣罐6連接的排氣管7和設(shè)于排氣管7上的電磁閥8。排氣管7的一端與換熱器3連接。還包括旁路排氣管14，與所述換熱器3連接，所述旁路排氣管14上安裝有旁路電磁閥15。所述排氣管7采用波紋管。所述液氮供應(yīng)裝置2用于儲(chǔ)存液氮的液氮罐9以及與液氮罐9連接的輸液管10，所述液氮罐9上設(shè)有氮?dú)獬隹陂y11、液氮出口閥12和安全閥13。所述輸液管10采用真空絕熱軟管。真空絕熱軟管具有良好的保溫效果，從而保證了液氮在傳輸過程中由于汽化而造成的損失。液氮罐9提供的液氮經(jīng)輸液管10進(jìn)入到材料處理室I中的換熱器3的管道中，風(fēng)機(jī)5提供的風(fēng)流過換熱器3進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱，通過溫度降低后的冷風(fēng)去冷卻材料處理室I中的材料。換熱器3排出的氮?dú)膺M(jìn)入到儲(chǔ)氣罐6進(jìn)行回收。若需要使用氮?dú)鈺r(shí)，直接從儲(chǔ)氣罐6的出口取出即可。為了保證回收氮?dú)獾募兌龋艹崾綋Q熱器出口的氮?dú)夥謨陕?，一路直接排到空氣中，有旁路電磁閥15控制；另一路進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，由電磁閥8控制，當(dāng)箱體溫度降到一定程度的時(shí)候電磁閥8關(guān)閉，旁路電磁閥15打開，而在該溫度之前電磁閥8打開，旁路電磁閥15關(guān)閉。所述液氮罐9包括盛裝液氮的內(nèi)膽和外壁，中間夾層抽真空絕熱，內(nèi)膽壁面包覆多層防輻射鋁箔和活性炭，從而最大程度的降低內(nèi)膽和外界的換熱，從而保證了液氮的汽化損失。液氮罐9上設(shè)有液氮出口閥11，氮?dú)獬隹陂y12和安全閥13。液氮輸送管道采用特制的真空絕熱管，其保溫效果良好，最大限度的降低了液氮的損耗。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本 發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，包括材料處理室(I)和液氮供應(yīng)裝置(2)，其特征在于，所述材料處理室(I)內(nèi)設(shè)有換熱器(3)，所述換熱器(3)的一端連接所述液氮供應(yīng)裝置(2)，另一端連接氮?dú)饣厥昭b置(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述換熱器(3)為管翅式換熱器，所述管翅式換熱器的管道入口連接液氮供應(yīng)裝置(2)，所述管翅式換熱器的管道出口連接氮?dú)饣厥昭b置(4)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述換熱器(3)的一側(cè)設(shè)有風(fēng)機(jī)(5)，用于提供氣流與換熱器(3)中的液氮進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述氮?dú)饣厥昭b置(4)包括:儲(chǔ)氣罐￠)、與儲(chǔ)氣罐(6)連接的排氣管(7)和設(shè)于排氣管(7)上的電磁閥⑶。
5.如權(quán)利要求4所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述排氣管(7)采用波紋管。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述液氮供應(yīng)裝置(2)用于儲(chǔ)存液氮的液氮罐(9)以及與液氮罐(9)連接的輸液管(10)，所述液氮罐(9)上設(shè)有氮?dú)獬隹陂y(11)、液氮出口閥(12)和安全閥(13)。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，所述輸液管(10)采用真空絕熱軟管。
8.如權(quán)利要求1所述的帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，其特征在于，還包括旁路排氣管(14)，與所述換熱器(3)連接，所述旁路排氣管(14)上安裝有旁路電磁閥(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有氮?dú)饣厥昭b置的深冷處理設(shè)備，包括材料處理室(1)和液氮供應(yīng)裝置(2)，所述材料處理室(1)內(nèi)設(shè)有換熱器(3)，所述換熱器(3)的一端連接所述液氮供應(yīng)裝置(2)，另一端連接氮?dú)饣厥昭b置(4)。本發(fā)明通過在傳統(tǒng)深冷處理設(shè)備上添加換熱器和氮?dú)饣厥昭b置，使液氮從換熱器管側(cè)流過時(shí)與風(fēng)機(jī)提供的氣流對(duì)流換熱，然后利用冷卻后的氣流來進(jìn)行降溫控制，換熱器排出的氮?dú)膺M(jìn)入到氮?dú)饣厥昭b置回收，本發(fā)明能夠在很大程度上節(jié)約成本，且系統(tǒng)安裝、維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定。另外，本發(fā)明由液氮?dú)饣螽a(chǎn)生的氮?dú)饧兌雀?，并且可在不消耗額外能量的前提下對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行回收利用。
文檔編號(hào)C21D6/04GK103243208SQ201210110498
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者王俊杰, 顧開選, 郭嘉, 周遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所