一种快速冻结装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械领域，涉及一种冻结装置，尤其涉及一种适用于管道维修的快速冻结装置及方法。
【背景技术】
[0002]在输送流体的管道中，由于流体的压力和腐蚀性，管道经常需要维修。特别是对于管道中的各种阀门，经常需要进行维修更换。
[0003]但现有的技术中，对于管道及其上的阀门维修，常常需要停止整个管道输送作业，并等待管道中的流体流尽后，方可打开管道进行维修。这种方法费时费力，需花费大量的人工和成本。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种快速冻结装置。
[0005]为达到上述目的，具体技术方案如下:
[0006]—方面，本发明提供了一种快速冻结装置，适用于输送流体的管道维修，包括制冷机和导冷机构，所述制冷机上包括冷端，所述导冷机构上设有与所述管道的外表面配合的制冷面，所述制冷机的冷端与所述制冷面相连，当需维修管道时，所述导冷机构的制冷面与所述管道的外表面贴合，所述制冷机的冷端通过制冷面将管道内的流体冻结。
[0007]优选的，所述管道上还设有阀门，所述导冷机构的制冷面与所述阀门附近的管道外表面配合。
[0008]优选的，所述导冷机构的制冷面的形状为半圆环形或圆环形。
[0009]优选的，所述制冷面包括相互配合的两个半圆环形的配合面。
[0010]优选的，所述两个配合面可拆连接。
[0011]优选的，所述制冷机的冷端上还设有导冷片，所述导冷片的一端与冷端相连，所述导冷片的另一端沿所述制冷面延伸。
[0012]优选的，所述导冷片的另一端缠绕或延伸布满所述制冷面上。
[0013]优选的，所述导冷机构还包括导冷腔，所述导冷腔的一侧的腔壁的由导冷材料制成，所述导冷腔的其余侧的腔壁的由绝热材料制成，所述制冷面位于一侧的腔壁的外表面。
[0014]优选的，所述导冷机构的导冷腔中还填充有导冷材料。
[0015]另一方面，提供了一种快速冻结的方法，适用于输送流体的管道的维修作业，包括如下步骤:
[0016]步骤1，利用冷冻剂将管道内的流体快速冻结；
[0017]步骤2，将如上所述的快速冻结装置的制冷面与管道的外表面配合，利用制冷机通过制冷面将管道内的已经被冻结的固体维持形态；
[0018]步骤3，进行管道的维修作业。
[0019]相对于现有技术，本发明的技术方案具有如下优点:
[0020]1，安装简便，移动方便，减少了维修的反应时间；
[0021]2，适用范围广，适用于各种管径的输送管道；
[0022]3，冻结效率高，由于制冷机的冷端直接贴合管道制冷，不需仅需冷量传递，因此几乎没有冷量损失；
[0023]4，冻结效果好，制冷机属于深低温设备，其致冷温度可在120K以下，且能够快速的达到冻结要求。
【附图说明】
[0024]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0025]图1为本发明的实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。
[0029]如图1中所示的本发明的实施例的一种快速冻结装置，适用于输送流体的管道1维修，包括制冷机2和导冷机构3。
[0030]制冷机2上包括冷端21，导冷机构3上设有与管道的外表面配合的制冷面。制冷机2的冷端21与制冷面相连。当需维修管道时，导冷机构3的制冷面与管道1的外表面贴合，制冷机2的冷端21通过制冷面将管道1内的流体冻结。
[0031]由于制冷机属于深低温设备，其致冷温度可在120K以下。同时其是在封闭系统中获得低温和冷量，制冷快速的同时几乎没有冷量损失。并且其制冷时间短，可快速达到冻结所需温度。
[0032]本发明的实施例利用制冷机进行冻结，具有安装维护简便、制冷效率高且无污染的优点。
[0033]在本发明的实施例中，优选通过若干个制冷机及其上的导冷机构从一段管道的各个方向均匀分布的贴合在管道上，优选在管道截面的各个方向上，从而达到快速冻结的目的。
[0034]此外，在本发明的实施例中，为了达到快速冻结的效果，优选在需维修时，利用冷冻剂，优选为液氮等能够快速制冷的制剂将管道内的流动的流体快速冻结，然后再进行制冷机冻结，提高冻结效果和效率，并能够长时间的维持住冻结效果。
[0035]如图1中所示，在本发明的实施例中，本发明的实施例优选适用于管道1上还设有阀门4。导冷机构3的制冷面与阀门4附近的管道外表面配合，即当阀门4需要维修更换时，将阀门4附近的管道1内的流体冻结，从而便于对阀门4的维修。
[0036]在本发明的实施例中，导冷机构3的制冷面的形状为半圆环形或圆环形，以更好的贴合管道的外表面的形状。并优选制冷面包括可拆连接的相互配合的两个半圆环形的配合面，从而便于安装和拆卸。
[0037]此外，在本发明的实施例中，优选制冷机的冷端上还设有导冷片，导冷片的一端与冷端相连，导冷片的另一端沿制冷面延伸，并优选其缠绕或延伸布满制冷面上，缠绕在制冷面的两面或弯曲延伸布满在其一面上。
[0038]另外，在本发明的实施例中，导冷机构还包括导冷腔，优选其中还填充有导冷材料，并优选为导冷剂，如氦气等。导冷腔的一侧的腔壁的由导冷材料制成，优选为铜等，导冷腔的其余侧的腔壁的由绝热材料制成，制冷面位于一侧的腔壁的外表面，以提高冻结的效率和效果。
[0039]本发明的一种快速冻结的方法，适用于输送流体的管道的维修作业，包括如下步骤:
[0040]步骤1，利用冷冻剂将管道内流动的流体快速冻结；
[0041]步骤2，将快速冻结装置的制冷面与管道的外表面配合，利用制冷机通过制冷面将管道内的已经被冻结的固体维持形态；
[0042]步骤3，进行管道的维修作业。
[0043]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种快速冻结装置，适用于输送流体的管道维修，其特征在于，包括制冷机和导冷机构，所述制冷机上包括冷端，所述导冷机构上设有与所述管道的外表面配合的制冷面，所述制冷机的冷端与所述制冷面相连，当需维修管道时，所述导冷机构的制冷面与所述管道的外表面贴合，所述制冷机的冷端通过制冷面将管道内的流体冻结。2.如权利要求1所述的快速冻结装置，其特征在于，所述管道上还设有阀门，所述导冷机构的制冷面与所述阀门附近的管道外表面配合。3.如权利要求1所述的快速冻结装置，其特征在于，所述导冷机构的制冷面的形状为半圆环形或圆环形。4.如权利要求3所述的快速冻结装置，其特征在于，所述制冷面包括相互配合的两个半圆环形的配合面。5.如权利要求4所述的快速冻结装置，其特征在于，所述两个配合面可拆连接。6.如权利要求5所述的快速冻结装置，其特征在于，所述制冷机的冷端上还设有导冷片，所述导冷片的一端与冷端相连，所述导冷片的另一端沿所述制冷面延伸。7.如权利要求6所述的快速冻结装置，其特征在于，所述导冷片的另一端缠绕或延伸布满所述制冷面上。8.如权利要求7所述的快速冻结装置，其特征在于，所述导冷机构还包括导冷腔，所述导冷腔的一侧的腔壁的由导冷材料制成，所述导冷腔的其余侧的腔壁的由绝热材料制成，所述制冷面位于一侧的腔壁的外表面。9.如权利要求8所述的快速冻结装置，其特征在于，所述导冷机构的导冷腔中还填充有导冷材料。10.一种快速冻结的方法，适用于输送流体的管道的维修作业，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1，利用冷冻剂将管道内的流体快速冻结； 步骤2，将如权利要求1所述的快速冻结装置的制冷面与管道的外表面配合，利用制冷机通过制冷面将管道内的已经被冻结的固体维持形态； 步骤3，进行管道的维修作业。
【专利摘要】本发明公开了一种快速冻结装置及方法，适用于输送流体的管道维修，包括斯特林制冷机和导冷机构，所述斯特林制冷机上包括冷端，所述导冷机构上设有与所述管道的外表面配合的制冷面，所述斯特林制冷机的冷端与所述制冷面相连，当需维修管道时，所述导冷机构的制冷面与所述管道的外表面贴合，所述斯特林制冷机的冷端通过制冷面将管道内的流体冻结。本发明的技术方案安装简便、设计方便、适用范围广、冻结效率高、冻结效果好，且不会造成任何污染。
【IPC分类】F25B9/14
【公开号】CN105402924
【申请号】CN201510624629
【发明人】程路
【申请人】宁波华斯特林电机制造有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月25日