专利名称：一种液氮气化循环水冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换装置，具体涉及一种将液氮与水接触，液氮升温气化 的同时将水降温的装置。
背景技术：
铜换热器硬钎焊设备是一种需要氮气保护铜硬钎焊的大型设备，其最高温度可以 达到750°C。主体结构主要由净化室、钎焊室、冷却室组成，辅助装置主要有加热系统、氮气 系统、循环水系统、压缩空气系统。铜换热器芯体进行钎焊时，主体结构的三个室均需要喷 淋氮气，置换出空气，使芯体在高温环境下不会被氧化，而循环水系统则为设备运行时的室 壁、轴承等部位降温。为了使液氮气化为氮气，需要专门的加温装置或气化器；为了使吸热 后的循环水恢复低温循环使用，需要冷却塔或冷凝机，而这些装置都需要额外配置，不仅增 大了整个钎焊设备的占地面积，更使使用者增加了资金投入。
实用新型内容为解决现有技术中铜换热器硬钎焊设备额外配置多，成本大的问题，本实用新型 提供一种利用设备中的液氮直接降温循环水变成氮气的装置，本方案在得到氮气的同时， 还提供了为设备降温所需要的冷却水，不但节省了成本，也减少了设备的额外配置。具体方 案如下一种液氮气化循环水冷却装置，包括循环水箱和液氮储罐，其特征在于，所述循环 水箱安装有进水管和出水管，进水管一路与循环水源连接，一路与硬钎焊设备连接，出水管 与硬钎焊设备连接，循环水箱内安装有循环管道，循环管道的液氮进口管与液氮储罐连接， 出气管与硬钎焊设备连接。本实用新型的另一优选方式所述循环水箱上安装有液位传感器。本实用新型的另一优选方式所述循环水箱上安装有温度传感器。本实用新型的另一优选方式所述循环管道的液氮进口管、出气管和循环水源、循 环水箱的出水管上都安装有闸阀/电动调节阀。本实用新型的另一优选方式所述循环水箱的出水管上安装有可调水泵。铜换热器硬钎焊设备循环水的消耗量为2. 4m3/h 8. 5m3/h(0. 5Mpa)，入口温度 20°C 32°C，出口温度不得超过90°C;氮气的消耗量为112m3/h 180m7h(-60°C，0. 7Mpa)。 通过对钎焊设备的能源流动和能量消耗进行深入分析和匹配计算，在参数要求的范围之 内，找到一个合适的氮气流量值和循环水的流量值，使液氮气化吸热的热量大于等于循环 水冷却放出的热量。本方案利用液氮穿过循环水箱，对循环水进行降温，液氮升温后蒸发为 氮气进入铜换热器硬钎焊设备中提供保护气，高温循环水从钎焊设备中流入循环水箱，与 液氮进行热交换后温度降低，再进入钎焊设备为室壁、轴承等部位降温。本方案利用了铜换热器硬钎焊设备自身的热量特点，在不使用散热装置(或冷凝 机)和加温装置(或气化器)的情况下，达到液氮气化、循环水冷却的目的。液氮气化循环 水冷却系统不但减少了能源和资金的消耗，还简化了设备。这种取之于设备，用之于设备的
3节能技术，为拥有类似情况的大型装置提供了节能减排的新思路。
图1为液氮气化循环水冷却系统结构原理图图中1一硬钎焊设备、2—循环水源、3—闸阀/电动调节阀、4一循环水箱、5—温度 传感器、6—液位传感器、7—液氮储罐、8—可调水泵、9 一循环管道、10—出气管、11 一液氮 进口管、12—进水管、13—出水管
具体实施方式
如图1所示，铜换热器硬钎焊设备工作时，液氮从液氮储罐7中经液氮进口管11 进入循环水箱4内的循环管道9中，与循环水箱4内的循环水进行热交换后升温蒸发为氮 气，由出气管10进入硬钎焊设备1，为其提供置换空气的氮气。循环水由循环水源2提供， 由硬钎焊设备1流出的循环冷却水温度较高，沿进水管12进入循环水箱4，对循环水管9中 的液氮进行加温，降温后的冷却水由出水管13进入硬钎焊设备1内为室壁、轴承等部位降 温，之后再回到循环水箱4，完成一个循环。在循环水箱4上安装温度传感器5对水温和氮气温度进行监控；循环水箱的进水 管12、出水管13以及循环管道9的液氮进口管11、出气管10上都安装有调节流量的闸阀 /电动调节阀3，出水管13上还安装有可调水泵8，用于调节循环水和液氮(或氮气)的流 量；循环水箱4上安装有液位传感器6，用来监控冷却水的容量。
权利要求一种液氮气化循环水冷却装置，包括循环水箱(4)和液氮储罐(7)，其特征在于，所述循环水箱(4)安装有进水管(12)和出水管(13)，进水管(12)一路与循环水源(2)连接，一路与硬钎焊设备(1)连接，出水管(13)与硬钎焊设备(1)连接，循环水箱(4)内安装有循环管道(9)，循环管道(9)的液氮进口管(11)与液氮储罐(7)连接，出气管(10)与硬钎焊设备(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种液氮气化循环水冷却装置，其特征在于，所述循环水箱(4) 上安装有液位传感器(6)。
3.如权利要求1所述的一种液氮气化循环水冷却装置，其特征在于，所述循环水箱(4) 上安装有温度传感器(5)。
4.如权利要求1所述的一种液氮气化循环水冷却装置，其特征在于，所述循环管道的 液氮进口管(11)、出气管(10)、循环水源(2)和循环水箱的出水管(13)上安装有闸阀/电 动调节阀(3)。
5.如权利要求1所述的一种液氮气化循环水冷却装置，其特征在于，所述循环水箱的 出水管(13)上安装有可调水泵(8)。
专利摘要本实用新型公开一种液氮气化循环水冷却装置，具体涉及一种将液氮与水接触，液氮升温气化的同时将水降温的装置。循环水箱和液氮储气罐，其特征在于，循环水箱中安装有循环管道，循环管道一端与液氮储气罐连接，一端穿出循环水箱，循环水箱上有冷却水出口管。本方案利用液氮穿过循环水箱，对循环水进行降温，液氮升温后蒸发为氮气进入铜换热器硬钎焊设备中提供保护气氛，高温循环水从钎焊设备中流入循环水箱，与液氮进行热交换后温度降低，再进入钎焊设备为室壁、轴承等部位降温。液氮气化循环水冷却系统不但减少了能源和资金的消耗，还简化了设备。这种取之于设备，用之于设备的节能技术，为拥有类似情况的大型装置提供了节能减排的新思路。
文档编号F25D3/10GK201618902SQ20102010919
公开日2010年11月3日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者侯晓京, 周文俊, 王雅静, 董庆丽, 谷操, 靳霏 申请人:中国北方车辆研究所