一种液氮储罐装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35694784发布日期:2023-10-11 17:24阅读:34来源:国知局


1.本发明属于液氮储存设备领域,具体的说是一种液氮储罐装置。


背景技术:

2.在工厂生产铝型材的过程中需要对铝型材进行挤压,挤压过程中挤压模具因为挤压速度升高而温度升高,通过使用少量液氮可以达到挤压模具冷却的作用。氮气在标准大气压下液化的温度在零下196摄氏度,因此液氮需要使用隔热效果极好液氮储罐来保存。
3.公开号为cn208566169u的一项专利申请公开了一种具有气体回收功能的低温液氮储罐,包括低温液氮储罐,所述内罐和外罐之间形成夹层,所述内罐的顶部设置有排气管道,所述排气管道的一端连接到内罐中,所述排气管道的另一端连接到夹层中,所述排气管道上分别设置有排气控制结构和进气控制结构,所述排气控制结构和进气控制结构之间设置有室温式复热器。
4.液氮储存在内罐中极易受到外部环境温度的影响,温度稍有变化,液氮就会蒸发形成氮气,氮气的形成会导致内罐中压力过大,为了确保储罐的安全,需要将氮气排放出去,这种行为造就了资源的浪费,上述方案虽然可以回收氮气到夹层内使用,但是在生产使用中,夹层内氮气的泄露速度不如储罐内液氮的蒸发速度,所以还需要将多余的氮气进行排放,氮气的再利用率较低。
5.为此,本发明提供一种液氮储罐装置。


技术实现要素:

6.为了弥补现有技术的不足,解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种液氮储罐装置,包括储罐,所述储罐包括内罐和外壳,所述内罐和外壳之间设有夹层,所述夹层中设有绝热材料,所述内罐的顶部安装有一号管道,所述一号管道的内腔固定连接有一号阀门,所述一号阀门包括圆环和通气筒,所述圆环固定连接在一号管道的管口处,所述圆环的内部滑动连接有通气筒,所述通气筒上开设有若干漏孔,漏孔位于通气筒和圆环的连接处,所述通气筒与一号管道滑动连接,所述通气筒与一号管道之间固接有弹簧,所述一号管道上安装有增压泵,所述内罐通过一号管道与第一储存室连通,所述第一储存室的底部安装有二号管道和三号管道,所述第一储存室通过二号管道与加热室和夹层连通,所述第一储存室通过三号管道与冷却室连通,所述冷却室通过四号管道与内罐顶部连通。
8.具体的,夹层内的绝热材料采用聚氨酯保温绝热材料,加热室的内部通有常温空气,可对低温氮气进行加热,加热室也可采用加热电片对氮气进行加热升温,冷却室为低温冷藏室,其温度为-196摄氏度,可将氮气液化为液氮,工作中液氮储存在内罐中,在长时间的使用后,内罐内的部分液氮会挥发形成氮气,使得内罐内的压力增大,通气筒受到压力的作用会向上移动,当压力达到指定的程度时,通气筒上漏孔的位置高于圆环的上表面,一号阀门打开,此时内罐与一号管道连通,内罐中的氮气进入到一号管道中,此时内罐内的压力
下降,通气筒在弹簧的作用下向下移动,一号阀门关闭,一号阀门可以控制增压泵的启动,当一号阀门打开时一号管道上的增压泵开始工作,一号管道内的氮气在增压泵的作用下快速进入第一储存室内,氮气在第一储存室内储存,二号管道和三号管道上分别设有三号阀门和四号阀门,初始状态下,三号阀门和四号阀门都处于关闭状态,氮气进入到第一储存室后三号阀门打开,四号阀门关闭,第一储存室内的氮气通过二号管道进入到加热室内加热至室温,当第一储存室和加热室内的氮气均存满时,三号阀门关闭,四号阀门打开,氮气通过三号管道进入到冷却室内再次制成液氮,通过四号管道重新进入到内罐内;通过设置冷却室和加热室可以避免由于储罐内液氮挥发形成氮气造成压力过大而需要排出氮气产生的资源浪费的问题,对蒸发的氮气实现了再利用,同时一号阀门在受到指定程度的压力时会自动打开,避免了人工泄压,自动化程度更高,通过设置通气筒使得氮气通过一号管道的面积减小,通过一号管道时的速率加快,氮气在一号管道内的流通时间减少,氮气的温度变量减少。
9.优选的,所述一号管道与第一储存室连接的管口处固定连接有三号阀门,所述三号阀门包括滑柱和通气柱,所述通气柱与一号管道固定连接,所述滑柱与通气柱滑动连接,滑柱与通气柱之间设有间隙,间隙内设有弹簧,所述通气柱内壁上开设有两个平行的凹槽,所述通气柱上开设有若干通气孔,通气孔连通凹槽与第一储存室。
10.具体的,当一号管道内有氮气流通时,受到氮气与增压泵压力的作用,滑柱向下移动,当滑柱的顶端位于通气柱内第一个凹槽的下方时,三号阀门打开,一号管道与第一储存室连通,氮气通过三号阀门进入到第一储存室内部,当氮气进入到第一储存室后,滑柱在弹簧的作用下回到原始位置,此时三号阀门关闭;通过设置第一储存室首先对挥发的液氮进行储存,避免了液氮的温度升高造成后续在冷却室内制成液氮使用更多的能量,减少了电能的使用,降低了工作的成本,同时储罐内氮气的挥发是持续的,但一号阀门的打开是间断的,一号阀门打开之后,部分氮气进入一号管道内,此时一号阀门关闭,氮气从一号管道进入到第一储存室内,此时三号阀门关闭,使得氮气被封闭在第一储存室内部,避免了氮气在一号管道内流动,进一步减少了后续制作液氮使用的能量,降低了工作成本,并且三号阀门的自动开合,无需人工操作,更加便利。
11.优选的,所述第一储存室的顶部固定连接有警报装置,所述通气柱的内壁上设有开关,所述开关位于滑柱与通气柱间隙的下部分,所述开关的输出端与警报装置连接。
12.具体的,当储罐出现问题时,内罐内产生了较多的氮气,此时滑柱受到增压泵与氮气的压力向下移动到通气柱第二个凹槽的下方,氮气通过两个凹槽进入到第一储存室内部,同时滑柱将开关挤压到通气柱内部,此时开关打开,警报装置开始工作;通过设置两个凹槽使得储罐出现问题时三号阀门的流通面积达到最大,氮气能较快较多的进入到第一储存室内,避免了储罐内压力过高,后续修复时需要排放氮气,避免了氮气的浪费,同时在三号阀门上设置开关,可以及时的发现问题,提示员工及时进行维修,以免造成更多的损失。
13.优选的,所述二号管道与第一储存室连接的管口处固定连接有四号阀门,所述四号阀门包括空心柱和一号块,所述空心柱与二号管道的管口固定连接,所述一号块和空心柱的内壁滑动连接,且一号块的外表面与空心柱的内壁固接有若干弹簧,所述一号块远离管口的一端固定连接有二号块,且一号块与二号块之间设有弹簧,所述二号块与空心柱的内壁滑动连接。
14.具体的,在初始状态下,加热室内处于真空状态,当第一储存室内流通有氮气时,第一储存室内的压力增加,在压力差的作用下,一号块在移动,带动二号块一块移动,此时一号块与空心柱的内壁不接触,四号阀门打开,氮气进入到二号管道内部,当加热室内装满氮气,第一储存室内没有氮气时,二号块受到压力作用与空心柱远离二号管道管口的一端紧贴;通过设置四号阀门不仅可以在加热室内没有氮气的情况下,自动打开阀门,将氮气送入加热室内,还可以避免第一储存室内没有氮气时,氮气重新流回第一储存室内,使用时避免了人工操作,自动化程度更高。
15.优选的,所述一号块由实心的圆柱与空心的圆台组成,圆台远离二号管道管口的表面的外径不小于空心柱内壁的内径。
16.具体的,当加热室内充满氮气时,第一储存室内继续接收来自内罐的氮气,当第一储存室与加热室的压力差达到设定的程度时,一号块的圆台与空心柱远离第一储存室的内壁紧贴,此时四号阀门关闭,避免了加热室内常温的氮气流入到第一储存室内部造成第一储存室内氮气温度升高,减少了后续制作液氮时电能的使用,更加节约成本。
17.优选的,所述二号管道上连通有对称分布的两个分压管,所述分压管的入口位于二号管道与加热室之间,所述分压管的出口与加热室固定连接。
18.具体的,当氮气进入二号管道后,部分氮气从分压管进入到加热室内,使得氮气进入加热室后流速更加缓慢,氮气在加热室内停留时间更久,加热效果更好,同时该分压装置结构简单,成本更低。
19.优选的,所述二号管道上固定连接有两个对称分布的l形固定架,所述分压管与二号管道连接的管口处固定连接有分压阀,所述分压阀包括一号滚筒和滑动杆,所述滑动杆与二号块固定连接,所述一号滚筒与l形固定架转动连接,且一号滚筒与l形固定架之间固接有复位弹簧,所述一号滚筒外表面开设有一号滑槽,所述一号滑槽包括依次连通的斜槽、竖槽和水平槽,水平槽略高于斜槽和竖槽,所述滑动杆的两端分别与对称的两个一号滑槽滑动连接,所述一号滚筒通过连杆固定连接有圆柱门。
20.具体的,当二号块移动时,带动滑动杆移动,滑动杆首在与一号滑槽的斜槽内滑动,使得一号滚筒转动,带动圆柱门转动,此时分压阀缓慢打开,部分氮气从二号管道进入到分压管内,当加热室与第一储存室内压力相同时,二号块反向移动,此时滑动杆在斜槽内滑动,圆柱门恢复原状,分压阀关闭,当一号块与空心柱内壁的一端紧贴时,滑动杆滑动到斜槽的顶端,在复位弹簧的作用下,一号滚筒转回初始状态,此时滑动杆沿着竖直槽移动,当第一储存室内氮气流入冷却室内时,在压力的作用下,二号块移动,带动滑动杆移动,此时滑动杆在水平槽内滑动;通过四号阀门的移动控制分压阀,使得装置更加便利,无需人工手动操作,降低了人工成本。
21.优选的,所述加热室通过二号管道与第二储存室,第二储存室与夹层连通,第二储存室位于加热室与夹层之间,所述二号管与夹层连接的管口处固定连接有二号阀门,所述二号阀门和三号阀门结构一样。
22.具体的,初始状态下第二储存室内充满氮气,长时间的使用下夹层内的氮气逐渐泄露,此时夹层内的压力小于第二储存室内的压力,也可根据具体情况在第一储存室上设置增压泵,当压力差到达设定的数值时,二号阀门打开,第二储存室内的氮气全部送往夹层内,夹层内的氮气含量恢复到初始状态;通过设置第二储存室对夹层供应氮气,可以确保夹
层内氮气充足,不仅可以有效的利用挥发的氮气,还能保证储罐长时间使用后的保温效果,提高了储罐的质量。
23.优选的,所述三号管道与第一储存室连接的管口处设有五号阀门,所述五号阀门包括一号门和二号门,所述一号门与三号管道固定连接,二号门与三号管道转动连接,所述一号门内开设有一号孔,一号孔内设有推动机构,所述推动机构包括t形杆、圆壳和二号滚筒,所述t形杆与一号门活动连接,所述二号滚筒与所述一号门转动连接,所述二号滚筒内部开设有两个对称的螺纹槽,t形杆的两端与螺纹槽滑动连接,所述二号滚筒与t形杆之间设有弹簧,所述二号滚筒的外壁上开设有二号滑槽,包括v形槽和两个水平槽,所述圆壳与一号孔滑动连接,与一号门通过弹簧固接,所述圆壳内壁上固定连接有一号支杆,一端固定连接有两个对称的二号支杆,所述一号支杆与二号滑槽滑动连接,所述二号门内开设有二号孔,二号孔内活动连接有转动机构,所述转动机构包括固定柱和推动筒,所述推动筒与二号孔滑动连接,与二号支杆的一端固定连接,所述固定柱与三号管道固接,所述固定柱上转动连接有滑动筒,所述滑动筒与二号孔之间设有若干弹簧。
24.具体的,滑动筒和推动筒上设有斜坡和导向槽,其具体配合结构可参考按压式圆珠笔中的笔帽按压结构,在第二储存室内的氮气充满之前,五号阀门都处于关闭状态,当第二储存室内的氮气充满后,第一储存室内继续接受氮气并压力增加,在压力的作用下,t形杆移动,使得二号滚筒顺时针转动,圆壳上的一号支杆首先在水平槽上滑动,此时圆壳不移动,接着一号支杆沿着v形槽滑动,此时圆壳移动,当第一储存室内的压力达到设定的数值时,一号支杆到达v形槽的最底部,此时受到弹簧和压力的作用,一号支杆迅速沿着v形槽和水平槽滑动,并在水平槽上带动圆壳和二号支杆运动,二号支杆移动量最大时可以推动推动筒移动并推动滑动筒移动到最远处,在弹簧的反作用力下滑动筒沿着固定柱的轮廓转动,带动二号门旋转度,同时推动筒在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门打开(该步骤可通过对五号阀门的打开力度进行设计来实现,打开五号阀门所需的压力大于打开四号阀门的压力),氮气从第一储存室进入到冷却室内再次制成液氮,当氮气进入到冷却室后,第一储存室内的压力下降,t形杆在弹簧的作用下反向移动,带动二号滚筒逆时针旋转,一号支杆沿着二号滑槽原路反向移动,当第一储存室内不含氮气时,一号支杆到达v形槽的最底部,此时受到弹簧的反作用力,一号支杆迅速移动并带动圆壳和二号支杆到达最远端,推动推动筒移动并推动滑动筒移动到最远处,在弹簧的反作用力下滑动筒沿着固定柱的轮廓转动,带动二号门旋转度,同时推动筒在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门关闭;储罐内的氮气挥发是持续进行的,但是对夹层内进行氮气补充是间断的,因此储罐内的氮气挥发总量大于夹层补充氮气时所需的氮气量,回收中一部分氮气用于对夹层进行补充,多余的氮气通过冷却室进行再次加工,避免了氮气排放造成的资源浪费,进一步提高了氮气的利用率,并且此时氮气的温度较低,相较于常温氮气制成液氮所需的能量较少,更加节能环保,同时五号阀门自行运动,无需人工操作,使用简单。
25.优选的,所述三号管道上安装有抽吸泵,所述一号门和二号门均为圆形,且均开设有半圆环孔。
26.具体的,当五号阀门打开时,一号门与二号门的半圆环孔对齐,氮气从孔中进入到冷却室内部,五号阀门流通面积较小,氮气通过时速度加快,减少了氮气在三号管道的停留时间,氮气的温度变化值减小,后续冷却时所用能量更少,更加的节能环保。
27.本发明的有益效果如下:
28.1.本发明所述的一种液氮储罐装置,通过设置冷却室和加热室可以避免储罐内液氮挥发形成氮气造成压力过大而需要排出氮气产生的资源浪费的问题,对蒸发的氮气实现了再利用,氮气的回收利用率更高,同时一号阀门在受到指定程度的压力时会自动打开,避免了人工泄压,自动化程度更高,通过设置通气筒使得氮气通过一号管道的面积减小,通过一号管道时的速率加快,氮气在一号管道内的流通时间减少,氮气的温度变量减少。
29.2.本发明所述的一种液氮储罐装置,通过设置第一储存室首先对挥发的液氮进行储存,避免了液氮的温度升高造成后续在冷却室内制成液氮使用更多的能量,减少了电能的使用,降低了工作的成本,通过三号阀门,使得氮气被封闭在第一储存室内部,避免了氮气在管道内流动,进一步减少了后续制作液氮使用的能量,降低了工作成本,同时三号阀门的自动开合,无需人工操作,更加便利。
30.3.本发明所述的一种液氮储罐装置,通过设置第二储存室对夹层供应氮气,可以确保夹层内氮气充足,不仅可以有效的利用挥发的氮气,还能保证储罐长时间使用后的保温效果,提高了储罐的质量。
31.4.本发明所述的一种液氮储罐装置,通过设置冷却室可以将多余的氮气进行再次加工,避免了氮气排放造成的资源浪费,进一步提高了氮气的利用率,并且此时氮气的温度较低,相较于常温氮气制成液氮所需的能量较少,更加节能环保,同时五号阀门自行运动,无需人工操作,使用简单。
附图说明
32.下面结合附图对本发明作进一步说明。
33.图1是本发明实施例一的立体图;
34.图2是本发明实施例一的剖视图;
35.图3是本发明一号阀门的结构示意图;
36.图4是本发明一号阀门的剖视图;
37.图5是本发明三号阀门的结构示意图;
38.图6是本发明三号阀门的剖视图;
39.图7是本发明四号阀门和分压阀的剖视图;
40.图8本发明分压阀的结构示意图;
41.图9本发明五号阀门的剖视图;
42.图10本发明一号门和二号门的结构示意图;
43.图11是本发明推动机构和转动机构的结构示意图;
44.图中:1、储罐;11、一号阀门;111、圆环;112、通气筒;2、内罐;3、夹层;31、二号阀门;4、一号管道;5、第一储存室;51、三号阀门;511、通气柱;512、滑柱;513、凹槽;52、四号阀门;521、空心柱;522、一号块;523、二号块;53、五号阀门;531、一号门;532、二号门;533、推动机构;534、转动机构;54、t形杆;55、圆壳;551、一号支杆;552、二号支杆;56、二号滚筒;561、二号滑槽;57、固定柱;58、滑动筒;59、推动筒;6、加热室;7、第二储存室;8、分压管;81、分压阀;811、l形固定架;812、滑动杆;813、复位弹簧;814、一号滚筒;815、圆柱门;816、一号滑槽;9、冷却室;10、四号管道;12、二号管道;13、三号管道;14、开关;15、警报装置。
具体实施方式
45.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
46.实施例一
47.如图1至8所示,本发明实施例所述的一种液氮储罐装置,包括储罐1,所述储罐1包括内罐2和外壳,所述内罐2和外壳之间设有夹层3,所述夹层3中设有绝热材料,所述内罐2的顶部安装有一号管道4,所述一号管道4的内腔固定连接有一号阀门11,所述一号阀门11包括圆环111和通气筒112,所述圆环111固定连接在一号管道4的管口处,所述圆环111的内部滑动连接有通气筒112,所述通气筒112上开设有若干漏孔,漏孔位于通气筒112和圆环111的连接处,所述通气筒112与一号管道4滑动连接,所述通气筒112与一号管道4之间固接有弹簧,弹簧用于推动通气筒112下移后将漏孔堵住,所述一号管道4上安装有增压泵,所述内罐2通过一号管道4与第一储存室5连通,所述第一储存室5的底部安装有二号管道12和三号管道13,所述第一储存室5通过二号管道12与加热室6和夹层3连通,所述第一储存室5通过三号管道13与冷却室9连通,所述冷却室9通过四号管道10与内罐2顶部连通。
48.具体的,夹层3内的绝热材料采用聚氨酯保温绝热材料,加热室6的内部通有常温空气,可对低温氮气进行加热,加热室6也可采用加热电片对氮气进行加热升温,冷却室9为低温冷藏室,其温度为-196摄氏度,可将氮气液化为液氮,工作中液氮储存在内罐2中,在长时间的使用后,内罐2内的部分液氮会挥发形成氮气,使得内罐2内的压力增大,通气筒112受到压力的作用会向上移动,当压力达到指定的程度时,通气筒112上漏孔的位置高于圆环111的上表面,一号阀门11打开,此时内罐2与一号管道4连通,内罐2中的氮气进入到一号管道4中,此时内罐2内的压力下降,通气筒112在弹簧的作用下向下移动,一号阀门11关闭,一号阀门11可以控制增压泵的启动,当一号阀门11打开时一号管道4上的增压泵开始工作,一号管道4内的氮气在增压泵的作用下快速进入第一储存室5内,氮气在第一储存室5内储存,二号管道12和三号管道13上分别设有三号阀门51和四号阀门52,初始状态下,三号阀门51和四号阀门52都处于关闭状态,氮气进入到第一储存室5后三号阀门51打开,四号阀门52关闭,第一储存室5内的氮气通过二号管道12进入到加热室6内加热至室温,当第一储存室5和加热室6内的氮气均存满时,三号阀门51关闭,四号阀门52打开,氮气通过三号管道13进入到冷却室9内再次制成液氮,通过四号管道10重新进入到内罐2内;通过设置冷却室9和加热室6对蒸发的氮气进行不同方向的回收再利用,改善了储罐1内因液氮挥发后因需泄压排气而造成资源浪费的问题,同时一号阀门11在受到指定程度的压力时会自动打开,避免了人工泄压,自动化程度更高,通过设置通气筒112使得氮气通过一号管道4的面积减小,通过一号管道4时的速率加快,氮气在一号管道4内的流通时间减少,氮气的温度变量减少,降低损耗。
49.如图4至5所示,所述一号管道4与第一储存室5连接的管口处固定连接有三号阀门51,所述三号阀门51包括滑柱512和通气柱511,所述通气柱511与一号管道4固定连接,所述滑柱512与通气柱511滑动连接,滑柱512与通气柱511之间设有间隙,间隙内设有弹簧,所述通气柱511内壁上开设有两个平行的凹槽513,所述通气柱511上开设有若干通气孔,通气孔连通凹槽513与第一储存室5。
50.具体的,当一号管道4内有氮气流通时,受到氮气与增压泵压力的作用,滑柱512向
下移动,当滑柱512的顶端位于通气柱511内第一个凹槽513的下方时,三号阀门51打开,一号管道4与第一储存室5连通,氮气通过三号阀门51进入到第一储存室5内部,当氮气进入到第一储存室5后,滑柱512在弹簧的作用下回到原始位置,此时三号阀门51关闭;通过设置第一储存5室首先对挥发的液氮进行储存,避免了因液氮温度升高而造成后续在冷却室9内制成液氮消耗能量更多的问题,从而减少了电能的使用,降低了工作的成本;储罐1内氮气的挥发是持续的,但一号阀门11的打开是间断的,一号阀门11打开之后,部分氮气进入一号管道4内,此时一号阀门11关闭,氮气从一号管道4进入到第一储存室5内,此时三号阀门51关闭,使得氮气被封闭在第一储存室5内部,避免了氮气回流到一号管道4内,进一步减少了后续制作液氮使用的能量,降低了工作成本,并且三号阀门51的自动开合,无需人工操作,更加便利。
51.如图5所示,所述第一储存室5的顶部固定连接有警报装置15,所述通气柱511的内壁上设有开关14,所述开关14位于滑柱512与通气柱511间隙的下部分,所述开关14的输出端与警报装置15连接。
52.具体的,警报装置15可采用声音报警器或者光线报警器,当储罐1出现问题时,内罐2内产生了较多的氮气,此时滑柱512受到增压泵与氮气的压力向下移动到通气柱511第二个凹槽513的下方,氮气通过两个凹槽513进入到第一储存室5内部,同时滑柱512将开关14挤压到通气柱511内部,此时开关14打开,警报装置15开始工作;通过设置两个凹槽513使得储罐1出现问题时三号阀门51的流通面积达到最大,氮气能较快较多的进入到第一储存室5内,避免了储罐1内压力过高,后续修复时需要排放氮气,避免了氮气的浪费,同时在三号阀门51上设置开关14,可以及时的发现问题,提示员工及时进行维修,以免造成更多的损失。
53.如图6所示,所述二号管道12与第一储存室5连接的管口处固定连接有四号阀门52,所述四号阀门52包括空心柱521和一号块522,所述空心柱521与二号管道12的管口固定连接,所述一号块522和空心柱521的内壁滑动连接,且一号块522的外表面与空心柱521的内壁固接有若干弹簧,所述一号块522远离管口的一端固定连接有二号块523,且一号块522与二号块523之间设有弹簧,所述二号块523与空心柱521的内壁滑动连接。
54.具体的,一号管道4通过增压泵将氮气送入第一储存室5内,且第一储存室5内的压力大于第二储存室7内的压力,在初始状态下,加热室6内处于真空状态,当第一储存室5内流通有氮气时,第一储存室5内的压力增加,在压力差的作用下,一号块522在图6中向左移动,带动二号块523一块移动,此时一号块522与空心柱521的内壁不接触,四号阀门52打开,氮气进入到二号管道12内部,当加热室6内装满氮气,第一储存室5内没有氮气时,二号块523受到压力作用与空心柱521远离二号管道12管口的一端紧贴;通过设置四号阀门52不仅可以在加热室6内没有氮气的情况下,自动打开阀门,将氮气送入加热室6内,还可以避免第一储存室5内没有氮气时,氮气重新流回第一储存室5内,使用时避免了人工操作,自动化程度更高。
55.如图6所示,所述一号块522由实心的圆柱与空心的圆台组成,圆台远离二号管道12管口的表面的外径不小于空心柱521内壁的内径。
56.具体的,当加热室6内充满氮气时,第一储存室5内继续接收来自内罐2的氮气,当第一储存室5与加热室6的压力差达到设定的程度时,一号块522的圆台与空心柱521远离第
一储存室5的内壁紧贴,此时四号阀门52关闭,避免了加热室6内常温的氮气流入到第一储存室5内部造成第一储存室5内氮气温度升高,减少了后续制作液氮时电能的使用,更加节约成本。
57.如图2所示,所述二号管道12上连通有对称分布的两个分压管8,所述分压管8的入口位于二号管道12与加热室6之间,所述分压管8的出口与加热室6固定连接。
58.具体的,当氮气进入二号管道12后,部分氮气从分压管8进入到加热室6内,使得氮气进入加热室6后流速更加缓慢,氮气在加热室6内停留时间更久,加热效果更好,同时该分压装置结构简单,成本更低。
59.如图7至8所示,所述二号管道12上固定连接有两个对称分布的l形固定架811,所述分压管8与二号管道12连接的管口处固定连接有分压阀81,所述分压阀81包括一号滚筒814和滑动杆812,所述滑动杆812与二号块523固定连接,所述一号滚筒814与l形固定架811转动连接,且一号滚筒814与l形固定架811之间固接有复位弹簧813,所述一号滚筒814外表面开设有一号滑槽816,所述一号滑槽816包括依次连通的斜槽、竖槽和水平槽,水平槽略高于斜槽和竖槽,所述滑动杆812的两端分别与对称的两个一号滑槽816滑动连接,所述一号滚筒814通过连杆固定连接有圆柱门815。
60.具体的,在图7中,当二号块523向左移动时,带动滑动杆812向左移动,滑动杆812首在与一号滑槽816的斜槽内滑动,使得一号滚筒814转动,带动圆柱门815转动,此时分压阀81缓慢打开,部分氮气从二号管道12进入到分压管8内,当加热室6与第一储存室5内压力相同时,二号块523向右移动,此时滑动杆812在斜槽内滑动,圆柱门815恢复原状,分压阀81关闭,当一号块522与空心柱521内壁的一端紧贴时,滑动杆812滑动到斜槽的顶端,在复位弹簧813的作用下,一号滚筒814转回初始状态,此时滑动杆812沿着竖直槽移动,当第一储存室5内氮气流入冷却室9内时,在压力的作用下,二号块523向右移动,带动滑动杆812向右移动,此时滑动杆812在水平槽内滑动;通过四号阀门52的移动控制分压阀81,使得装置更加便利,无需人工手动操作,降低了人工成本。
61.如图2所示,所述加热室6通过二号管道12与第二储存室7,第二储存室7与夹层3连通,第二储存室7位于加热室6与夹层3之间,所述二号管道12与夹层3连接的管口处固定连接有二号阀门31,所述二号阀门31和三号阀门51结构一样。
62.具体的,长时间的使用下夹层3内的氮气逐渐泄露,当第二储存室7内充满氮气后,此时夹层3内的压力小于第二储存室7内的压力,也可根据具体情况在第一储存室5上设置增压泵,当压力差到达设定的数值时,二号阀门31打开,第二储存室7内的氮气全部送往夹层3内,夹层3内的氮气含量恢复到初始状态;通过设置第二储存室7对夹层3供应氮气,可以确保夹层3内氮气充足,不仅可以有效的利用挥发的氮气,还能保证储罐1长时间使用后的保温效果,提高了储罐1的质量。
63.实施例二
64.如图9至11所示,对比实施例一,其中本发明的另一种实施方式为:所述三号管道13与第一储存室5连接的管口处设有五号阀门53,所述五号阀门53包括一号门531和二号门532,所述一号门531与三号管道13固定连接,二号门532与三号管道13转动连接,所述一号门531内开设有一号孔,一号孔内设有推动机构533,所述推动机构533包括t形杆54、圆壳55和二号滚筒56,所述t形杆54与一号门531活动连接,所述二号滚筒56与所述一号门531转动
连接,所述二号滚筒56内部开设有两个对称的螺纹槽,t形杆54的两端与螺纹槽滑动连接,所述二号滚筒56与t形杆54之间设有弹簧,所述二号滚筒56的外壁上开设有二号滑槽561,包括v形槽和两个水平槽,所述圆壳55与一号孔滑动连接,与一号门531通过弹簧固接,所述圆壳55内壁上固定连接有一号支杆551,一端固定连接有两个对称的二号支杆552,所述一号支杆551与二号滑槽561滑动连接,所述二号门532内开设有二号孔,二号孔内活动连接有转动机构534,所述转动机构534包括固定柱57和推动筒59,所述推动筒59与二号孔滑动连接,与二号支杆552的一端固定连接,所述固定柱57与三号管道13固接,所述固定柱57上转动连接有滑动筒58,所述滑动筒58与二号孔之间设有若干弹簧。
65.具体的,滑动筒58和推动筒59上设有斜坡和导向槽,其具体配合结构可参考按压式圆珠笔中的笔帽按压结构,在第二储存室7内的氮气充满之前,五号阀门53都处于关闭状态,当第二储存室7内的氮气充满后,第一储存室5内继续接受氮气并压力增加,在压力的作用下,t形杆54在图9中向右移动,使得二号滚筒56顺时针转动,圆壳55上的一号支杆551首先在水平槽上滑动,此时圆壳55不移动,接着一号支杆551沿着v形槽向左滑动,此时圆壳55向右移动,当第一储存室5内的压力达到设定的数值时,一号支杆551到达v形槽的最底部,此时受到弹簧和压力的作用,一号支杆551迅速沿着v形槽和水平槽向上滑动,并在水平槽上带动圆壳55和二号支杆552向右运动,二号支杆552移动量最大时可以推动推动筒59向右移动并推动滑动筒58移动到最右处,在弹簧的反作用力下滑动筒58沿着固定柱57的轮廓转动,带动二号门532旋转180度,同时推动筒59在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门53打开(该步骤可通过对五号阀门53的打开力度进行设计来实现,打开五号阀门53所需的压力大于打开四号阀门52的压力),氮气从第一储存室5进入到冷却室9内再次制成液氮,当氮气进入到冷却室9后,第一储存室5内的压力下降,t形杆54在弹簧的作用下向左移动,带动二号滚筒56逆时针旋转,一号支杆551沿着二号滑槽561原路反向移动,当第一储存室5内不含氮气时,一号支杆551到达v形槽的最底部,此时受到弹簧的反作用力,一号支杆551迅速向右移动并带动圆壳55和二号支杆552到达右侧的最远端,推动推动筒59向右移动并推动滑动筒58移动到最右处,在弹簧的反作用力下滑动筒58沿着固定柱57的轮廓转动,带动二号门532旋转180度,同时推动筒59在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门53关闭;储罐1内的氮气挥发是持续进行的,但是对夹层3内进行氮气补充是间断的,因此储罐1内的氮气挥发总量大于夹层3补充氮气时所需的氮气量,回收中一部分氮气用于对夹层3进行补充,多余的氮气通过冷却室9进行再次加工,避免了氮气排放造成的资源浪费,进一步提高了氮气的利用率,并且此时氮气的温度较低,相较于常温氮气制成液氮所需的能量较少,更加节能环保,同时五号阀门53自行运动,无需人工操作,使用简单。
66.如图10所示,所述三号管道13上安装有抽吸泵,所述一号门531和二号门532均为圆形,且均开设有半圆环孔。
67.具体的,初始状态下,一号门531和二号门532的半圆环孔错开,二者组成封闭的堵板,五号阀门53处于关闭状态,当五号阀门53打开时,一号门531与二号门532的半圆环孔对齐,氮气从孔中进入到冷却室9内部,五号阀门53流通面积较小,氮气通过时速度加快,减少了氮气在三号管道13的停留时间,氮气的温度变化值减小,后续冷却时所用能量更少,更加的节能环保。
68.工作原理,工作中液氮储存在内罐2中,在长时间的使用后,内罐2内的部分液氮会
挥发形成氮气,使得内罐2内的压力增大,通气筒112受到压力的作用会向上移动,当压力达到指定的程度时,通气筒112上漏孔的位置高于圆环111的上表面,一号阀门11打开,此时内罐2与一号管道4连通,内罐2中的氮气进入到一号管道4中,此时内罐2内的压力下降,通气筒112在弹簧的作用下向下移动,一号阀门11关闭,当一号阀门11打开时一号管道4上的增压泵开始工作,一号管道4内的氮气在增压泵的作用下快速进入第一储存室5内,此时氮气在第一储存室5内储存,初始状态下,三号阀门51和四号阀门52都处于关闭状态,氮气进入到第一储存室5后三号阀门51打开,四号阀门52关闭,第一储存室5内的氮气通过二号管道12进入到加热室6内加热至室温,当第一储存室5和加热室6内的氮气均存满时,三号阀门51关闭,四号阀门52打开,氮气通过三号管道13进入到冷却室9内再次制成液氮,通过四号管道10重新进入到内罐2内;通过设置冷却室9和加热室6可以避免由于储罐1内液氮挥发成氮气造成的压力而需要排出氮气产生的资源浪费的问题,对蒸发的氮气实现了再利用,同时一号阀门11在受到指定程度的压力时会自动打开,避免了人工泄压,自动化程度更高,通过设置通气筒112使得氮气通过一号管道4的面积减小,通过一号管道4时的速率加快,氮气在一号管道4内的流通时间减少,氮气的温度变量减少。一号管道4通过增压泵将氮气送入第一储存室5内,且第一储存室5内的压力大于第二储存室7内的压力,在初始状态下,加热室6内处于真空状态,一号管道4通过增压泵将氮气送入第一储存室5内,且第一储存室5内的压力大于第二储存室7内的压力,在压力差的作用下,一号块522在图6中向左移动,带动二号块523一块移动,此时一号块522与空心柱521的内壁不接触,四号阀门52打开,氮气进入到二号管道12内部,当加热室6内装满氮气,第一储存室5内没有氮气时,二号块523受到压力作用与空心柱521远离二号管道12管口的一端紧贴;通过设置四号阀门52不仅可以在加热室6内没有氮气的情况下,自动打开阀门,将氮气送入加热室6内,还可以避免第一储存室5内没有氮气时,氮气重新流回第一储存室5内,使用时避免了人工操作,自动化程度更高。在第二储存室7内的氮气充满之前,五号阀门53都处于关闭状态,当第二储存室7内的氮气充满后,第一储存室5内继续接受氮气并压力增加,在压力的作用下,t形杆54在图9中向右移动,使得二号滚筒56顺时针转动,圆壳55上的一号支杆551首先在水平槽上滑动,此时圆壳55不移动,接着一号支杆551沿着v形槽向左滑动,此时圆壳55向右移动,当第一储存室5内的压力达到设定的数值时,一号支杆551到达v形槽的最底部,此时受到弹簧和压力的作用,一号支杆551迅速沿着v形槽和水平槽向上滑动,并在水平槽上带动圆壳55和二号支杆552向右运动,二号支杆552移动量最大时可以推动推动筒59向右移动并推动滑动筒58移动到最右处,在弹簧的反作用力下滑动筒58沿着固定柱57的轮廓转动,带动二号门532旋转180度,同时推动筒59在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门53打开(该步骤可通过对五号阀门53的打开力度进行设计来实现,打开五号阀门53所需的压力大于打开四号阀门52的压力),氮气从第一储存室5进入到冷却室9内再次制成液氮,当氮气进入到冷却室9后,第一储存室5内的压力下降,t形杆54在弹簧的作用下向左移动,带动二号滚筒56逆时针旋转,一号支杆551沿着二号滑槽561原路反向移动,当第一储存室5内不含氮气时,一号支杆551到达v形槽的最底部,此时受到弹簧的反作用力,一号支杆551迅速向右移动并带动圆壳55和二号支杆552到达右侧的最远端,推动推动筒59向右移动并推动滑动筒58移动到最右处,在弹簧的反作用力下滑动筒58沿着固定柱57的轮廓转动,带动二号门532旋转180度,同时推动筒59在弹簧的作用下回到初始位置,此时五号阀门53关闭;储罐1内的氮气挥发是持续进
行的,但是对夹层3内进行氮气补充是间断的,因此储罐1内的氮气挥发总量大于夹层3补充氮气时所需的氮气量,回收中一部分氮气用于对夹层3进行补充,多余的氮气通过冷却室9进行再次加工,避免了氮气排放造成的资源浪费,进一步提高了氮气的利用率,并且此时氮气的温度较低,相较于常温氮气制成液氮所需的能量较少,更加节能环保,同时五号阀门53自行运动,无需人工操作,使用简单。
69.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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