[发明专利]一种用于深冷处理的高效节能装置

说明书

技术领域

本发明属于金属材料深冷处理技术领域，特别是涉及一种用于深冷处理的高效节能装置及深冷处理控制方法。

背景技术

目前，我国的机械、模具、刀具制造等行业采用深冷处理技术对金属材料进行深冷处理、冷装配等愈来愈多。国内生产的深冷处理设备的功能单一，基本上用液氮为冷却交换媒介，智能化程度低、温度均匀性差，难以满足实际需求；由于采用高速风机、敞开式排气方式，低温氮在工作室内作用时间短，大部分没有充分交换的氮气被排出仓外，使作业时间人为延长，液氮消耗大，效率低。特别是在对特殊工件进行低温端（-40℃至-80℃）保温处理时，由于保温时间长（工艺要求一般超过24小时），需要消耗大量的液氮。经过调研发现，目前大部分厂家均使用175L的液氮罐进行生产，使用周期短，要经常更新补充液氮罐的液氮量，大大地增加了人力、物力，故生产上需要一种能够克服上述缺陷的高效节能智能化装备。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种具有智能控制制冷方式、数控循环气流，冷热交换充分，节能减排，操作简单，控制精确，性能可靠，自动化程度高，使用寿命长等特点的高效节能深冷处理装置及深冷处理控制方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于深冷处理的高效节能装置，包括工作室、单机自动复叠低温冷冻机组、专用温度传感器、蒸发器、智能程序控制器、数控风机和液氮气化转换器；工作室内装有专用温度传感器、蒸发器、液氮气化转换器和数控风机；单机自动复叠低温冷冻机组连接蒸发器；智能程序控制器分别控制单机自动复叠低温冷冻机组、液氮气化转换器和数控风机；液氮制冷剂通过液氮气化转换器进入工作室；专用温度传感器将采集的信息反馈到智能程序控制器。

上述用于深冷处理的高效节能装置的深冷处理控制方法如下：

上述用于深冷处理的高效节能装置采用智能化系统控制方式，制冷系统由两部分组成：低温端0℃至-80℃工艺温度时，主要由单机自动复叠低温冷冻机组提供；超低温端-80℃至-180℃工艺温度时，主要由液氮气化转换器提供。

具体如下：

在智能程序控制器3作用下，单机自动复叠低温冷冻机组1和液氮气化转换器6依据指令，进行交替或共同进行制冷工作；由专用温度传感器5的采集信息，反馈给智能程序控制器3进行相应输出调节。它们在工作室4内产生的低温均被数控轴流风机7气流循环、处理迅速均匀分布到工作室4各处，同时，在单机自动复叠低温冷冻机组1作用下，蒸发器2上结霜，使温度变化趋于设定值。

单机自动复叠低温冷冻机组：采用多种非共沸混合工质，单级压缩、自动复叠，可提供-40℃至-135℃低温冷冻液，由于采用单机压缩、自动复叠技术，具有系统简单、可靠性高、性价比高等特点。在智能程序控制器作用下，封闭回路中的制冷剂R23经变频压机压缩作用后，进入冷凝器，经过毛细管节流后，再经过蒸发器，实现所需的低温-80℃。

液氮气化转换器：在智能程序控制器作用下，液氮制冷剂通过超低温电磁阀开启，从气化器中喷射出---即超低温的氮，由液相转变成气相，产生温度最低为-180℃。

由上述两部分产生的低温，均被数控轴流风机系统循环处理迅速均匀分布到工作室里，与被处理的处理进行冷热交换。同时专用温度传感器把检测信息反馈给程序控制驱动器，由程序控制驱动器依据设定值，分别对单机自动复叠低温冷冻机组、液氮气化转换器实时进行智能化逻辑控制。当工艺低温在-80℃以内时，自动停止液氮气化转换器工作，仅启动单机自动复叠低温冷冻机组的工作；当工艺低温在-80℃以外（-81℃至-180℃）时，再启动液氮气化转换器，使整个深冷处理过程维持到动态平衡状态，冷热交换充分，显著地降低了液氮的消耗。经过实践证明，该装置运行安全、可靠、稳定。不仅节省了人力、降低劳动强度，提高了生产能力，还大大地改善了操作人员的工作环境。

本发明具有的优点和积极效果：

本发明的用于深冷处理的高效节能装置及深冷处理控制方法，由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，具有智能转换制冷方式、数控循环气流，冷热交换充分，节能减排，操作简单，控制精确，性能可靠，自动化程度高，使用寿命长等优点。

附图说明

图1是本发明的一种用于深冷处理的高效节能装置的结构示意图。

图中，1.单机自动复叠低温冷冻机组，2.蒸发器，3.智能程序控制器，4.工作室，5.专用温度传感器，6.液氮气化转换器，7.数控风机。

具体实施方式