[实用新型]一种用于气流磨的氮气冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，特别是一种用于气流磨的氮气冷却装置。

背景技术

我国是一个磁铁生产大国。通常磁铁的生产包括配料、熔炼制锭、制粉、压制、烧结回火、磁性检测、磨加工、切割加工、电镀以及成品检测过程。目前，在制粉步骤中，通常使用气流磨对钕铁硼磁铁合金进行磨粉。在气流磨进行磨粉时必须先用氮气进行气体交换，使磨室内的空气排出，直到氮纯度达到99.99%才能开始磨粉，以保证磨粉过程中不会出现由于摩擦致使磁铁粉温度升高而发生化学反应的情况。

目前，磁铁制造企业可以使用液氮进行气化后然后输进气流磨，也可以使用制氮机制氮再输入到气流磨。由于购买液氮的成本较高，故绝大部分企业都是使用制氮机制氮然后再将氮气输入到气流磨。现有的制氮机已经能够制造出高纯度的氮气（纯度99.99%），但是制氮机输出的氮气温度比较高，而且还夹杂着少量的水分和油滴。而且在气流磨进行了一次磨粉后，其所使用的氮气往往会回收利用，这个时候的氮气温度也是比较高的。氮气的温度高，使得氮气作为保护气体的保护效果没有充分发挥。另外，使用后的夹杂的少量的水分和油滴如果被输入进气流磨，会致使一部分的钕铁硼合金在磨粉时由于温度升高导致磁粉与水或者油滴发生化学反应，使得一部分磁粉的性能发生改变。最后，将直接影响所生产磁铁的性能，同时也浪费了部分的原材料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于气流磨且能够冷却和干燥气流磨所需氮气的冷却装置。

一种用于气流磨的氮气冷却装置，包括制氮机、预冷却系统、二级冷却系统、干燥系统以及气流磨；其中，所述制氮机、预冷却系统、二级冷却系统、干燥系统以及气流磨通过辅助管道依次连接，并形成氮气循环回路。制氮机制出的氮气经过预冷却系统进行初步冷却，之后氮气被输送到二级冷却系统进行进一步的降温冷却以达到气流磨对氮气的温度要求，然后氮气流经干燥系统取出水分和油滴，以达到气流磨对氮气的干燥度的要求，最后氮气被输送到气流磨并进行钕铁硼合金的制粉工作。

进一步地，所述预冷却系统包括预冷器、水泵以及水源。其中，所述预冷却器包括内管和外管，外管封闭包围内管，内管到外管之间充满用于冷却的水；水泵的进水口通过管道与水源连接，水泵的出水口通过管道与预冷却器的进水口连接；预冷却器的出水口通过管道与水源连接。制氮机的制出的氮气通过管道输送至预冷却器的进气口，然后从预冷却器出气口流出并输送至二级冷却系统，在流经预冷却器的过程中，由于受到预冷却器内管和外管之间水的冷却作用而达到初步冷却的效果。

进一步地，所述二级冷却系统包括热交换器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀；其中，该热交换器包括管程和壳程，该壳程包围管程；所述热交换器的管程通流由预冷却系统输送过来的氮气，壳程通流并充满冷却剂；所述热交换机壳程、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接并形成冷却回路，该冷却回路填充有冷却剂；该热交换器管程的出气口通过管道连接至干燥系统，热交换器管程的入气口通过管道与预冷却系统连接。二级冷却系统采用强冷却剂，例如R404a，而且使冷却剂经过压缩器、冷凝器以及膨胀阀再充入热交换器，充分发挥了冷却剂的功能。另外，使氮气气流方向和冷却剂流动方向相反，进一步加强其冷却效果。最后，经过二级冷却系统冷却的氮气，具有更低的温度，已经完全符合气流磨对氮气的温度要求，并能充分发挥氮气作为惰性气体的保护功能。

进一步地，所述干燥系统包括一油水分离器；该油水分离器包括分离腔、设置在分离腔内部的滤芯以及设置在分离腔低端的疏水阀；所述油水分离器接收二级冷却系统中热交换器输出的氮气，氮气在分离腔内经过滤芯的吸附分离氮气中的水分，然后氮气被输送到气流磨。油水分离器能够去除夹杂在氮气气流中的少量水分，干燥氮气。

进一步地，所述干燥系统还包括一除油过滤器；该除油过滤器包括腔体、设置在腔体内部的旋风分离机（图未示）以及设置在腔体底部的疏油阀；所述除油过滤器接收油水分离器输出的氮气，氮气在除油过滤器的腔体内经过旋风分离机的离心分离后输送到气流磨。除油过滤器能够去除夹杂在氮气气流中的少量油滴，进一步干燥氮气。

进一步地，所述二级冷却系统的氮气的流动方向与冷却剂的流动方向相反。使氮气气流方向和冷却剂流动方向相反，进一步加强其冷却效果。最后，经过二级冷却系统的氮气，已经完全符合气流磨对氮气的温度要求。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本实用新型用于气流磨的氮气冷却装置的结构示意框图。