[实用新型]一种超临界二氧化碳深冷处理装置和气体回用系统

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳深冷处理装置，包括深冷炉和若干自炉外伸入炉内且均布在工件(16)之间的射流管(1)，若干所述射流管(1)均与总进气管(5)连通；其特征在于，还包括：

一一设置于所述总进气管(5)内的第一热电偶(3)、第一压力表(4)和第一流量计(6)；

一一对应设置于所述工件(16)的中心位置的第二热电偶(7)及表面位置的第三热电偶(8)；

一一设置于所述深冷炉顶部的排气管内的第二压力表(13)和第二流量计(14)；以及

一一设置于所述深冷炉内部工作区的第三压力表(18)和第四热电偶(19)；

其中，各热电偶、压力表及流量计分别连接数据采集和控制系统，所述采集和控制系统根据各所述热电偶、压力表及流量计监测的温度、压力以及气体流量数据，调节所述深冷炉内二氧化碳的流量和压力，以控制深冷过程的速度和工件(16)的温度。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，所述深冷炉包括：

一具有前门(20)和后门(9)的炉体；

至少一设置于所述炉体顶部的排气管；

至少一设置于所述炉体顶部的安全阀；以及

一设置于所述炉体内用于固定及移动所述工件(16)的料架组件。

3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，所述料架组件自上而下由料架(17)、料盘(21)和设置于所述炉体底部的辊道(22)组成，所述料架(17)位于所述深冷炉内的工作区，且通过所述料盘(21)可滑动设置于所述辊道(22)上。

4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，若干所述射流管(1)固定于所述深冷炉的后门(9)上，且依次成行并排布置。

5.根据权利要求4所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，还包括：

若干沿其长度方向分别与每排所述射流管(1)连通的分流管(2)，所述分流管(2)与所述射流管(1)垂直布置；和

一沿其长度方向分别与若干所述分流管(2)的中部连通的支管(24)，所述支管(24)的中部与所述总进气管(5)垂直连通。

6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，所述射流管(1)面向所述工件(16)的侧壁上沿其长度方向开设有若干射流孔(23)，且若干所述射流孔(23)等距间隔分布。

7.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳深冷处理装置，其特征在于，所述排气管包括对称布置的第一排气管(11)和第二排气管(12)；以及所述安全阀包括对称布置的第一排气阀(10)和第二排气阀(15)。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述超临界二氧化碳深冷处理装置的气体回用系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的深冷处理装置(45)、旋转压缩机(47)、冷凝器(48)、二氧化碳气瓶(25)、液化气罐(30)换热器(34)、超临界二氧化碳泵(35)和稳压罐(38)；其中：

所述深冷处理装置(45)采用超临界二氧化碳对工件进行深冷处理，且处理过程中的气体二氧化碳经其顶部的排气管和/或安全阀排出；

所述旋转压缩机(47)和冷凝器(48)用于对排出的二氧化碳气体进行压缩液化处理，液化后的二氧化碳液体送入所述液化气罐(30)内；

所述液化气罐(30)的进液口通过管道经过滤器(29)分别与所述冷凝器(48)和二氧化碳气瓶(25)连接，接收来自所述冷凝器(48)二氧化碳液体，同时为和二氧化碳气瓶(25)补充气体；

所述超临界二氧化碳泵(35)通过管道经所述换热器(34)连接所述液化气罐(30)，用于将所述液化气罐(30)内的二氧化碳液体汽化并调节温度和压力升至设定超临界状态后送入所述稳压罐(38)内；以及

所述稳压罐(38)通过管道与所述深冷处理装置(45)的总进气管(5)连接，为所述深冷处理装置(45)提供稳定的超临界二氧化碳，射入所述深冷处理装置(45)对工件进行处理。