[实用新型]低温冷却换热系统

说明书

本实用新型涉及一种低温冷却换热系统，属于一般热交换技术领域，该系统包括换热器、热物料泵、低温冷媒储罐和冷媒泵，换热器上设置有阀控制的热物料进口、热物料出口、冷媒进口和冷媒直排放空口，低温冷媒储罐设有阀控制的冷媒出口，热物料泵通过热物料管路分别与热物料进口和热物料出口联接，冷媒泵通过第一冷媒管路分别联接冷媒进口和冷媒出口，还包括有第二冷媒管路，换热器上增设冷媒回流出口，换热器内的冷媒通道设有将冷媒进口和冷媒回流出口隔开的挡板，低温冷媒储罐上增设冷媒回流进口，第二冷媒管路分别联接冷媒回流出口和冷媒回流进口。该系统能够实现换热前不浪费冷媒的预冷以及预冷和换热过程的切换。

技术领域

本实用新型涉及热交换设备开车前的预冷技术，属于一般热交换技术领域。

背景技术

在很多技术领域如航天航天领域，石油化工领域，空分领域以及LNG液化、汽化领域，需要配置大量的冷却系统对热物料介质进行冷却处理，相应配套相当规模的冷却换热设备。对于换热器而言，常规的做法是先进冷媒介质再进热物料介质，这时由于冷媒介质先进入换热器会引起内部材料的冷缩，尤其是超低温冷媒介质，如低温氢气、低温氦气、或液氮（温度小于等于-196℃），而当热物料介质也很快进入换热器时，换热器内材料因短时间的骤冷骤热造成的应力而引起变形甚至形成破坏，如法兰处出现裂纹而泄露等。

因此，目前对于该类低温介质热交换器，也有在正常开车进行冷热交换之前，先对启动低温泵驱动冷媒介质到热交换器内进行预冷，热交换器预冷一段时间后已经适应低温情况下再开车向热交换器通热物料进行冷热交换，避免了骤冷骤热引起的变形和破坏。但是这种预冷过程中大量低温冷媒介质未参与热交换即通过热交换器被排走，造成能源浪费。

另外，低温科研实验中冷源供给系统也要进行预冷操作以防止低温介质泄漏，但也存在浪费掉大量冷源的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，在换热器车开车热交换之前利用现有冷媒介质对换热器进行无浪费的预冷。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种低温冷却换热系统，包括换热器、热物料泵、低温冷媒储罐和冷媒泵，换热器上设置有阀控制的热物料进口、热物料出口、冷媒进口和冷媒直排放空口，低温冷媒储罐设有阀控制的冷媒出口，热物料泵通过热物料管路分别与热物料进口和热物料出口联接，冷媒泵通过第一冷媒管路分别联接冷媒进口和冷媒出口，还包括有第二冷媒管路，换热器上增设冷媒回流出口，换热器内的冷媒通道设有将冷媒进口和冷媒回流出口隔开的挡板，低温冷媒储罐上增设冷媒回流进口，第二冷媒管路分别联接冷媒回流出口和冷媒回流进口。

本实用新型的低温冷却换热系统在工作前，将换热器上的冷媒直排放空口关闭，冷媒泵驱动低温冷媒储罐内的低温冷媒经第一冷媒管路和换热器上的冷媒进口至换热器中的冷媒通道再从换热器上的冷媒回流出口和第二冷媒管路回流至低温储罐中，完成对换热器的预冷。

由此形成本实用新型的有益效果是：由于本发明的低温冷却换热系统在低温冷媒储罐和换热器之间形成第二冷媒管路，并在换热器内的冷媒通道上设置将冷媒进口和冷媒回流出口隔开的挡板，因此可以在热交换工作前，先行在换热器和低温冷媒储罐之间形成低温冷媒的循环流动，使得低温冷媒先行通入换热器以形成对换热器的预冷一段时间，从而防止换热器骤冷骤热引起的变形和破坏。

进一步，还包括可控制所述阀自动开闭的控制器，所述换热器的热物料进口和冷媒直排放空口均设置温度计，所述温度计输出温度信号给所述控制器。所述第二冷媒管路上还设置密度计，所述密度计输出密度信号给所述控制器。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的回流冷却系统作进一步说明

图1是现有低温冷却换热系统的示意图。

图2是本实用新型低温冷却换热系统的示意图。