[发明专利]一种液氮汽化稳压系统

说明书

本发明涉及一种液氮汽化稳压系统，其中，增压液氮出液阀、空温汽化器、自增压调节阀形成增压回路，自增压液氮出液阀打开后，液氮储罐中的液氮经空温汽化器汽化为氮气后，经由控制液氮储罐气枕最终压力值的自增压调节阀后通入液氮储罐气枕内，实现自增压。该稳压系统用热交换的方法，满足大流量供气系统的液氮汽化和压力稳定，利用电加热方式为水浴汽化器供热，使液氮汽化后的氮气达到一定温度，并增加了压力和温度缓冲装置达到稳定压力和稳定温度的功能。

技术领域

本发明涉及一种液氮汽化稳压系统，适用于各种大流量供气系统，属于低温系统控制领域。

背景技术

供气系统在试验中提供持续的、压力稳定的、温度适中的供气，以保证试验的正常进行。随着国防事业的发展，多种装备及试验系统对液氮供气的需求急剧增加。

供气系统一般有两种方式供气，一种供气方式为通过空气压缩机将空气压缩至压力容器内，再通过各级减压将供气压力调节至使用压力。另一种供气方式为利用液氮汽化方法将汽化后的氮气输送至使用终端。液氮汽化方式的供气系统通常由低温介质存储设备、管路、阀门和控制系统等组成。而液氮汽化后，供气压力变化急速，易产生压力波动，其压力稳定性和安全性是试验供气中非常重要的环节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的上述不足和需求，本发明提出一种液氮汽化稳压系统，用热交换的方法，满足大流量供气系统的液氮汽化和压力稳定，利用电加热方式为水浴汽化器供热，使液氮汽化后的氮气达到一定温度，并增加了压力和温度缓冲装置达到稳定压力和稳定温度的功能。

(二)技术方案

一种液氮汽化稳压系统，包括液氮储罐、自增压液氮出液阀、液氮汽化出液阀、空温汽化器、自增压调节阀、第二放空阀、第二安全阀、低温氮气调节阀、第一放空阀、第一安全阀、液氮汽化调节阀、电加热水浴汽化器、第一温度变送器、电加热器、换热介质补液阀、第二温度变送器、缓冲装置、压力变送器、供气流量调节阀、第三温度变送器；其中，增压液氮出液阀、空温汽化器、自增压调节阀形成增压回路，自增压液氮出液阀打开后，液氮储罐中的液氮经空温汽化器汽化为氮气后，经由控制液氮储罐气枕最终压力值的自增压调节阀后通入液氮储罐气枕内，实现自增压。

液氮储罐还连接有热氮供气通路，所述热氮供气通路上自液氮储罐依次连接液氮汽化出液阀、液氮汽化调节阀、电加热水浴汽化器、缓冲装置，打开液氮汽化出液阀，液氮经由液氮汽化调节阀进行调节后进入电加热水浴汽化器进行加热，进而进入缓冲装置，所述缓冲装置用于稳定电加热汽化器产生的压力脉动以及氮气温度，最后自缓冲装置输出终端用气。

所述液氮汽化出液阀和液氮汽化调节阀之间的热氮供气通路上还连接有第一安全阀，所述第一安全阀与所述热氮供气通路之间还设有第一放空阀。

所述电加热水浴汽化器罐体上设置液氮进口、液氮出口和换热介质补液口，电加热水浴汽化器罐体上还设置有第一温度变送器；液氮自液氮进口进入电加热水浴汽化器中并由其底部设置的电加热器进行加热，第一温度变送器监测加热过程中换热介质的温度，换热介质的温度达到目标温度后，电加热器停止工作，液氮由液氮出口输出。

为降低电加热水浴汽化器漏热，在其筒体外部采取保温措施。

所述空温汽化器包括空温汽化液氮入口、空温汽化氮气第一出口、空温汽化氮气第二出口；在所述增压回路上，液氮自空温汽化液氮入口进入控温汽化器后再由空温汽化氮气第一出口流出，自空温汽化氮气第二出口连通有冷氮供气通路，所述冷氮供气通路经由低温氮气调节阀连通至缓冲装置。

所述空温汽化氮气第二出口与低温氮气调节阀之间的冷氮供气通路上还连接有第二安全阀，所述第二安全阀与所述冷氮供气通路之间还设有第二放空阀。