一种液氮为冷源的冷凝器装置的制作方法

1.本发明涉及低温精馏技术领域，具体涉及一种液氮为冷源的冷凝器装置。


背景技术：

2.稳定性同位素的应用越来越广，其分方法主要有低温精馏法、化学交换法、热扩散法等，用于工业化生产主要为低温精馏法，精馏塔包括塔身、塔釜和冷凝器。
3.在低温精馏中，冷凝器中冷量的输入控制是精馏塔能否稳定运行的关键，如果冷量无法准确控制，会导致精馏塔理论塔板数大幅度降低，分离效果下降，无法达到分离的目的。
4.因此，本发明目的在于提供一种结构简单、能够稳定控制冷凝器的冷量输出以及适合稳定同位素分离装置。


技术实现要素：

5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种液氮为冷源的冷凝器装置，包括：
7.通过管路依次连通的低温电磁阀、限流孔板、冷凝器和背压阀；
8.加热器，所述加热器设置在所述冷凝器内；
9.所述冷凝器和所述背压阀之间设置有第二温度传感器和压力传感器。
10.进一步地，所述冷凝器为管式换热器。
11.进一步地，所述低温电磁阀外接供液氮装置。
12.进一步地，所述加热器的一端连接有第一温度传感器。
13.进一步地，所述压力传感器的一端与所述背压阀的进气端连通，所述压力传感器的另一端与所述背压阀的控制气进口连通。
14.本发明具有如下有益效果：
15.1.本发明中设备结构简易优化，安装及维修维护成本低，装置可靠性高；
16.2.本发明中通过液氮腔体内的加热器温度控制并反馈信号给液氮电磁阀，从而降低液氮的消耗；
17.3.本发明中通过背压阀的压力控制氮气排出，从而控制塔压；
18.4.本发明中通过各个装置的相互配合，能准确控制冷凝器中换热面积，控制冷凝器中冷量输入，使精馏塔运行稳定；冷凝器中温度控制范围大，能够适应不同温度要求。
附图说明
19.图1为本发明提供的一种液氮为冷源的冷凝器装置的示意图；
20.其中：1、低温电磁阀；2、限流孔板；3、冷凝器；4、加热器；5、第一温度传感器；6、背压阀；7、压力传感器；8、第二温度传感器。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.实施例1
23.参照图1，在本实施例中，一种液氮为冷源的冷凝器装置，包括：
24.通过管路依次连通的低温电磁阀1、限流孔板2、冷凝器3和背压阀6；
25.在本实施例中，冷凝器3分为一氧化碳腔体和液氮腔体，液氮与一氧化碳之间只换热，不直接接触；
26.在本实施例中，通过背压阀6的压力控制氮气排出，从而控制塔压；
27.加热器4，加热器4设置在冷凝器3内；液氮进料是通过液氮腔体的加热器4温度控制并反馈信号给液氮电磁阀，从而降低液氮的消耗；
28.冷凝器3和背压阀6之间设置有第二温度传感器8和压力传感器7。
29.本发明中设备结构简易优化，安装及维修维护成本低，装置可靠性高；通过各个装置的相互配合，能准确控制冷凝器3中换热面积，控制冷凝器3中冷量输入，使精馏塔运行稳定；冷凝器3中温度控制范围大，能够适应不同温度要求。
30.实施例2
31.本实施例是在实施例1的基础上进行的详细设置。
32.在本实施例中，冷凝器3为管式换热器，采取高真空保温的方式；
33.低温电磁阀1外接供液氮装置；
34.加热器的一端连接有第一温度传感器5；
35.压力传感器7的一端与背压阀6的进气端连通，压力传感器7的另一端与背压阀6的控制气进口连通。
36.在本实施例中，液氮经低温电磁阀1及限流孔板2进入冷凝器3，换热后汽化的氮气经背压阀6排出冷凝器3。
37.根据冷凝器3内换面积确定加热器4及冷凝器3内温度测点位置以及冷凝器3内运行温度设定对应温度下液氮饱和温度作为背压阀6的预设压力值，以此控制冷凝器3内液氮温度，以及依据此温度设定冷凝器3内加热器4温度。
38.当加热器4温度降至液氮泡点温度后关闭低温电磁阀1，达到加热器4设定的加热温度后打开低温电磁阀1，同时进行脉冲式进液氮，使冷凝器3内液氮液位始终控制在加热器4位置，以此控制冷凝器3内换热面积。
39.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种液氮为冷源的冷凝器装置，其特征在于，包括：通过管路依次连通的低温电磁阀、限流孔板、冷凝器和背压阀；加热器，所述加热器设置在所述冷凝器内；所述冷凝器和所述背压阀之间设置有第二温度传感器和压力传感器。2.根据权利要求1所述的一种液氮为冷源的冷凝器装置，其特征在于，所述冷凝器为管式换热器。3.根据权利要求1所述的一种液氮为冷源的冷凝器装置，其特征在于，所述低温电磁阀外接供液氮装置。4.根据权利要求1所述的一种液氮为冷源的冷凝器装置，其特征在于，所述加热器的一端连接有第一温度传感器。5.根据权利要求1所述的一种液氮为冷源的冷凝器装置，其特征在于，所述压力传感器的一端与所述背压阀的进气端连通，所述压力传感器的另一端与所述背压阀的控制气进口连通。

技术总结
本发明公开了一种液氮为冷源的冷凝器装置，属于低温精馏技术领域；其包括：通过管路依次连通的低温电磁阀、限流孔板、冷凝器和背压阀；加热器，加热器设置在冷凝器内；冷凝器和背压阀之间设置有第二温度传感器和压力传感器。本发明中通过液氮腔体内的加热器温度控制并反馈信号给液氮电磁阀，从而降低液氮的消耗；本发明中设备结构简易优化，安装及维修维护成本低，装置可靠性高；通过各个装置的相互配合，能准确控制冷凝器中换热面积，控制冷凝器中冷量输入，使精馏塔运行稳定；冷凝器中温度控制范围大，能够适应不同温度要求。能够适应不同温度要求。能够适应不同温度要求。


技术研发人员：马川 张福星 张周林 吴国栋 阮皓 胡石林 曾智斌 张平柱
受保护的技术使用者：安徽中核桐源科技有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/8/14