[其他]空氣膨脹渦輪連續制冷裝置

無效

• 申請號: 86207494
• 申請日: 1986-10-25
• 公開（公告）號: CN86207494U
• 公開（公告）日: 1988-03-16
• 發明（設計）人: 劉思永;黃熙君;王屏
• 申請（專利權）人: 北京航空學院
• 主分類號: F25B11/00
• 分類號: F25B11/00
• 代理公司: 北京第九專利代理事務所
• 代理人: 王家邱,王志敏

本實用新型屬于制冷裝置中的膨張渦輪制冷裝置。

本實用新型是一種用在工業生產流水線上能進行快速連續制冷、溫度可以無級調節的冷凍設備。目前在工業生產中使用的制冷方法，一般是用噴液氮、固體二氧化碳（干冰）、或氟里昂等。采用這些方法其結果是設備復雜、成本高、效率低、同時還造成對環境的污染。使用本實用新型將克服以上的缺點。例如，在高壓膠管的生產過程中，將未經硫化的膠管冷凍成型后，再在膠管的外表面進行編織金屬網的工作。采用本實用新型可以進行連續操作，而且設備簡單，耗能少成本低。

本實用新型與已有的同類技術相比較有很大的改進。例如美國專利US－3213640也是一種空氣膨張渦輪制冷裝置，它是由壓氣機、膨張渦輪、二個交替工作的換熱器，冷凍室和電動機及減速齒輪箱等主要部件組成。它的工作介質是環境中的空氣。在工作過程中，電動機通過減速器驅動壓氣機，壓氣機進口的空氣是環境中的空氣流經換熱器之一，再經過冷凍室而進入壓氣機的。經壓氣機增壓的空氣進入渦輪機膨脹降溫和降壓而變成低溫空氣進入另一個備用換熱器，將換熱器中的大量物質冷卻到予定的低溫，此時再對二個換熱器的工作狀態進行交換，使原來的換熱變成備用而進行降溫，原來的備用換熱器變成工作狀態。使外界環境中進來的空氣流經已被冷卻了的換熱器時降溫，使其在進入冷凍室時對工件進行冷凍。它的結構復雜，尺寸很大，而且冷凍室的空氣壓力是低于外界大氣壓的，同時壓氣機的進口處，于節流狀態，為了避免壓氣機喘振，其允許的工作轉速范圍將十分狹窄。因而溫度不能無級調節。另外該裝置必須有電動機和相應的減速器。

本實用新型所述的空氣膨脹渦輪連續制冷裝置，所使用的工作介質是一般工廠各車間通用的壓縮空氣。經過凈化、干燥和過濾后再經過膨脹渦輪降溫，直接進入冷凍室工作。

圖1是本實用新型的系統圖，圖中：1.氣源閥，2.硅膠干燥器，3.消音器，4.電氣轉換器，5.氣動薄膜閥、6.空氣過濾器，7.熱交換器，8.氣動薄膜開關，9.減壓器，10.密封充氣開關，11.空氣軸承過濾器，12.冷凍膠管，13.冷凍室密封機構，14.膠管冷凍室，15.鉑電阻溫度計（37WZB－210），16.冷氣進口法蘭盤，17.空氣軸承，18.壓氣機，19.渦輪膨脹機，20.硅膠干燥器，21.放水閥，22.分離器，23.24、25、26、27、28、29、30為8個同類的閥門，31、32、33、34為四個同類的蝶閥、35冷氣出口法蘭盤。圖中虛線所包括的部分可以裝在一個1300×1300×1900毫米³的箱子內，其他部份裝在流水生產線上。

圖2是用在生產高壓膠管時的冷凍室。用它將未經硫化的膠管先冷凍成型后，再在其表面上編織金屬網。圖中：1.被冷凍的膠管，2.壓緊螺母，3.端蓋法蘭，4.吹氣管，5.隔熱層，6.壓襯，7.密封杯，8.襯套，9.密封圈，10.溫度感頭接管，11.冷氣管，12.密封圈，13.襯墊，14.冷凍室殼體，15.螺釘。

圖3是圖2的A－A剖視圖。圖中：16.滾子架，17.滾子。

本實用新型的工作原理如圖1所示，從氣源來的壓縮空氣經過氣源閥（1），進入油水分離器（22），進行初步除油、除水、然后經過閥門（23）進入硅膠干燥器（2），干燥后經過閥門（29）進入空氣過濾器（6）進行過濾。過濾后的空氣一小部分經過空氣軸承過濾器（11） 再進入渦輪膨脹機的空氣軸承（17），維持轉子的高速度旋轉。經過空氣過濾器（6）的絕大部分空氣經過氣動薄膜閥（5）、熱交換器（7）進入渦輪膨脹機（19）作功，將氣體的壓力位能轉變為機械能驅動壓氣機（18）工作。經過渦輪膨脹機（19）膨脹后的氣體的壓力溫度都降低了，因而變成了一股低溫冷空氣，通過蝶閥（33），（34）進入冷凍室（14）以強迫對流的方式與被冷凍的物體進行換熱，將被冷凍的物體冷卻到予期的溫度。工作后的冷氣再經過蝶閥（31）、（32）流出冷凍室，進入熱交換器（7）用以冷卻渦輪膨脹機（19）的入口空氣，以便使進入渦輪膨脹機的空氣溫度降低。

經過熱交換器（7）的空氣吸收了渦輪入口空氣的熱量后，溫度再次提高，再進入壓氣機（18）進行增壓，再經過閥門（28）進入硅膠干燥器。將已經吸濕了的硅膠烘干。最后經過閥門（16）、消音器（3）排入大氣。

在工作過程中，兩個硅膠干燥器（圖1－2，20）可以????圖1所示的閥門（23），（24），（25），（26），（27），（28），（29）的控制，使????其中一個在對空氣進行干燥，另一個在利用工作完了的氣體對硅膠進行烘干。這樣反復交替工作，可以使設備的連續工作時間不受限制。