專利名稱：基于自動控制的低溫液體回收設備的制作方法
技術領域：
基于自動控制的低溫液體回收設備技術領域[0001]本實用新型涉及低溫液體的回收技術領域，特別是一種基于自動控制的低溫液體回收設備。
背景技術：
[0002]低溫液體(液氧、液氫、液氮、液氬、液氦)廣泛應用于工業(yè)、航天和科研等技術領域，尤其是在航天科技領域中，所有應用于空間的構件設備均需進行低溫性能試驗，所需的試驗降溫介質一般為液氮，性能測驗時液氮將冷量傳遞給構件設備而汽化，但尚有部分液氮以氣液混合相排入大氣無法回收，造成大量浪費。[0003]為了解決低溫液體的浪費問題，有人生產出了低溫液體回收容器，雖然現(xiàn)有技術的低溫液體回收容器的品種較多，但均采用手動操作方式，不能對低溫液體回收容器進行在線監(jiān)控，手工操作也比較繁瑣，同時液位與壓力的參數(shù)是固定的幾個數(shù)值，不易隨便更改，無法實現(xiàn)自動控制功能。實用新型內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種實現(xiàn)了在線監(jiān)控功能，可以根據(jù)需要設定液位參數(shù)與壓力參數(shù)的基于自動控制的低溫液體回收設備。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供的基于自動控制的低溫液體回收設備，它包括控制器、氣動電磁閥組、回收貯槽和轉注容器，所述氣動電磁閥組與控制器電連接且氣動電磁閥組控制轉注容器中液體與氣體的輸入、排出，氣動電磁閥組的進氣孔與氣源連接， 所述的回收貯槽與轉注容器通過管道連通。[0006]采用以上結構后，本實用新型的基于自動控制的低溫液體回收設備與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點實現(xiàn)了在線監(jiān)視運行工況的功能，液位參數(shù)與壓力參數(shù)可根據(jù)需要調整設定，實現(xiàn)了自動化控制功能。[0007]作為改進，所述的轉注容器包括外容器、下容器和置于下容器正上方的上容器，所述的上容器和下容器分別為密閉容器且置于外容器內，下容器與外容器固定連接，上容器與下容器固定連接，所述的上容器與下容器通過第二管道連通，所述外容器的底部設有增壓器，所述增壓器的輸入端和輸出端分別通過第三管道和第一管道與下容器連通，外容器內被抽成真空，使整個容器的隔熱效果更好，上容器與下容器采用上下放置，方便了液體的回收轉注。[0008]作為進一步改進，所述上容器上設有上容器進液管，所述上容器進液管上設有第一手動截止閥，所述第二管道上設有第一氣動截止閥，所述第一管道上設有第四氣動截止閥；所述下容器設有下容器排液管，所述下容器排液管上設有第二氣動截止閥；所述回收貯槽與轉注容器通過下容器排液管連通，通過第一手動截止閥、第一氣動截止閥、第四氣動截止閥和第二氣動截止閥來控制液體的流動狀態(tài)。[0009]作為進一步改進，所述上容器上設有上容器排氣管，所述上容器排氣管上分別設有第二手動截止閥和第二安全閥，所述第二手動截止閥和第二安全閥并聯(lián)在上容器排氣管上；所述下容器上設有下容器排氣管，所述下容器排氣管上設有第三氣動截止閥和第一安全閥，所述第三氣動截止閥和第一安全閥并聯(lián)在下容器排氣管上；所述回收貯槽上設有回收貯槽排氣管，所述回收貯槽排氣管上設有第四手動截止閥，保證上容器、下容器和回收貯槽內氣壓的平穩(wěn)和容器的安全。[0010]作為進一步改進，所述上容器上設有第一壓力表和第一液位傳感器，所述下容器上設有第二壓力表和第二液位傳感器，所述的第一液位傳感器、第二壓力表和第二液位傳感器均與控制器電連接，將第一液位傳感器和第二液位傳感器采集的數(shù)據(jù)通過液位變送器轉換成電信號傳送到控制器中，將第二壓力表采集的數(shù)據(jù)通過壓力變送器轉換成電信號傳送到控制器中，進而通過控制器了解運行狀況，實現(xiàn)了在線監(jiān)視運行工況的功能，根據(jù)需要調整液位參數(shù)和壓力參數(shù)。[0011]作為進一步改進，所述下容器上設有下容器進氣管，所述下容器進氣管上設有第五氣動截止閥和第三手動截止閥，所述第五氣動截止閥和第三手動截止閥串聯(lián)在下容器進氣管上，關閉第四氣動截止閥，直接對下容器充氣將下容器中的液氮輸送到回收貯槽中。[0012]作為進一步改進，所述的氣動電磁閥組中的單元電磁閥為兩位五通氣動電磁閥。[0013]作為更進一步改進，氣動電磁閥組中的單元兩位五通氣動電磁閥的出氣孔均連接有雙作用氣缸，每一個雙作用氣缸活塞桿的自由端分別與第一氣動截止閥、第二氣動截止閥、第三氣動截止閥、第四氣動截止閥和第五氣動截止閥的閥門連接，通過控制器控制氣動電磁閥組，再通過氣動電磁閥組中的單元兩位五通氣動電磁閥控制雙作用氣缸活塞桿的上下移動，進而帶動第一氣動截止閥、第二氣動截止閥、第三氣動截止閥、第四氣動截止閥和第五氣動截止閥的閥門的開啟或者關閉。


[0014]圖1為本實用新型基于自動控制的低溫液體回收設備的轉注容器結構剖視圖；[0015]圖2為本實用新型基于自動控制的低溫液體回收設備的轉注容器結構A-A視圖；[0016]圖3為本實用新型基于自動控制的低溫液體回收設備的系統(tǒng)工藝流程圖；[0017]圖4為本實用新型基于自動控制的低溫液體回收設備的電路連接圖。[0018]其中控制器1、氣動電磁閥組2、第一兩位五通氣動電磁閥2. 1. 1、第二兩位五通氣動電磁閥組2. 1. 2、第三兩位五通氣動電磁閥2. 1. 3、第四兩位五通氣動電磁閥2. 1. 4、第五兩位五通氣動電磁閥2. 1. 5、第一雙作用氣缸2. 2. 1、第二雙作用氣缸2. 2. 2、第三雙作用氣缸2. 2. 3、第四雙作用氣缸2. 2. 4、第五雙作用氣缸2. 2. 5、回收貯槽3、轉注容器4、外容器 4. 1、下容器4. 2、第二液位傳感器4. 2. 1、第二壓力表4. 2. 2、下容器排液管4. 2. 3、下容器排氣管4. 2. 4、下容器進氣管4. 2. 5、上容器4. 3、第一液位傳感器4. 3. 1、第一壓力表4. 3. 2、上容器進液管4. 3. 3、上容器排氣管4. 3. 4、鏈條4. 4、連接桿4. 5、增壓器5、第一氣動截止閥 6、第二氣動截止閥7、第三氣動截止閥8、第四氣動截止閥9、第五氣動截止閥10、第一手動截止閥11、第二手動截止閥12、第二安全閥13、第一安全閥14、第三手動截止閥15、第四手動截止閥16、回收貯槽排氣管17、第二管道18、第三管道19、第一管道20。
具體實施方式
[0019]下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述。[0020]實施例1 [0021]本實施例中，所述氣動電磁閥組2包括第一兩位五通氣動電磁閥2. 1. 1、第二兩位五通氣動電磁閥組2. 1. 2、第三兩位五通氣動電磁閥2. 1. 3、第四兩位五通氣動電磁閥 2. 1. 4、第五兩位五通氣動電磁閥2. 1. 5、第一雙作用氣缸2. 2. 1、第二雙作用氣缸2. 2. 2、第三雙作用氣缸2. 2. 3、第四雙作用氣缸2. 2. 4、第五雙作用氣缸2. 2. 5。[0022]如圖1 圖4所示，它包括控制器1、氣動電磁閥組2、回收貯槽3和轉注容器4，所述氣動電磁閥組2與控制器1電連接且氣動電磁閥組2控制轉注容器4中液體與氣體的輸入、排出，氣動電磁閥組2的進氣孔與氣源連接，所述的回收貯槽3與轉注容器4通過管道連通。[0023]所述的轉注容器4包括外容器4. 1、下容器4. 2和置于下容器4. 2正上方的上容器 4. 3，所述的上容器4. 3和下容器4. 2分別為密閉容器且置于外容器4. 1內，下容器4. 2通過鏈條4. 4與外容器4. 1固定連接，上容器4. 3通過連接桿4. 5與下容器4. 2固定連接，所述的上容器4. 3與下容器4. 2通過第二管道18連通，所述外容器4. 1的底部設有增壓器5， 所述增壓器5的輸入端和輸出端分別通過第三管道19和第一管道20與下容器4. 2連通， 外容器4. 1內被抽成真空，使整個容器的隔熱效果更好，上容器4. 3與下容器4. 2采用上下放置，方便了上容器4. 3中的液氮進入到下容器4. 2和增壓器5中，液氮經(jīng)增壓器5汽化之后返回到下容器4. 2中，汽化之后的氮氣將下容器4. 2中的液氮壓入到回收貯槽3中。[0024]所述所述上容器4. 3上設有上容器進液管4. 3. 3，所述上容器進液管4. 3. 3上設有第一手動截止閥11，所述第二管道18上設有第一氣動截止閥6，所述第一管道20上設有第四氣動截止閥9 ；所述下容器4. 2設有下容器排液管4. 2. 3，所述下容器排液管4. 2. 3上設有第二氣動截止閥7 ；所述回收貯槽3與轉注容器4通過下容器排液管4. 2. 3連通，在第一手動截止閥11、第一氣動截止閥6和第四氣動截止閥9開啟的狀態(tài)下，氣液兩相混合的氮經(jīng)進液管進入上容器4. 3中，然后液氮從上容器4. 3流入到下容器4. 2，最后流入增壓器 5內，液氮在增壓器5中汽化后流回到下容器4. 2中，汽化后的氮氣將下容器4. 2中的液氮壓出。[0025]所述上容器4. 3上設有上容器排氣管4. 3. 4，所述上容器排氣管4. 3. 4上分別設有第二手動截止閥12和第二安全閥13，所述第二手動截止閥12和第二安全閥13并聯(lián)在上容器排氣管4. 3. 4上；所述下容器4. 2上設有下容器排氣管4. 2. 4，所述下容器排氣管4. 2. 4 上設有第三氣動截止閥8和第一安全閥14，所述第三氣動截止閥8和第一安全閥14并聯(lián)在下容器排氣管4. 2. 4上；所述回收貯槽3上設有回收貯槽排氣管17，所述回收貯槽排氣管17上設有第四手動截止閥16，氣液兩相混合的氮流入到上容器4. 3中，為了保證上容器 4.3內氣壓平穩(wěn)，將上容器4.3內的氣體和充入的氮氣排出，液氮流入到下容器4. 2和回收貯槽3時，為了保證下容器4. 2和回收貯槽3內氣壓的平穩(wěn)，將下容器4. 2和回收貯槽3內的氣體排出。[0026]所述上容器4. 3上設有第一壓力表4. 3. 2和第一液位傳感器4. 3. 1，所述下容器 4. 2上設有第二壓力表4. 2. 2和第二液位傳感器4. 2. 1，所述的第一液位傳感器4. 3. 1、第二壓力表4. 2. 2和第二液位傳感器4. 2. 1均與控制器1電連接，將第一液位傳感器4. 3. 1和第二液位傳感器4. 2. 1采集的數(shù)據(jù)通過液位變送器轉換成電信號傳送到控制器1中，將第二壓力表4. 2. 2采集的數(shù)據(jù)通過壓力變送器轉換成電信號傳送到控制器1中，進而通過控制器1 了解運行狀況。[0027]氣動電磁閥組2中的單元兩位五通氣動電磁閥的出氣孔均連接有雙作用氣缸，每一個雙作用氣缸活塞桿的自由端分別與第一氣動截止閥6、第二氣動截止閥7、第三氣動截止閥8、第四氣動截止閥9和第五氣動截止閥10的閥門連接，控制器1分別控制第一兩位五通氣動電磁閥2. 1. 1、第二兩位五通氣動電磁閥組2. 1. 2、第三兩位五通氣動電磁閥2. 1. 3 和第四兩位五通氣動電磁閥2. 1. 4，第一兩位五通氣動電磁閥2. 1. 1控制第一雙作用氣缸 2. 2. 1活塞桿上下移動，活塞桿帶動第一氣動截止閥6閥門的開啟或者關閉，第二兩位五通氣動電磁閥2. 1. 2控制第二雙作用氣缸2. 2. 2活塞桿上下移動，活塞桿帶動第二氣動截止閥7閥門的開啟或者關閉，第三兩位五通氣動電磁閥2. 1. 3控制第三雙作用氣缸2. 2. 3活塞桿上下移動，活塞桿帶動第三氣動截止閥8閥門的開啟或者關閉，第四兩位五通氣動電磁閥2. 1. 4控制第四雙作用氣缸2. 2. 4活塞桿上下移動，活塞桿帶動第四氣動截止閥9閥門的開啟或者關閉。[0028]參數(shù)設置[0029]下容器排液液位450mm ；下容器最低液位60mm ；下容器專注壓力0. 4Mpa。[0030]基于自動控制的低溫液體回收設備的工作方式[0031]1.手動開啟第一手動截止閥11和第二手動截止閥12，將氣液兩相混合的氮注入到上容器4. 3中，此時第一雙作用氣缸2. 2. 1活塞桿向上移動開啟第一氣動截止閥6閥門， 第三雙作用氣缸2. 2. 3活塞桿向上移動開啟第三氣動截止閥8，注入的氮氣和上容器4. 3 內的氣體經(jīng)上容器排氣管4. 3. 4排出，液氮經(jīng)第二管道18從上容器4. 3流入到下容器4. 2 中，液氮流入到下容器4. 2過程中，下容器4. 2中的氣體經(jīng)下容器排氣管4. 2. 4排出，保證上容器4. 3和下容器4. 2內氣壓的平穩(wěn)；[0032]2.通過第二液位傳感器4.2. 1采集過來的數(shù)據(jù)，顯示出下容器4.2中的液位，當下容器4. 2液體儲量達到450mm時，第一雙作用氣缸2. 2. 1活塞桿向下移動關閉第一氣動截止閥6和第三雙作用氣缸2. 2. 3活塞桿向下移動關閉第三氣動截止閥8，第四雙作用氣缸 2. 2. 4活塞桿向上移動開啟第四氣動截止閥9，下容器4. 2中部分的液氮經(jīng)第三管道19進入到增壓器5中，液氮經(jīng)增壓器5汽化，汽化之后的氮氣經(jīng)第一管道20回流到下容器4. 2 中，使下容器4. 2內的氣壓升高，與此同時進入到上容器4. 3中的氣液兩相混合的氮暫貯存于上容器4. 3內；[0033]3.當下容器壓力表4. 2. 2顯示的數(shù)據(jù)達到0.4Mpa時，第二雙作用氣缸2. 2. 2活塞桿向上移動開啟第二氣動截止閥7，在壓力的作用下，下容器4. 2中的液氮經(jīng)下容器排液管 4. 2. 3流入到回收貯槽3中，然后通過第二液位傳感器4. 2. 1采集的數(shù)據(jù)，顯示下容器4. 2 液體達到60mm時(所述的第二氣動截止閥7控制的下容器排液管4. 2. 3具有足夠大的截面，不會導致下容器4. 2液體尚未轉注輸送結束而上容器4. 3被液體充滿)，第四雙作用氣缸2. 2. 4活塞桿向下移動關閉第四氣動截止閥9，第一雙作用氣缸2. 2. 1活塞桿向上移動開啟第一氣動截止閥6和第三雙作用氣缸2. 2. 3活塞桿向上移動開啟第三氣動截止閥8，暫貯聚于上容器4. 3的氣液兩相混合的氮流入到下容器4. 2中，開始新的一輪回收轉注。[0034]實施例2 [0035]其他的工藝流程不變，所述下容器4. 2上設有下容器進氣管4. 2. 5，所述下容器進氣管4. 2. 5上設有第五氣動截止閥10和第三手動截止閥15，所述第五氣動截止閥10和第三手動截止閥15串聯(lián)在下容器進氣管4. 2. 5上，所述的第五氣動截止閥10的閥門與第五雙作用氣缸2. 2. 5活塞桿的自由端連接，第五雙作用氣缸2. 2. 5活塞桿向上移動開啟第五氣動截止閥10，同時手動開啟第三手動截止閥15，第四雙作用氣缸2. 2. 4活塞桿向下移動關閉第四氣動截止閥9，禁止液氮由下容器4. 2流入到增壓器5中，直接對下容器4. 2充氣將下容器4. 2中的液氮壓入到回收貯槽3中。
權利要求1.一種基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于它包括控制器(1)、氣動電磁閥組O)、回收貯槽C3)和轉注容器G)，所述氣動電磁閥組O)與控制器(1)電連接且氣動電磁閥組(2)控制轉注容器(4)中液體與氣體的輸入、排出，氣動電磁閥組(2)的進氣孔與氣源連接，所述的回收貯槽( 與轉注容器(4)通過管道連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于所述的轉注容器(4)包括外容器(4. 1)、下容器(4. 2)和置于下容器(4. 2)正上方的上容器(4. 3)， 所述的上容器(4. 3)和下容器(4. 2)分別為密閉容器且置于外容器(4. 1)內，下容器(4. 2) 與外容器(4. 1)固定連接，上容器(4. 3)與下容器(4. 2)固定連接，所述的上容器(4. 3)與下容器(4. 2)通過第二管道(18)連通，所述外容器(4. 1)的底部設有增壓器(5)，所述增壓器(5)的輸入端和輸出端分別通過第三管道(19)和第一管道00)與下容器(4. 2)連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于所述上容器(4. 3)上設有上容器進液管(4. 3.幻，所述上容器進液管(4. 3. 3)上設有第一手動截止閥 (11)，所述第二管道(18)上設有第一氣動截止閥(6)，所述第一管道OO)上設有第四氣動截止閥(9)；所述下容器(4. 2)設有下容器排液管(4. 2.幻，所述下容器排液管(4. 2. 3)上設有第二氣動截止閥(7)；所述回收貯槽( 與轉注容器(4)通過下容器排液管(4. 2. 3)連ο
4.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于所述上容器(4. 3)上設有上容器排氣管(4. 3. 4)，所述上容器排氣管(4. 3. 4)上分別設有第二手動截止閥(12)和第二安全閥(13)，所述第二手動截止閥(12)和第二安全閥(13)并聯(lián)在上容器排氣管(4. 3. 4)上；所述下容器(4. 2)上設有下容器排氣管(4. 2. 4)，所述下容器排氣管(4. 2.4)上設有第三氣動截止閥(8)和第一安全閥(14)，所述第三氣動截止閥(8)和第一安全閥(14)并聯(lián)在下容器排氣管(4. 2. 4)上；所述回收貯槽( 上設有回收貯槽排氣管 (17)，所述回收貯槽排氣管(17)上設有第四手動截止閥(16)。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于所述上容器(4. 3)上設有第一壓力表(4. 3. 2)和第一液位傳感器(4. 3. 1)，所述下容器(4. 2)上設有第二壓力表(4. 2. 2)和第二液位傳感器(4. 2. 1)，所述的第一液位傳感器(4. 3. 1)、第二壓力表(4. 2. 2)和第二液位傳感器(4. 2. 1)均與控制器(1)電連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于所述下容器(4. 2)上設有下容器進氣管(4. 2.幻，所述下容器進氣管(4. 2. 5)上設有第五氣動截止閥 (10)和第三手動截止閥(15)，所述第五氣動截止閥(10)和第三手動截止閥(1 串聯(lián)在下容器進氣管(4. 2. 上。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于，所述的氣動電磁閥組O)中的單元電磁閥為兩位五通氣動電磁閥。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于自動控制的低溫液體回收設備，其特征在于氣動電磁閥組O)中的單元兩位五通氣動電磁閥的出氣孔均連接有雙作用氣缸，每一個雙作用氣缸活塞桿的自由端分別與第一氣動截止閥(6)、第二氣動截止閥(7)、第三氣動截止閥(8)、第四氣動截止閥(9)和第五氣動截止閥(10)的閥門連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于自動控制的低溫液體回收設備，它包括控制器、氣動電磁閥組、回收貯槽和轉注容器，所述氣動電磁閥組與控制器電連接且氣動電磁閥組控制轉注容器中液體與氣體的輸入、排出，氣動電磁閥組的進氣孔與氣源連接，所述的回收貯槽與轉注容器通過管道連通。這種基于自動控制的低溫液體回收設備，具有以下優(yōu)點實現(xiàn)了在線監(jiān)視運行工況的功能，液位參數(shù)與壓力參數(shù)可根據(jù)需要調整設定，實現(xiàn)了自動化控制功能。
文檔編號F17D1/02GK202252835SQ20112032095
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2011年8月30日
發(fā)明者何芳, 李春云, 楊正軍, 洪英華, 王淑華, 羅麗娟, 蔡福梅 申請人:杭州凱德空分設備有限公司