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龙图腾网获悉北京航天试验技术研究所申请的专利一种液态甲烷快速过冷装置及其方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116907156B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310935571.3，技术领域涉及：F25D3/10；该发明授权一种液态甲烷快速过冷装置及其方法是由张春伟;余海帅;杨晓阳;于兰;王克军;王静;周博文;杨括;陈永;陈静;李山峰;瞿骞设计研发完成，并于2023-07-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液态甲烷快速过冷装置及其方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种液态甲烷快速过冷装置及其方法。该装置中通过直径逐渐递增的开式容器将螺旋渐缩式甲烷管路分割为多个部分，进行甲烷出口温度调控时，自上而下依次调整开式容器内部的液位，由于上部开式容器内部的液氮介质体积较小，所以在温度调节时响应十分迅速，同时，当开式容器内液位降低到一定值时，管路表面的沸腾传热系数会明显地随液位的降低而升高，即每一开式容器内均存在临界液位，能整体提升液氮介质的沸腾传热系数。螺旋渐缩式甲烷管路的前端布置的稀疏型针肋可以有效克服大过冷度引起强烈沸腾的气膜弱化传热现象，而后端的密集型针肋则可增加小过冷度下的气泡生成速率。

本发明授权一种液态甲烷快速过冷装置及其方法在权利要求书中公布了：1.一种液态甲烷快速过冷装置，其特征在于，包括绝热罐体1，绝热罐体1设置液氮加注管路2、螺旋渐缩式甲烷管路6和梯级容器结构，绝热罐体1顶部设有用于排出罐内氮气的氮气排放管15； 所述梯级容器结构由多个顶部敞口的开式容器沿竖向梯级布置而成； 液氮加注管路2的入口端连接外部液氮源，后端位于绝热罐体1内部且分成多条液氮加注支路，每条液氮加注支路上均设置有控制管路开闭的液氮加注阀； 所述梯级容器结构中的开式容器自上而下容积逐渐递增，每个开式容器分别对应于一条用于向容器中加注液氮介质的液氮加注支路，每个开式容器底部分别设有液氮排空阀，位于上方的开式容器能够通过打开底部的液氮排空阀将内部的液氮介质排入下方的开式容器中，从而自上而下依次调控各开式容器中的液氮介质液位； 螺旋渐缩式甲烷管路6的入口位于绝热罐体1的底部，出口伸出绝热罐体1的顶部，而位于绝热罐体1内腔中的主体管路包含多段沿竖向梯级布置的同心环管，每条环管水平布置，相邻环管之间通过斜管连接以连续输送液态甲烷，所有环管的直径从上到下逐级递增；所述主体管路从下到上依次穿过所述梯级容器结构中的各开式容器，每个开式容器中液氮介质的液位调节范围内均具有多段环管，每段环管能够与液氮介质构成换热从而冷却内部的液态甲烷； 所述主体管路的外表面间隔布置有针肋，且主体管路上的针肋密度沿甲烷流向逐渐由密变稀； 所述梯级容器结构中的开式容器呈敞口的圆桶形式，所有开式容器同轴布置且从上到下直径递增； 所述螺旋渐缩式甲烷管路6设置多条，每条螺旋渐缩式甲烷管路6均穿过绝热罐体1内的梯级容器结构，以并联形式同步进行液态甲烷过冷； 所述螺旋渐缩式甲烷管路6的主体管路中，所有环管在水平面上的投影相互错开不重叠。

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