[发明专利]氦气循环加热系统

权利要求书

1.一种氦气循环加热系统，包括氦气瓶、氦气压缩机、真空增压泵、缓冲罐、质量流量计、减压阀、加热器、过滤器、球床、回热器、冷却器、冷水机组、阀门；

其特征在于，

所述缓冲罐包括设置在氦气压缩机前端的缓冲罐及后端的缓冲罐,用于稳定系统中的压力；

所述氦气压缩机前端的缓冲罐、所述氦气压缩机、后端的缓冲罐、所述质量流量计、所述减压阀、所述回热器、加热器、过滤器、球床、冷却器首尾依次相连，形成闭环；

所述氦气瓶的输出端通过自密封接口连接所述缓冲罐与所述冷却器相连的一端；

所述氦气压缩机与所述真空增压泵并联连接；

所述氦气压缩机用于将系统中的氦气增压到目标压力值附近；

所述真空增压泵用于对系统进行抽空或增压；

所述质量流量计用于测量进入球床的氦气流量；

所述氦气压缩机与所述冷却器使用冷水机组进行降温；所述回热器用于利用球床出口端的氦气热量；所述加热器用于加热氦气，所述冷却器用于将循环氦气换热至常温。

2.根据权利要求1所述的氦气循环加热系统，其特征在于，

所述质量流量计包括第一质量流量计和第二质量流量计，所述第一质量流量计和第二质量流量计并联；

所述阀门包括手动阀、减压阀和安全阀；

所述手动阀设置在所述氦气压缩机输入端与输出端、所述真空压缩泵的输入端与输出端、所述质量流量计的输入端、所述减压阀的输出端、所述冷却器的输出端；

所述减压阀设置在质量流量计与加热器之间。

3.根据权利要求2所述的氦气循环加热系统，其特征在于，

所述减压阀共有两个，二者并联；

所述安全阀门设置在所述氦气瓶与所述缓冲罐之间，用于在系统压力超过阈值时进行安全保护。

4.根据权利要求2或3所述的一种氦气循环加热系统，其特征在于，还包括压力传感器、温度传感器、单向阀；

所述压力传感器分别设置在缓冲罐上以及球床的入口处与出口处，用于测量压力值；

所述温度传感器分别设置在所述加热器的前段、中段和后段，以及所述冷却器的输入端和输出端；

所述单向阀分别设置在在所述第一质量流量计的输出端和所述第二质量流量计的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种氦气循环加热系统，其特征在于，

所述手动阀设置在减压阀的输出端；

所述前端缓冲罐与所述氦气压缩机之间还串联有手动阀，所述手动阀与所述氦气压缩机的入口之间采用自密封接口；

所述手动阀与所述氦气压缩机的输入端、输出端之间采用自密封接口连接。

6.根据权利要求5所述的一种氦气循环加热系统，其特征在于，

所述过滤器包括第一过滤器和第二过滤器，分别设置在所述球床的输入端和输出端；

所述加热器及球床放置在特制的真空杜瓦中；

所述缓冲罐与质量流量计之间设置有测量氦气油含量的取样口。

7.根据权利要求6所述的一种氦气循环加热系统，其特征在于，

系统的压力调节范围为绝压0.1MPa～2.0MPa，流量调节范围为0.1m3/h～20m3/h，温度调节范围为常温到500℃，所述加热器的温度调节采用分段加热的形式，以满足不同温度区间的要求。