[发明专利]一种基于回冷装置的低能耗超低温实验系统及方法

权利要求书

1.一种基于回冷装置的低能耗超低温实验系统，包括：气源(1)、流量调节装置(2)、低温换热器(4)、整流段(5)、实验段(6)和回冷管路(7)，其特征在于：在低温换热器(4)前安装回冷器(3)，回冷器(3)中利用实验段(6)出口低温气体作为冷却介质与气源(1)出口的气体进行换热，将来流气体预先冷却到较低温度，之后在低温换热器(4)中将回冷器(3)出口的气体进一步降温，以提供实验段(6)要求的进口超低温条件；

所述较低温度为-10℃～-50℃；

所述超低温为-120℃～-30℃。

2.根据权利要求1所述的基于回冷装置的低能耗超低温实验系统，其特征在于：所述的气源(1)采用高压容器或离心风机或轴流风机，并且在高压容器/离心/轴流风机出口接气体干燥设备，以降低气体露点，防止在回冷器(3)和低温换热器(4)中结霜。

3.根据权利要求1所述的基于回冷装置的低能耗超低温实验系统，其特征在于：所述流量调节装置(2)采用调节阀。

4.根据权利要求1所述的基于回冷装置的低能耗超低温实验系统，其特征在于：所述低温换热器(4)采用液氮换热器。

5.根据权利要求1所述的基于回冷装置的低能耗超低温实验系统，其特征在于：所述整流段(5)采用带有多层纱网及蜂窝器的结构。

6.一种基于回冷装置的低能耗超低温实验方法，其特征在于：步骤为：气源(1)提供的高压干燥气流经流量调节装置(2)将流量调到设计值后，进入回冷器(3)中，利用实验段(6)出口低温气体作为冷却介质与气源(1)出口的气体进行换热，使温度降到较低温度，再由低温换热器(4)对气体进一步降温，达到实验段(6)要求的进口超低温条件；气体从低温换热器(4)流出后进入整流段(5)的整流作用后，气流变得稳定而且均匀，在实验段(6)中观察实验件在低温环境中的性能；实验段(6)出口的超低温气体再通过回冷管路(7)流入回冷器(3)中，与气源(1)出口气体进行换热后排入大气中；所述较低温度为-10℃～-50℃；所述超低温为-120℃～-30℃。