[发明专利]一种氦液化及不同温度等级氦气冷源供给装置

说明书

一种氦液化及不同温度等级氦气冷源供给装置，它包括集成换热器、氦气压缩机、高/低温氦气膨胀机、J‑T节流阀、真空杜瓦罐、气液分离罐、流路截止阀，其特征在于所述氦气压缩机进口分别连接氦气缓冲罐进口、截止阀进口、复温氦气截止阀出口、氦气补充截止阀出口，氦气补充截止阀进口连接氦气源，所述氦气压缩机出口通过压缩氦气止回阀分别连接氦气缓冲罐出口截止阀出口、水冷却器进口，它具有结构合理，使用控制方便，结构简单，从而降低使用成本，提高工作效率等特点。

技术领域

本发明涉及的是一种氦液化及不同温度等级氦气冷源供给装置，属于氦液化制造领域。

背景技术

随着我国尖端科研装置的不断建造和发展，带动并加速了低温技术的发展和成熟。氦液化装置可以给先进科研设备提供极低温环境，同时也可为高度真空环境的模拟提供所需冷量。近些年，液氦作为工质的制冷系统在低温领域中使用逐渐普及。但我国目前只有极少数科研机构有小型氦液化设备使用，输出冷量小（一般为几十瓦到数百瓦），制冷效率低，而且不能实现多温度序列的氦冷媒输出。本发明装置通过氦气液氮预冷、氦气膨胀机二级膨胀制冷，以及J-T节流实现氦液化和不同温度序列的氦气冷源输出，可满足不同深冷设备对氦气冷源的需求。

发明内容

本发明一种氦液化及不同温度等级氦冷源供给技术及装置，通过压缩氦气液氮预冷，高低温膨胀机双级膨胀制冷以及J-T节流制冷获得液氦和超临界氦、以及不同温度等级的氦冷源。本发明利用一个集成换热设备得到常压液氦和超临界氦，以及不同温度序列的氦气冷源，以满足不同深冷设备对氦气冷源的需求，本发明的目的是通过下述技术方案得以解决的：一种氦液化及不同温度等级氦气冷源供给装置，它包括集成换热器、氦气压缩机、高/低温氦气膨胀机、J-T节流阀、真空杜瓦罐、气液分离罐、流路截止阀，其特征在于所述氦气压缩机进口分别连接氦气缓冲罐进口、截止阀进口、复温氦气截止阀出口、氦气补充截止阀出口。氦气补充截止阀进口连接氦气源，所述氦气压缩机出口通过压缩氦气止回阀分别连接氦气缓冲罐出口截止阀出口、水冷却器进口，水冷却器出口通过压缩氦气截止阀连接集成换热器热端进口HXI1，所述集成换热器热端出口HXO1分别连接高温杂质吸附器进口截止阀进口、旁通截止阀进口。截止阀出口连接高温杂质吸附器出口连接截止阀进口，截止阀出口分别连接旁通截止阀出口、集成换热器热端进口HXI2、截止阀进口。集成换热器热端出口HXO2分别连接集成换热器热端进口HXI3、高温膨胀机进口截止阀进口、截止阀进口。截止阀出口连接高温膨胀机进口，高温膨胀机出口连接集成换热器热端进口EXI1。集成换热器热端出口EXO1连接低温膨胀机进口截止阀进口，截止阀出口连接低温膨胀机进口。低温膨胀机出口分别连接截止阀出口、集成换热器冷端进口CXI5。

作为优选：所述集成换热器的热端出口HXO3分别连接集成换热器的热端进口HXI4、截止阀进口，所述集成换热器热端出口HXO4连接低温杂质吸附器进口，低温杂质吸附器出口分别连接集成换热器热端进口HXI5、截止阀进口。集成换热器热端出口HXO5连接低温节流阀进口，低温节流阀出口连接集成换热器热端进口HXI6。

作为优选：所述集成换热器的热端出口HXO6分别连接节流阀进口、超临界氦节流阀进口、截止阀进口。节流阀出口连接真空杜瓦进口，超临界氦节流阀出口连接气液分离器进口，冷氦气截止阀出口连接气液分离器底部换热管进口。真空杜瓦顶部气体出口分别连接气液分离器顶部气体出口、集成换热器冷端进口CXI6。气液分离器超临界氦出口通过超临界氦截止阀25连接各种深冷环境需求超临界氦进口。截止阀出口、截止阀出口、截止阀出口、截止阀出口共同连接各种深冷环境需求进口，所述各种深冷环境需求的出口、截止阀进口连接氦气去气液分离器截止阀进口，截止阀出口连接气液分离器气体进口，真空杜瓦底部液体出口通过液氦截止阀连接各种深冷环境需求液氦进口。气液分离器底部换热管出口、气液分离器底部液体出口与各种深冷环境需求进口连接。截止阀出口分别连接各种深冷环境需求气体出口、截止阀）进口、截止阀进口、截止阀进口、截止阀进口。