[发明专利]液氦过滤器特性试验装置

摘要

液氦过滤器特性试验装置，属于低温工程与低温技术领域。主要包括氧气钢瓶、氮气钢瓶、氦气钢瓶、杂质气体预冷器、气液混合器、液氦过滤器、真空箱体、换热器、气相色谱仪、取样阀、液氦杜瓦、氦气流量计、氮气和氧气流量计。本发明中的液氦过滤器采用金属滤网结构；采用氮气和氧气作为杂质气体对液氦进行掺杂，在杂质气体预冷器内把杂质气体混合气的温度从室温降低至接近液氮温度，减少杂质气体混合气带入气液混合器中的热量，大大减少了液氦消耗量；采用特殊结构的气液混合器使纯净的液氦与掺杂气体之间的混合得以稳定地进行，既混合均匀、避免了堵塞，又减少了对混合器中液氦面冲击所造成的液氦损耗。为了验证经过过滤后氦气中的杂质含量，在排气管道上，通过取样阀对排气进行取样，利用气相色谱仪对排出气体进行分析。

主权项

1.一种液氦过滤器特性试验装置，包括氧气钢瓶(1)、氮气钢瓶(2)、氦气钢瓶(3)、氧气减压阀(4)、氮气减压阀(5)、氦气减压阀(6)、氦气流量计(7)、氮气和氧气流量计(8)、氦气充注阀(9)、氮气和氧气充注阀(10)、放气阀(11)、A压力传感器(12)、再生氦气进气阀(13)、B压力传感器(14)、A再生氦气进气支阀(15)、B再生氦气进气支阀(16)、杂质气体预冷器(17)、掺杂气体连接管(18)、爆破片(19)、真空规管(20)、气液混合器(21)、A温度传感器(22)、液氦过滤器(23)、B温度传感器(24)、真空箱体(25)、换热器(26)、真空泵(27)、抽真空阀(28)、气相色谱仪(29)、取样阀(30)、排气阀(31)、排气流量计(32)、安全阀(33)、低温接头(34)、液氦杜瓦(35)、输液氦阀(36)、纯净液氦进液管(37)、杂质气体混合气分配环管(40)，其特征在于，真空泵(27)通过抽真空阀(28)与真空箱体(25)连接，低温接头(34)安装在真空箱体(25)顶部，爆破片19和真空规管(20)安装在真空箱体(25)上，杂质气体预冷器(17)、气液混合器(21)、液氦过滤器(23)安装在真空箱体(25)内；在杂质气体预冷器(17)壳体内充有液氮并置有冷却盘管，杂质气体混合气分配环管(40)套装在气液混合器(21)上部外围，并与气液混合器(21)连接；氧气钢瓶(1)与氮气钢瓶(2)分别通过氧气减压阀(4)、氮气减压阀(5)后并连，再经氮气和氧气流量计(8)、氮气和氧气充注阀(10)与杂质气体预冷器(17)内盘管进口连接；氦气钢瓶(3)通过氦气减压阀(6)、氦气流量计(7)、氦气充注阀(9)也与杂质气体预冷器(17)内盘管进口连接；放气阀(11)安装在杂质气体预冷器(17)进口处的管道上：杂质气体预冷器(17)出口通过掺杂气体连接管(18)与杂质气体混合气分配环管(40)垂直连接；纯净液氦进液管(37)一端通过低温接头(34)深入真空箱体(25)内，插入气液混合器(21)下部，另一端通过输液氦阀(36)与液氦杜瓦(35)出口连接；含杂质液氦排液管(41)一端与气液混合器(21)底部连接，另一端与液氦过滤器(23)进口连接，液氦过滤器(23)出口与换热器(26)进口相连；换热器(26)出口通过排气阀(31)、排气流量计(32)与大气相通；气相色谱仪(29)通过取样阀(30)安装在换热器(26)出口管道上；安全阀(33)位于真空箱体(25)外的液氦过滤器(23)出口管道上，A温度传感器(22)与B温度传感器(24)分别安装在液氦过滤器(23)的进出口处；A压力传感器(12)与B压力传感器(14)位于真空箱体(25)外面，A压力传感器(12)通过管道与液氦过滤器(23)进口相连，B压力传感器(14)通过管道和B再生氦气进气支阀(16)与液氦过滤器(23)出口相连；再生氦气进气阀(13)的一端与再生氦气进气源连接，另一端分别与A再生氦气进气支阀(15)和B再生氦气进气支阀(16)一端连接，A再生氦气进气支阀(15)的另一端通过管道与液氦过滤器(23)壳体连接，B再生氦气进气支阀(16)的另一端通过管道与液氦过滤器(23)出口连接。