制冷和/或液化装置以及相关方法制造方法及图纸

一种用于制冷和/或液化包含氦气的工作气体的装置，该装置包括用于工作气体的环路式工作回路，该工作回路相继包括压缩站(1)、冷箱(2)、在经冷却的工作气体与使用物(10)之间进行热交换的热交换系统(14)，该装置还包括附加的预冷却系统，该预冷却系统包括诸如液氮的辅助低温流体的至少一个容积(3)，冷箱(2)包括工作气体的第一冷却级，该第一冷却级包括布置在压缩站(1)的出口处的第一交换器(5)、以及第二热交换器(15)和第三热交换器(25)，第一热交换器(5)属于铝制板翅式热交换器，第二热交换器(15)属于管式或焊接板式热交换器，该装置的特征在于，第二热交换器(15)和第三热交换器(25)在第一热交换器(5)的下游与工作回路既串联连接又并联连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制冷和/或液化装置以及相关方法
本专利技术涉及一种制冷和/或液化装置以及对应的方法。本专利技术尤其涉及氦制冷器/液化器，该氦制冷器/液化器产生极低的温度(例如在氦的情形中为4.5K)以便连续冷却使用物，例如超导电缆或等离子体生成装置(“TOKAMAK”)的构件。制冷/液化装置尤其是指冷却且在合适的情况下液化摩尔质量低的气体如氦气的极低温度(深冷温度)的制冷装置和/或液化装置。
技术介绍
使用物被冷却意思是指使用物需要从较高的起始温度(例如300K或以上)下降至确定的低的标称工作温度(例如80K左右)。制冷/液化装置通常不适合于这种冷却。有时，当在很长的时间(几十天)内将重型构件(例如超导磁体)从环境温度冷却到80K时，(向使用物给送和从使用物返回的)较热和较冷的氦流以对流方式从共同的交换器通过。不过，为使该装置正确工作，有必要限制这些氦流之间的温差(例如限制在40K到50K之间的最大温差)。为此，该装置包括在该冷却期间供给冷能的辅助预冷却系统。如尤其在文章(U.Wagner的“用于氦制冷循环中的液氮预冷却的方案(Solutionsforliquidnitrogenpre-coolin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包含氦气或由纯氦气组成的工作气体的制冷和/或液化的装置，所述装置包括用于所述工作气体的、形式为环路的工作回路并且相继包括：‑配备有至少一个压缩机(11，12)的工作气体压缩站(1)，‑冷箱(2)，所述冷箱用于冷却所述工作气体并且包括串联设置的多个热交换器(5)和用于使所述工作气体膨胀的至少一个部件(7)，‑用于经冷却的工作气体与使用物(10)之间的热交换的系统(14)，‑使已从热交换系统(14)通过的所述工作气体返回到所述压缩站(1)的至少一个返回管道(9)，所述返回管道(9)包括用于将所述工作气体加温的至少一个交换器(5)，所述装置还包括用于在所述压缩站(2)的出口处预冷却所述工作气...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.18 FR 12621861.一种用于包含氦气或由纯氦气组成的工作气体的制冷和/或液化的装置，所述装置包括用于所述工作气体的、形式为环路的工作回路并且相继包括：-配备有至少一个压缩机(11，12)的工作气体压缩站(1)，-冷箱(2)，所述冷箱用于冷却所述工作气体并且包括串联设置的多个热交换器和用于使所述工作气体膨胀的至少一个部件(7)，-用于经冷却的工作气体与使用物(10)之间的热交换的热交换系统(14)，-使已从热交换系统(14)通过的所述工作气体返回到所述压缩站(1)的至少一个返回管道(9)，所述返回管道(9)包括用于将所述工作气体加温的至少一个交换器，所述装置还包括用于在所述压缩站(1)的出口处预冷却所述工作气体的附加系统，该预冷却系统包括辅助低温流体的至少一个容积，所述容积经由至少一个热交换器连接至所述工作回路以便选择性地将冷能从辅助流体转移到所述工作气体，所述冷箱(2)包括第一工作气体冷却级，该第一工作气体冷却级包括布置在所述压缩站(1)的出口处的第一热交换器(5)、以及第二热交换器(15)和第三热交换器(25)，所述第一热交换器(5)属于铝制板翅式热交换器，所述第二热交换器(15)属于焊接板式或焊接管式热交换器，该第二热交换器(15)浸在用于辅助冷却流体的浴槽中，所述装置的特征在于，所述第二热交换器(15)和所述第三热交换器(25)在所述第一热交换器(5)的下游与所述工作回路既串联连接又并联连接，也就是说，在所述第一热交换器(5)中冷却的工作气体能选择性地被容许进入所述第二热交换器(15)和/或所述第三热交换器(25)，并且所述第二热交换器(15)浸在液化的辅助气体的第一容积(3)中。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二热交换器(15)是以下中的一者：不锈钢制或铝制管式热交换器、不锈钢制或铝制翅管式热交换器、不锈钢焊接板式热交换器。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述回路包括旁通支路(250)，所述旁通支路选择性地绕开所述第三热交换器(25)，从而允许来自所述第一热交换器(5)和/或所述第二热交换器(15)的工作气体选择性地避开所述工作回路中的所述第三热交换器(25)。4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括排出气化的辅助流体的第一排出管道(30)，所述第一排出管道将所述第一容积(3)的上端经由通过所述第一热交换器(5)的通路与远程辅助流体回收系统连接。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，用于气化的辅助流体的所述第一排出管道(30)包括用于选择性地绕开所述第一热交换器(5)的旁通支路(130)。6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第三热交换器(25)属于实现所述工作气体与所述辅助流体之间的选择性交换的类型，所述装置包括将所述第一容积(3)与所述第三热交换器连接以便在第三热交换器(25)中将冷能从所述辅助流体转移到工作气体的选择性给送管道(13)。7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括被选择性地供给来自辅助流体源的辅助流体的第二容积(33)，并且所述第三热交换器(25)浸在所述第二容积(33)中以便允许所述工作气体与所述第二容积(33)的辅助流体之间的冷能的交换。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括排出气化的辅助流体的第二排出管道(330)，所述第二排出管道将所述第二容积(33)的上端经由通过所述第一热交换器(5)的通路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM·伯恩哈特，F·杜兰德，V·赫卢安，P·巴亚霍克斯，G·弗拉维安，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR