本实用新型专利技术公开了一种由4.2KGM制冷机提供冷量的两级换热器，利用热虹吸自循环原理的小型氦液化器系统，包括小型氦液化器、液氦杜瓦和一组钢瓶，所述小型氦液化器包括一真空罩，真空罩内安装有五台4.2KGM制冷机、50K冷屏及两级换热器，第二级换热器为冷凝换热器，下端设有一汇流罐，氦气液化后在汇流罐汇集，沿汇流罐底部输液管流入液氦杜瓦中存储；钢瓶内装有待液化的高纯氦气，钢瓶的输出端安装减压调节阀，氦气经减压后由气路管道与氦液化器进气端口相连。本实用新型专利技术氦液化器实现低温装置氦气的再冷凝再利用，可最大限度地减少低温装置的液氦损耗，有效地节约资源，也可减少外围设备的投入，且能减少运行人员的工作量。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种由4.2K GM制冷机提供冷量的两级换热器。
技术介绍
液氦冷却的低温超导磁体装置(如脑磁仪、超导加速器、超导电力装置等)，因氦资源在自然界中含量稀少难以获得，且不易被液化和贮存困难的性质，以至于液氦和氦气非常昂贵。所以，技术上要求液氦蒸发越少越好，但又必须使用液氦对超导体或电流引线实施冷却，因此蒸发出来的冷氦气的显热几乎完全利用(即氦气温度达到室温)，出于对资源的有效利用这部分氦气需要回收就需要压缩机、钢瓶、气囊和纯化系统，战地面积大、操作复杂、投入成本高。1.流程繁琐:需回收低温装置(核磁共振，超导磁体等)液氦挥发的氦气，再经增压存储，纯化至99.999%，才可以进入氦液化器液化。2.投入巨大:外围气袋，管道，钢瓶，增压机，纯化系统需大资金投入。3.能源浪费:氦气的回收压缩过程中需要消耗电力浪费，在此过程中氦气泄漏损耗。4.增加的外围设备需要专业人员维护运行，即增加了工作量，又增加了出故障的几率。之前低温装置(核磁共振，超导磁体等)的液氦挥发氦气进行回收存储，这就需要设置回收管道，氦气气袋，氦气增压机，钢瓶组，氦气纯化系统等外围设备，需占用大量空间，操作繁琐，投入费用极大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能减少运行人员的工作量，降低电力消耗、减小占地面积的利用G-M制冷机一、二级冷量的两级换热器热虹吸自循环氦液化器，直接对蒸发出来的氦气进行液化的模式。本技术是通过以下技术方案来实现的:一种由4.2K GM制冷机提供冷量的两级换热器，包括一小型氦液化器、液氦杜瓦和一组钢瓶，所述小型氦液化器包括一真空罩，真空罩内安装有五台制冷机及两级换热器，冷凝换热器的下端设有一汇流罐，氦气液化成液氦后在汇流罐汇集，沿汇流罐底部输液管流入液氦杜瓦中存储；钢瓶内装有待液化的高纯氦气，钢瓶的输出端安装减压调节阀，氦气经减压后由气路管道与氦液化器进气端口相连，所述汇流罐底部的液氦传输管与液氦杜瓦相连，所述液氦杜瓦回气端通过接管道与钢瓶的输出端连接相通，第一连接管道上安装有第一球阀，第二连接管道上安装有第二球阀、第三球阀和第四球阀，所述第一连接管道与第二连接管道的一端安装有一安全阀。作为优选的技术方案，氦气液化的冷源由4.2K GM制冷机提供。作为优选的技术方案，采用两级换热器，将氦气温度降至4.2K冷凝温度。作为优选的技术方案，使用五台制冷机为4.2K G-M制冷机。作为优选的技术方案，所述运行原理为气体热虹吸循环，以4.2K G-M制冷机产生的低温为气体流动循环提供动力。本技术的有益效果是:本技术利用从低温装置(核磁共振，超导磁体等)液氦直接挥发的低温氦气(4K左右，纯度99.999% )，通过管路直接引入氦液化器液化，实现低温装置液氦的再冷凝利用，可减少外围设备的投入，且能减少运行人员的工作量，降低电力消耗。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。氦气纯纯度为99.999%，再进入以G-M制冷机为冷源的氦液化器，。【具体实施方式】本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，本技术的一种多级换热器热虹吸自循环氦液化器，包括小型氦液化器、液氦杜瓦和一钢瓶组，所述小型氦液化器包括一真空罩3，所述真空罩3内安装有五台制冷机4，五台制冷机4的下端真空罩3内部设有一汇流罐5，汇流罐5的外侧安装有一加热器6，钢瓶2内装有待液化的氦气，钢瓶2的输出端安装一调节阀7，钢瓶2调节阀7的另一端与小型氦液化器进气端连通，所述汇流罐5的输出端与液氦杜瓦I相通，所述液氦杜瓦I的输出端通过两连接管道与钢瓶的输出端连接相通，第一连接管道8上安装有第一球阀9，第二连接管道10上安装有第二球阀11、第三球阀12和第四球阀13，所述第一连接管道8与第二连接管道10的一端安装有一安全阀14。其中，回流罐5的上端设有一压力传感器管15。汇流罐5上还安装有一压力传感器。五台制冷机4为4KG-M制冷机。该虹吸式循环是有效利用了 4.2K GM制冷机提供冷量，通过两级换热将300K氦气降温至4.2K冷凝。本技术氦液化器利用从低温装置(核磁共振，超导磁体等)液氦直接蒸发的氦气(纯度99.999%),通过管路直接引入氦液化器液化，实现低温装置氦气的再冷凝再利用，可最大限度地减少低温装置(核磁共振，超导磁体等)的液氦损耗，有效地节约资源，也可减少外围设备的投入，且能减少运行人员的工作量。因此采用制冷机预冷直至氦液化、贮存或将液体再返回冷却低温超导磁体装置是最佳选择，如此即可实现液氦的零补液，又可实现氦气的零丢失。本技术的有益效果是:本技术利用从低温装置(核磁共振，超导磁体等)液氦直接挥发的低温氦气(4K左右，纯度99.999% )，通过管路直接引入氦液化器液化，实现低温装置液氦的再冷凝利用，可减少外围设备的投入，且能减少运行人员的工作量，降低因从300K室温到4.2K临界温度的电力消耗。以上所述，仅为本技术的【具体实施方式】，但本技术的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。【主权项】1.一种由4.2K GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于:包括一小型氦液化器、液氦杜瓦和一组钢瓶，所述小型氦液化器包括一真空罩，真空罩内安装有五台制冷机及两级换热器，冷凝换热器的下端设有一汇流罐，氦气液化成液氦后在汇流罐汇集，沿汇流罐底部输液管流入液氦杜瓦中存储；钢瓶内装有待液化的高纯氦气，钢瓶的输出端安装减压调节阀，氦气经减压后由气路管道与氦液化器进气端口相连，所述汇流罐底部的液氦传输管与液氦杜瓦相连，所述液氦杜瓦回气端通过接管道与钢瓶的输出端连接相通，第一连接管道上安装有第一球阀，第二连接管道上安装有第二球阀、第三球阀和第四球阀，所述第一连接管道与第二连接管道的一端安装有一安全阀。2.根据权利要求1所述的由4.2Κ GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于:氦气液化的冷源由4.2Κ GM制冷机提供。3.根据权利要求1所述的由4.2Κ GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于:采用两级换热器，将氦气温度降至4.2Κ冷凝温度。4.根据权利要求1所述的由4.2Κ GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于:使用五台制冷机为4.2Κ G-M制冷机。5.根据权利要求1所述的由4.2Κ GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于:所述运行原理为气体热虹吸循环，以4.2Κ G-M制冷机产生的低温为气体流动循环提供动力。【专利摘要】本技术公开了一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由4.2K GM制冷机提供冷量的两级换热器，其特征在于：包括一小型氦液化器、液氦杜瓦和一组钢瓶，所述小型氦液化器包括一真空罩，真空罩内安装有五台制冷机及两级换热器，冷凝换热器的下端设有一汇流罐，氦气液化成液氦后在汇流罐汇集，沿汇流罐底部输液管流入液氦杜瓦中存储；钢瓶内装有待液化的高纯氦气，钢瓶的输出端安装减压调节阀，氦气经减压后由气路管道与氦液化器进气端口相连，所述汇流罐底部的液氦传输管与液氦杜瓦相连，所述液氦杜瓦回气端通过接管道与钢瓶的输出端连接相通，第一连接管道上安装有第一球阀，第二连接管道上安装有第二球阀、第三球阀和第四球阀，所述第一连接管道与第二连接管道的一端安装有一安全阀。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：撒峰，李玮，侯宝森，
申请(专利权)人：京安古贝北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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