用于提高基于制冷机的致冷剂气体液化器中的液化速率的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于提高基于制冷机的致冷剂气体液化器中的液化速率的系统和方法。本发明专利技术涉及致冷剂‑气体液化系统(1)和方法，其包含：存储容器(2)，包含液体存储部分(3)和颈部部分(4)，在所述槽(7)上方具有液化区(8)；布置在所述颈部部分(4)的冷头(9)，包含一或多个制冷级(10、11)；含有一定量的气相致冷剂以将其引入到所述存储容器(2)中的气体吸入模块(12)；和用于控制所述存储容器(2)的所述液化区(8)内的致冷剂气体压力的压力控制机构(13)。

Systems and methods for improving the rate of liquefaction in refrigerant gas liquefaction based on refrigerators

The present invention relates to a system and method for improving the rate of liquefaction in a refrigerant gas liquefaction based on a refrigerating machine. The invention relates to a gas liquefaction system (1) and method, comprising: a storage container (2), comprising a liquid storage part (3) and neck part (4), in the groove (7) above with liquefied area (8); arranged on the neck part (4) of the cold head (9), contains one or more refrigeration grade (10, 11); contains a certain amount of refrigerant vapor to be introduced into the storage container (2) in the gas suction module (12); and for the control of the storage container (2) of the liquefaction zone (8) control mechanism of pressure in the pressure of the refrigerant gas (13).

【技术实现步骤摘要】
用于提高基于制冷机的致冷剂气体液化器中的液化速率的系统和方法
本专利技术通常涉及用于液化气体的系统和方法，并且更具体来说涉及适于获得提高的液化和性能效率的所述系统及方法。本专利技术申请案的主要领域是氦液化技术，例如<100升/天液化速率的小规模液化器，其基于密闭循环制冷机。
技术介绍
氦是地球上的稀有元素并且其各种科学和工业应用继续驱动不断增长的需求。例如，气相氦的常见用途包括焊接、提升(气球)和半导体或光纤制造。在液相中，常见用途包括某些医疗和科学设备的制冷，清洗燃料箱，和固态物理学、磁学的基础研究以及各种其它研究课题。由于氦的广泛应用及其有限的可用性，认为其是高成本的不可再生资源。因此，对回收氦和其它类似稀有气体的兴趣日益增加。具体来说，在需要达到低于20K的温度的许多应用中，使用液氦作为制冷剂。所述应用常常与超导体的使用有关，并且特别是在低温物理学研究设备中，所述设备在排空和隔热容器或真空烧瓶(称为杜瓦瓶(Dewars)或低温恒温器)中操作。所述低温恒温器含有气相和液相二者的混合物，并且在蒸发时，气相经常释放到大气中。因此，经常需要从外部源购买额外氦以继续低温恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致冷剂‑气体液化系统(1)，其包含：‑存储容器(2)，其包含液体存储部分(3)和从其延伸的颈部部分(4)，所述液体存储部分(3)适于含有在所述存储容器(2)的底部的液化气槽(7)，并且包含在所述槽(7)上方的液化区(8)，其中待液化的所述气体与所述液化系统(1)交换热量；‑布置在所述颈部部分(4)的冷头(9)，其包含一或多个制冷级(10、11)；‑用于控制所述存储容器(2)的所述液化区(8)内的所述致冷剂气体压力的压力控制机构(13)；其特征在于所述冷头(9)进一步包含：‑用于将经压缩气相致冷剂分布在所述冷头(9)内部的制冷压缩机(17)，其中将所述致冷剂气体供应到所述冷头(9)并从所述冷...

【技术特征摘要】
2016.06.24 EP 16382300.81.一种致冷剂-气体液化系统(1)，其包含：-存储容器(2)，其包含液体存储部分(3)和从其延伸的颈部部分(4)，所述液体存储部分(3)适于含有在所述存储容器(2)的底部的液化气槽(7)，并且包含在所述槽(7)上方的液化区(8)，其中待液化的所述气体与所述液化系统(1)交换热量；-布置在所述颈部部分(4)的冷头(9)，其包含一或多个制冷级(10、11)；-用于控制所述存储容器(2)的所述液化区(8)内的所述致冷剂气体压力的压力控制机构(13)；其特征在于所述冷头(9)进一步包含：-用于将经压缩气相致冷剂分布在所述冷头(9)内部的制冷压缩机(17)，其中将所述致冷剂气体供应到所述冷头(9)并从所述冷头返回并用作用于降低所述冷头(9)的所述一或多个制冷级(10、11)的温度的制冷构件；-一或多个提取孔口(22)，其连通所述冷头(9)内部的气体循环回路与所述制冷级(10、11)的外部区，用作通过端口(23)，所述通过端口容许所述冷头(9)内部的所述气体流出到所述存储容器(2)的所述液化区(8)；-通过气体注入阀(20)与所述制冷压缩机(17)的所述气体循环回路连接的气体注入源(19)，其中所述气体注入阀(20)用于控制所述冷头(9)内的所述压力。2.根据权利要求1所述的液化系统(1)，其进一步包含气体源模块(110)，其含有一定量的气相致冷剂用于将其引入所述存储容器(2)的所述液化区(8)中。3.根据权利要求1或2所述的液化系统(1)，其进一步包含水平仪(100)用于测量所述存储容器(2)内的液体体积。4.根据权利要求1或2所述的液化系统(1)，其中所述存储容器(2)进一步包含从所述液体存储部分(3)延伸到所述存储容器(2)的外部表面的转移端口(12)。5.根据权利要求1或2所述的液化系统(1)，其中所述压力控制机构(13)包含压力传感器(14)用于测量所述存储容器(2)的所述液化区(8)内的压力值。6.根据权利要求1或2所述的液化系统(1)，其中所述压力控制机构(13)进一步连接到PLC(18)，其适于动态地调节所述存储容器(2)的所述液化区(8)内的输入气体流量和/或压力。7.根据权利要求1或2所述的液化系统(1)，其中所述提取孔口(22)具有0.5-5.0mm的直径。8.根据权利要求1所述的液化系统(1)，其中所述提取孔口(22)在所述冷头(9)的一或多个制冷级(10、11)上执行并且通过包含于所述通过端口(23)中的固定构件(24)附接到所述制冷级，所述通过端口任选地与隔热密封件(25)组合以防止不需要的气体流过所述固定构件(24)。9.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·里略·米连，J·塞塞·蒙克卢斯，
申请(专利权)人：萨拉戈萨大学，康斯乔最高科学研究公司，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES