一种氦气压缩气路系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氦气压缩气路系统，属于氦气压缩技术领域，包括气路回路；所述气路回路的涡旋式压缩机的进口端管路上设有用于连接冷却回路的管路以及回油回路的管路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机的顶部非中心位置；所述涡旋式压缩机底部设有冷却回路的涡旋式压缩机的出口端管路；所述油气分离器顶部设有气路回路的油气分离器的进口端管路和回油回路的油气分离器的出口端管路；所述回油回路的油气分离器的出口端管路伸入至油气分离器底部。本实用新型专利技术的一种氦气压缩气路系统，结构简单、制造成本低、安全可靠。

A helium compressed gas system

【技术实现步骤摘要】
一种氦气压缩气路系统
本技术属于氦气压缩
，具体地说涉及一种氦气压缩气路系统。
技术介绍
低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵，又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空，广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产，以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等方面。在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。它使气体凝结，并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力，从而达到抽气作用。低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。作为低温泵的重要组成部分的氦气压缩设备，为制冷机提供纯净的氦气。如何使该压缩气路系统结构简单、制造成本低、安全可靠，仍亟待解决。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种氦气压缩气路系统，拟解决如何使压缩气路系统结构简单、制造成本低、安全可靠的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种氦气压缩气路系统，包括气路回路；所述气路回路至少由涡旋式压缩机1、换热器2、油气分离器3、吸附器4、制冷机5、平衡罐6依次通过管路串联闭环而成；所述气路回路的涡旋式压缩机1的进口端管路上设有用于连接冷却回路的管路以及回油回路的管路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机1的顶部非中心位置；所述涡旋式压缩机1底部设有冷却回路的涡旋式压缩机1的出口端管路；所述油气分离器3顶部设有气路回路的油气分离器3的进口端管路和回油回路的油气分离器3的出口端管路；所述回油回路的油气分离器3的出口端管路伸入至油气分离器3底部。由上述结构可知，所述冷却回路至少由涡旋式压缩机1、换热器2依次通过管路串联闭环而成；所述回油回路至少由涡旋式压缩机1、换热器2、油气分离器3依次通过管路串联闭环而成；气路回路中：制冷机5中高温低压的氦气经管路通向平衡罐6，平衡罐6内部是一个容腔，使不均压的高温低压氦气在平衡罐6内进行缓冲平衡均压；平衡罐6的高温低压氦气经管路通向涡旋式压缩机1，涡旋式压缩机1将输入的高温低压氦气输出为高温高压氦气；高温高压氦气再经管路通向换热器2，输出为低温高压氦气；由于涡旋式压缩机1内有油，此时低温高压氦气将携带油气通向油气分离器3；油气分离器3使低温高压氦气和携带的油气分离；为了进一步净化氦气，油气分离器3输出的低温高压氦气经管路通向吸附器4后，再通向制冷机5，为制冷机5提供低温高压纯净的氦气；此后气路不断循环，使氦气不断重复利用。冷却回路中，涡旋式压缩机1在工作过程中产生热量，通过喷油对涡旋式压缩机1内部进行冷却降温以及润滑；所述冷却回路的涡旋式压缩机1的出口端管路设于涡旋式压缩机1底部，喷油带走涡旋式压缩机1热量后，沉在涡旋式压缩机1底部；氦气自动将涡旋式压缩机1底部的油压出，经管路流经换热器2进行油液降温后，油返回涡旋式压缩机1顶部继续喷油，对涡旋式压缩机1内部进行冷却降温以及润滑。回油回路中，涡旋式压缩机1将输入的高温低压氦气输出为高温高压氦气；高温高压氦气再经管路通向换热器2，输出为低温高压氦气；由于涡旋式压缩机1内有油，此时低温高压氦气将携带油气通向油气分离器3；油气分离器3使低温高压氦气和携带的油气分离；分离的油气沉在油气分离器3底部；所述回油回路的油气分离器3的进口端管路设于油气分离器3顶部；所述回油回路的油气分离器3的出口端管路设于油气分离器3顶部，并伸入至油气分离器3底部；管路设于油气分离器3顶部，制造成本低，也方便各个模块安装组合；氦气自动将油气分离器3底部的油压出，经管路流回涡旋式压缩机1；所述气路回路、冷却回路以及回油回路的涡旋式压缩机1的进口端管路由三根管路合并为一根管路，避免对购置的涡旋式压缩机1进行重新切开顶盖焊接管路，保证涡旋式压缩机1原有性能的稳定基础上提升性能；所述气路回路的涡旋式压缩机1的进口端管路上设有用于连接冷却回路的管路以及回油回路的管路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机1的顶部非中心位置；油和氦气均先进入动静涡轮的间隙位置，油可以对涡旋式压缩机1充分降温和润滑。进一步的，所述平衡罐6和涡旋式压缩机1之间的管路上设有支路一8和支路二9；所述支路一8和支路二9连至油气分离器3和吸附器4之间的管路上；所述支路一8上设有电磁阀81；所述支路二9上设有溢流阀91，所述油气分离器3上设有安全阀。由上述结构可知，当平衡罐6和油气分离器3压差过大时，溢流阀91打开，使平衡罐6和油气分离器3的氦气流通，降低压差；电磁阀81在涡旋式压缩机1工作时关闭，涡旋式压缩机1不工作时打开，使压力均衡。所述油气分离器3上设有安全阀。由上述结构可知，避免油气分离器3内压力过高。进一步的，所述气路回路中与涡旋式压缩机1相连的管路上设有波纹管7，所述波纹管7外部裹有钢丝网。由上述结构可知，涡旋式压缩机1在工作中会产生一定的震动，如果直接全用焊接管路的方式，会对管路与各模块的连接稳定有一定的影响；波纹管7具有一定柔性，可以避免刚性连接无法解决的震动问题。波纹管7外部裹有钢丝网，可以提高波纹管7承受高压的能力，可以应用在高压氦气介质环境里。进一步的，所述换热器2上设有进水接头21和出水接头22；所述进水接头21上设有水压保护继电器23。由上述结构可知，气路回路经过换热器2；进水接头21通入冷水再从出水接头22流出，带走气路回路热量；水压保护继电器23避免通入的水压过高，保护换热器2。进一步的，所述换热器2至油气分离器3的管路上设有温度传感器24。由上述结构可知，可以监测气路回路经过换热器2后温度是否达标，若温度超过设定上限，则涡旋式压缩机1停机，保证设备的安全。进一步的，所述平衡罐6至涡旋式压缩机1的管路以及油气分离器3至吸附器4的管路上均设有压力表；所述气路回路的涡旋式压缩机1至吸附器4的管路上设有压力传感器。由上述结构可知，便于实时监测压力。进一步的，所述油气分离器3内部设有内筒33、滤芯31、外筒32、上盖35和下盖34；所述内筒33与气路回路的油气分离器3的进口端管路连通；所述内筒33外套有滤芯31；所述滤芯31外套有外筒32；所述内筒33和外筒32上均设有若干个用于通气的小孔；所述上盖35和下盖34分别夹在内筒33的上下两端以及外筒32的上下两端；所述上盖35固定在气路回路的油气分离器3的进口端管路上。由上述结构可知，氦气和油气混合气体从气路回路的油气分离器3的进口端管路进入内筒33，再从内筒33外壁上的小孔进入滤芯31，再从外筒32外壁上的小孔流出，油液向下流，氦气向上排出油气分离器3。内筒33避免了氦气和油气混合气体对滤芯31的直接冲击，提高油气分离器3的使用寿命。本技术的有益效果是：1.本技术公开了一种氦气压缩气路系统，包括气路回路；所述气路回路的涡旋式压缩机的进口端管路上设有两根分别用于连接冷却回路以及回油回路的支路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机的顶部非中心位置；所述涡旋式压缩机底部设有冷却回路的涡旋式压缩机的出口端管路；所述油气分离器顶部设有气路回路的油气分离器的进口端管路和回油回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氦气压缩气路系统，其特征在于：包括气路回路；所述气路回路至少由涡旋式压缩机(1)、换热器(2)、油气分离器(3)、吸附器(4)、制冷机(5)、平衡罐(6)依次通过管路串联闭环而成；所述气路回路的涡旋式压缩机(1)的进口端管路上设有用于连接冷却回路的管路以及回油回路的管路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机(1)的顶部非中心位置；所述涡旋式压缩机(1)底部设有冷却回路的涡旋式压缩机(1)的出口端管路；所述油气分离器(3)顶部设有气路回路的油气分离器(3)的进口端管路和回油回路的油气分离器(3)的出口端管路；所述回油回路的油气分离器(3)的出口端管路伸入至油气分离器(3)底部。/n

【技术特征摘要】
1.一种氦气压缩气路系统，其特征在于：包括气路回路；所述气路回路至少由涡旋式压缩机(1)、换热器(2)、油气分离器(3)、吸附器(4)、制冷机(5)、平衡罐(6)依次通过管路串联闭环而成；所述气路回路的涡旋式压缩机(1)的进口端管路上设有用于连接冷却回路的管路以及回油回路的管路，该三根管路合并为一根管路，并设于涡旋式压缩机(1)的顶部非中心位置；所述涡旋式压缩机(1)底部设有冷却回路的涡旋式压缩机(1)的出口端管路；所述油气分离器(3)顶部设有气路回路的油气分离器(3)的进口端管路和回油回路的油气分离器(3)的出口端管路；所述回油回路的油气分离器(3)的出口端管路伸入至油气分离器(3)底部。


2.根据权利要求1所述的一种氦气压缩气路系统，其特征在于：所述平衡罐(6)和涡旋式压缩机(1)之间的管路上设有支路一(8)和支路二(9)；所述支路一(8)和支路二(9)连至油气分离器(3)和吸附器(4)之间的管路上；所述支路一(8)上设有电磁阀(81)；所述支路二(9)上设有溢流阀(91),所述油气分离器(3)上设有安全阀。


3.根据权利要求1所述的一种氦气压缩气路系统，其特征在于：所述气路回路中与涡旋式压缩机(1)相连的管路上设有波纹管(7),所述波纹管(7)外部裹有钢丝网。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，陈刚，
申请(专利权)人：成都黄金地真空技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51