一种氦气压缩机专用氦气净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种氦气压缩机专用氦气净化装置，包括壳体，所述壳体的下端侧壁设有进气口，所述壳体的上端侧壁设有排气口，所述壳体内设有吸附材料层，所述吸附材料层包括超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层；所述吸附材料层的底面与壳体的底面之间设有集油腔，所述进气口与集油腔连通；所述吸附材料层的顶面与壳体的顶面之间设有平衡腔，所述排气口与平衡腔连通。本实用新型专利技术的氦气压缩机专用氦气净化装置，能够解决现有技术中传统的吸附器对于含量非常低的油蒸汽杂质，如接近0.1ppm的时候，难以有效吸附去除的问题，提高了制冷机的工作性能，且排气端氦气纯度能达到99.999%。

A special helium purification device for helium compressor

【技术实现步骤摘要】
一种氦气压缩机专用氦气净化装置
本技术涉及氦气压缩机
，具体涉及一种氦气压缩机专用氦气净化装置。
技术介绍
氦气压缩机是低温泵系统或其他制冷单元的驱动单元，用于向低温泵或其他制冷单元提供高纯度氦气，其通常运用于航天军事科研、电子制造和液晶面板制造等领域。目前使用氦气压缩机进行氦气压缩的操作步骤为：各路氦气先进入低压平衡器平衡压力，再通过各机组管路进入氦气压缩机压缩，然后压缩后的氦气送入低温泵系统。氦气压缩时会产生大量的热，因此压缩后所产生的油、油蒸汽和氦气的混合体需要进行循环回油冷却利用，以保证氦气压缩机正常工作。首先，压缩后的油气混合气体需要先进入油气冷却器进行充分冷却降温，冷却后的油循环送入氦气压缩机，剩余的油蒸汽和氦气组成的混合气体再进入油气分离器进行分离，分离出来的油循环送入氦气压缩机，分离出来的氦气将汇入到吸附器中进行吸附净化，最终净化完成后的氦气送至制冷机，如此循环。从油气分离器分离出来的氦气通常含有微量油蒸汽，因此需要用吸附器将氦气中的微量油蒸汽净化去除，而现有的吸附器常用滤网等吸附材料进行吸附净化，效果并不好，尤其是对于小于0.1ppm的油蒸汽杂质，难以有效去除，从而使排出的氦气纯度不够高，造成油在制冷机中逐渐积累，影响其工作性能。现有专利中，专利号为201220582930.9，申请日为20121107，公开了一种立式气体吸附器，该吸附器下端设置进气口，上端设置出气口，出气端和进气端之间填充吸附材料，吸附材料采用间隔设置的羊毛毡和活性炭的形式；该技术的气体吸附器能够有效去除气体中少量的油蒸汽，特别是在油蒸汽含量低于0.1ppm时效果也比较好，提高了输出气体的纯度，然而，该吸附器的吸附材料活性炭之间间隔设置较薄的羊毛毡，将活性炭分成了多层，导致了多层结构的活性炭及羊毛毡不便更换，且高压气体冲击活性炭之间的较薄羊毛毡，易导致羊毛毡吸附过多活性炭粉尘，影响羊毛毡正常使用，从而导致净化后的氦气纯度不高；同时，该吸附器未设置气体平衡结构，从而净化后的压缩氦气输出时由于压力过大可能导致管道损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述存在的问题，本技术提供一种氦气压缩机专用氦气净化装置，该净化装置在进气口与排气口之间设置有多层吸附材料，包括超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层，且在进气端和排气端处设置空腔，以解决现有技术中传统的吸附器对于含量非常低的油蒸汽杂质，如接近0.1ppm的时候，难以有效吸附去除的问题，提高了制冷机的工作性能，且排气端氦气纯度能达到99.999%。本技术采用的技术方案如下：本技术的氦气压缩机专用氦气净化装置，包括壳体，所述壳体的下端侧壁设有进气口，所述壳体的上端侧壁设有排气口，所述壳体内设为空腔结构，所述壳体内设有吸附材料层，所述吸附材料层包括超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层，所述超细玻璃棉层设置在活性炭层下方，所述羊毛毡层设置在活性炭层上方；所述吸附材料层的底面与壳体的底面之间设有集油腔，所述进气口与集油腔连通；所述吸附材料层的顶面与壳体的顶面之间设有平衡腔，所述排气口与平衡腔连通。上述结构中，多层结构的吸附材料能够系统性吸收微量油蒸汽，保证油蒸汽净化完全，首先，超细玻璃棉层的超细玻璃棉纤维中可通过毛细管作用使氦气中的油蒸汽直径变大，进而将油蒸汽吸附汇聚成较大油滴，油滴蓄积掉落到集油腔；活性炭层可进一步吸附氦气中剩余的油蒸汽以及水份等其它杂质，从而达到针对接近0.1ppm的油蒸汽，能够有效吸附去除的效果；羊毛毡层可以避免氦气排出时带出活性炭粉末，保护活性炭层，避免对制冷机造成影响，该结构下，活性炭层能够连续工作3万小时，成本降低，且羊毛毡和活性炭层后续更换也比较容易；平衡腔设置在吸附材料层上方，起缓冲作用，能够平衡气体的压力。作为优选，本技术的活性炭层将经过除水处理，使活性炭层本身不含水，从而达到其在使用过程中完全不含水分子，避免氦气将水分子带入制冷机，从而影响制冷机的长期稳定运行。进一步地，所述吸附材料层还包括孔板层，所述孔板层包括孔板Ⅰ和孔板Ⅱ，所述孔板Ⅱ设置在羊毛毡层的上方，所述孔板Ⅰ设置在超细玻璃棉层下方。上述结构中，孔板层优选为金属孔板层，用于过滤去除一些大块的杂质及油滴，同时将超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层压紧，有效保护超细玻璃棉层和活性炭层，避免吸附材料层受氦气冲击影响使用，节约了维修成本。进一步地，所述超细玻璃棉层的厚度小于活性炭层的厚度，氦气中夹带的油蒸汽经过超细玻璃棉层时，可通过超细玻璃纤维逐渐汇聚成较大的油滴，从而大部分油蒸汽被阻挡去除，且逐渐蓄积掉落到集油腔中；活性炭层可吸附氦气中微量的油蒸汽、油滴和杂质，活性炭层比超细玻璃棉层厚是为了保障微量油蒸汽的充分吸收。进一步地，所述羊毛毡层包括1-4层羊毛毡，羊毛毡设置为1-4层可充分吸收氦气中残留的油蒸汽，同时能够有效阻挡氦气冲击带出的活性炭粉末，避免对制冷机造成影响，若层数过多，羊毛毡过厚会影响氦气排出。进一步地，所述进气口靠近孔板Ⅰ的底面设置，便于氦气在集油腔中油滴的掉落与蓄积，所述排气口靠近孔板Ⅱ的顶面设置，保证净化后的氦气有足够的空间缓冲，平衡压力。进一步地，所述进气口处装有高压进气自封接头，所述排气口处装有高压出气自封接头，且高压进气自封接头上设有气体高压保护继电器作为整个氦气压缩机机组的高压保护装置。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、本技术的氦气压缩机专用氦气净化装置，超细玻璃棉纤维中能有效地去除大部分从油气分离器带过来的油蒸汽；活性炭层可吸附氦气中少量油蒸汽以及水份等其它杂质，且活性炭层整体设置，未进行分层，保证了油蒸汽的去除效果，便于更换；羊毛毡层能够有效阻挡氦气冲击带出的活性炭粉末，避免对制冷机造成影响；最后平衡腔能够缓冲气体，平衡气体压力，保障了整个氦气压缩机系统的正常运行。2、本技术的氦气压缩机专用氦气净化装置，通过集油腔、孔板Ⅰ、超细玻璃棉层、活性炭层、羊毛毡、孔板Ⅱ和平衡腔的依次设置，循序渐进地对氦气中的油蒸汽、水份及其他杂质进行去除，去除效果非常好，尤其是针对接近0.1ppm的油蒸汽，能够有效吸附去除的效果，提高了制冷机的工作性能，且排气端氦气纯度能达到99.999%。3、本技术的氦气压缩机专用氦气净化装置，其结构简单，维修方便，净化效率高，使用寿命长，可应用于氦气压力值不低于290PSI的环境条件，压力承载力强。附图说明图1是本技术氦气压缩机专用氦气净化装置的结构示意图。图中标记：1-进气口，2-孔板Ⅰ，3-超细玻璃棉，4-活性炭，5-羊毛毡，6-孔板Ⅱ，7-排气口，8-壳体。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。...

【技术保护点】
1.一种氦气压缩机专用氦气净化装置，包括壳体（8），所述壳体（8）的下端侧壁设有进气口（1），所述壳体（8）的上端侧壁设有排气口（7），其特征在于：所述壳体（8）内设为空腔结构，所述壳体（8）内设有吸附材料层，所述吸附材料层包括超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层，所述超细玻璃棉层设置在活性炭层下方，所述羊毛毡层设置在活性炭层上方；所述吸附材料层的底面与壳体（8）的底面之间设有集油腔，所述进气口（1）与集油腔连通；所述吸附材料层的顶面与壳体的顶面之间设有平衡腔，所述排气口（7）与平衡腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种氦气压缩机专用氦气净化装置，包括壳体（8），所述壳体（8）的下端侧壁设有进气口（1），所述壳体（8）的上端侧壁设有排气口（7），其特征在于：所述壳体（8）内设为空腔结构，所述壳体（8）内设有吸附材料层，所述吸附材料层包括超细玻璃棉层、活性炭层和羊毛毡层，所述超细玻璃棉层设置在活性炭层下方，所述羊毛毡层设置在活性炭层上方；所述吸附材料层的底面与壳体（8）的底面之间设有集油腔，所述进气口（1）与集油腔连通；所述吸附材料层的顶面与壳体的顶面之间设有平衡腔，所述排气口（7）与平衡腔连通。


2.根据权利要求1所述的氦气压缩机专用氦气净化装置，其特征在于，所述吸附材料层还包括孔板层，所述孔板层包括孔板Ⅰ（2）和孔板Ⅱ（6），所述孔板Ⅱ（6）设置在羊毛毡层的上方，所述孔板Ⅰ（2）设置在超细玻璃棉层下方。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，何先毅，
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