一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统，包括冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组、水冷机、流体换热工质管路、储存罐、低温泵、用户端设备、用户端低温换热器、用户端传感器、过滤器、缓冲罐、数据采集与中央控制系统。本发明专利技术通过在冷头处加设流体旁通管路有效解决了常规低温系统制冷温度难以跟随用户端设备需求进行相应快速、准确调节的难题，因而利用同一系统可以满足用户对不同制冷温度的需求，从而实现了一种面向低温用户设备设计的可以高效、便捷调节系统中换热工质温度的低温系统，对于脉冲管制冷机的实用化具有非常积极的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统
本专利技术涉及制冷与低温工程领域，涉及脉冲管制冷机，特别涉及一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统。
技术介绍
利用低温流体作为冷却媒介的低温系统在超导电力领域被广泛应用，此类系统中用户端低温设备可以与制冷机系统不直接接触，实现一定距离范围内的冷量传输。区别于传统的设备直接置于制冷机冷头上取冷的方式相比，用户端设备不再需要考虑制冷机的布置安放，仅需要对工作在低温环境的设备上安装换热器以实现与被旁置的制冷机冷却的流体的间接换热。目前，在实用超导飞速发展的背景下，应用于智能电网、先进电力、高效储能、高端通讯、超导单光子探测、量子通信等领域的低温系统需要能够长时间、持续稳定地为超导设备提供液氦到液氮温度范围内的低温环境，并且能够根据不同的超导设备的要求灵活地调整制冷系统输出的温度和冷却功率。脉冲管制冷机具有长寿命、低震动、高可靠性的特征，成为了超导电力领域低温制冷机较为理想的选择。但是，现阶段国内外的常规低温系统一般难以实现较为快捷、准确和灵活地改变制冷机冷头输出换热工质的温度和冷量，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统，包括冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组(1)、水冷机(2)、流体换热工质管路(3)、储存罐(4)、低温泵(5)、用户端设备(6)，用户端低温换热器(7)、用户端传感器(8)、过滤器(9)、缓冲罐(10)、数据采集与中央控制系统(11)，其特征在于：/n所述的冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组(1)用于为流体换热工质制冷，以达到符合冷却用户端设备(6)的低温需求，根据具体应用需求，可输出不同大小的制冷量；所述的水冷机(2)通过冷却水循环管路为脉冲管制冷机提供冷却；所述的流体换热工质管路(3)内可根据用户端设备(6)的低温要求，注充氮气或者氦...

【技术特征摘要】
1.一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统，包括冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组(1)、水冷机(2)、流体换热工质管路(3)、储存罐(4)、低温泵(5)、用户端设备(6)，用户端低温换热器(7)、用户端传感器(8)、过滤器(9)、缓冲罐(10)、数据采集与中央控制系统(11)，其特征在于：
所述的冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组(1)用于为流体换热工质制冷，以达到符合冷却用户端设备(6)的低温需求，根据具体应用需求，可输出不同大小的制冷量；所述的水冷机(2)通过冷却水循环管路为脉冲管制冷机提供冷却；所述的流体换热工质管路(3)内可根据用户端设备(6)的低温要求，注充氮气或者氦气等低温流体；所述的储存罐(4)，用于储存被脉冲管制冷机冷却后的低温流体，可以根据用户端低温换热器(8)的换热量需求，储存适量的低温流体，确保流体的冷量足够冷却用户设备；所述的低温泵(5)用于将储存罐(4)中流出的低温流动工质泵送到后续用户端设备(6)中进行换热，为低温换热流体在流体换热工质管路(3)中的循环提供动力；所述的用户端设备(6)是低温流体进行换热及低温冷却的目标部件，通常在液氦至液氮温区间正常工作；所述的用户端低温换热器(7)内部流动着低温流体换热工质，主要通过热对流及热传导的方式与用户端设备进行换热，将热量带出用户端设备(6)以保证其正常的低温环境；所述用户端传感器(8)用于监测用户端低温换热器的温度、质量流量以及管道压力，可保障用户端设备低温环境的稳定性和安全性；所述过滤器(9)用于过滤流体换热工质管路(3)中流动的换热工质中的杂质，以保证流体的纯净；所述缓冲罐(10)用于储存过滤器(9)中流出的流体，保证进入脉冲管制冷机中的流体的持续稳定；所述数据采集与中央控制系统(11)用于采集系统中各传感器的温度、压力、流量等数据，同时可以通过电脑实现对系统中电控阀门的中央控制。


2.根据权利要求1所述的一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统，其特征在于：所述的冷端外置流体旁通管路的脉冲管制冷机组(1)的结构如下：
压缩机(13)通过压力波传输管(14)为结构功能完全相同的脉冲管制冷机冷头一(25)、脉冲管制冷机冷头二(26)和预留的备用脉冲管制冷机冷头安装位(27)提供PV功；冷却水循环管路(12)将水冷机(2)中的冷却水传输到压缩机(13)、冷头一热端换热器(15)及冷头二热端换热器(22)；流动换热工质管路(3)在流经脉冲管制冷机冷头一(25)、脉冲管制冷机冷头二(26)及预留的备用脉冲管制冷机冷头安装位(27)时分流出冷头一冷端旁通管路(28)、冷头二冷端旁通管路(29)及备用冷头冷端旁通管路(30)，脉冲管制冷机冷头组真空杜瓦(31)用于为制冷机冷头的正常工作提供高标准的真空外环境。


3.根据权利要求2所述的一种脉冲管制冷机冷端外置流体旁通管路的低温系统，其特征在于：所述的冷头一冷端旁通管路(28)、冷头二冷端旁通管路(29)及备用冷头冷端旁通管路(30)具有相同的组成构造；

【专利技术属性】
技术研发人员：党海政，薛仁俊，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31