一种氦液化低温循环系统技术方案

技术编号:44363014 阅读:17 留言:0更新日期:2025-02-25 09:44
本技术提出一种氦液化低温循环系统,氦液化低温压缩机组出口的氦气经过第二换热器机械式低温预冷循环预冷和第三换热器换热,进入第二电磁三通阀分流为两部分,一部分进入后四级换热器冷却,经过氦气节流阀节流产生氦的饱和气液混合物,进入液氦杜瓦,在液氦杜瓦产生的气体沿回流管道与另一部分进入二级透平膨胀机中绝热膨胀制冷的冷氦气在第三电磁三通阀处汇合,回流到第一电磁三通阀与经过机械式低温预冷循环预冷的氦气源汇合进入氦液化低温压缩机组,完成氦液化循环。本技术使氦液化低温压缩机组入口氦气经过机械式低温预冷循环预冷,低温压缩降低了压缩功,提高了系统效率;压缩机采用无油气悬浮离心压缩机,避免了油污染和油冻堵的危害。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及低温制冷,尤其涉及一种氦液化低温循环系统


技术介绍

1、传统的氦液化循环基本是以柯林斯循环作为基础,常温下的氦气经过压缩机压缩为高压氦气,在第一级冷却级处采用液氮预冷,进入第二冷却级后,一部分进入两级透平膨胀机进行绝热膨胀,降温减压后回流到低温氦气中对高压氦气进行冷却。另一部分进入多级换热器进行换热,最后进入节流阀中节流液化。

2、此流程中,在温度最高的第一级冷却级采用液氮预冷是为了提高循环的液化系数,但是传统液氮制备利用的是气体分离技术,包括压缩、冷却、干燥和分离等环节,制备流程复杂且液化率低,采用液氮预冷会降低循环系统的经济性。

3、螺杆压缩机因其结构简单紧凑,易损件少,免维护周期较长,具有较高的容积效率,流量可以无级调节等优点经常使用在氦液化系统中,为了获得较高的热力学效率,螺杆压缩机利用喷入大量的油来吸收压缩热,把压缩过程的温度升高值控制在相对较低水平,因此系统需要精密的油气分离技术,配套复杂的油分离、冷却、过滤设备,若除油不够精密,有可能造成低温下油污染、油冻堵等灾害事故。

4、传统的氦液化流程通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氦液化低温循环系统,其特征在于,包括氦液化循环系统和机械式低温预冷循环系统;

2.如权利要求1所述的氦液化低温循环系统,其特征在于,所述氦液化低温压缩机组出口的高压氦气经过所述换热器组件中的第二换热器机械式低温预冷循环预冷以及第三换热器换热,再进入所述第二电磁三通阀分流为两部分,一部分进入所述换热器组件中后四级换热器被回流冷氦气冷却,再经过氦气节流阀节流产生氦的饱和气液混合物,并进入所述液氦杜瓦,所述液氦杜瓦产生的液氦进入所述储液罐中进行储存,所述液氦杜瓦产生的气体沿回流管道与另一部分进入所述二级透平膨胀机中绝热膨胀制冷的冷氦气在所述第三电磁三通阀处汇合,回流到所述第...

【技术特征摘要】

1.一种氦液化低温循环系统,其特征在于,包括氦液化循环系统和机械式低温预冷循环系统;

2.如权利要求1所述的氦液化低温循环系统,其特征在于,所述氦液化低温压缩机组出口的高压氦气经过所述换热器组件中的第二换热器机械式低温预冷循环预冷以及第三换热器换热,再进入所述第二电磁三通阀分流为两部分,一部分进入所述换热器组件中后四级换热器被回流冷氦气冷却,再经过氦气节流阀节流产生氦的饱和气液混合物,并进入所述液氦杜瓦,所述液氦杜瓦产生的液氦进入所述储液罐中进行储存,所述液氦杜瓦产生的气体沿回流管道与另一部分进入所述二级透平膨胀机中绝热膨胀制冷的冷氦气在所述第三电磁三通阀处汇合,回流到所述第一电磁三通阀与经过机械式低温预冷循环预冷的氦气源汇合进入所述氦液化低温压缩机组,完成整个氦液化循环。

3.如权利要求1所述的氦液化低温循环系统,其特征在于,所述机械式低温压缩机出口的高压气体进入所述后冷却器降温冷却,冷却后的气体进入所述透平膨胀机压缩端提高压力,随后进入所述回热器与回流气体进行换热,之后进入所述透平膨胀机膨胀端进行绝热膨胀制冷,从透平膨胀机膨胀端出来的低温气体经所述第四电磁三通阀分为两部分,一部分为氦液化循环系统的氦气源经第一换热器进行预冷,另一部分为氦液化循环系统中氦液化低温...

【专利技术属性】
技术研发人员:李归亚刘昌海杨山举陈兴亚姜杰韦小凤
申请(专利权)人:陕西启承低温科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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