[发明专利]液氦输送管道与热沉接口形式设计

说明书

【技术领域】

本发明涉及用于低温输送管道与热沉接口形式设计。本发明特别应用于液氦输送管道与热沉接口形式设计。

【背景技术】

羽流效应问题研究的一个重要前提是保证羽流实验气体的快速吸附，使得环境真空度能够达到规定的指标。高空羽流实验大都采用氮气模拟，用于吸附羽流实验气体的设备主要是环绕真空容器内表面的深冷低温泵，即氦板(液氦热沉)。国际上研究较早的美国和德国均采用此种结构形式。如德国DLR的STG真空羽流实验系统，容器直径为3.3m，长度为7.6m，内装直径1.6m、长度5.25m的圆筒形液氦低温泵，其吸附面积为30m²，可保证0.5N发动机(质量流量0.2g/s，试验介质常温氮气)连续工作时，维持压力小于10^-3Pa。

液氦外流程系统可为热沉提供液氦制冷，由于液氦属于超低温流体，低温下很容易发生冷漏，如果液氦输送管道与热沉接口形式设计不合理，密封性不好，将会造成液氦冷漏，冷漏的液氦释放到环境中，将对人体造成危害，同时还带来了管路冷损增大，液氦耗量增加，以上种种问题最终导致系统无法正常运行。

本发明以此点为出发，设计了一种适用于液氦温区的输送管道与热沉接口形式，该接口形式既适用于液氮温区，又适用于液氦温区，几乎覆盖了所有低温范围，能够满足低温试验需求。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种液氦输送管道与热沉接口形式设计。

液氦输送管道与热沉接口形式主要由热沉管道(1)、密封垫圈(2)、定位圈(3)、容器法兰(4)、输送管道法兰(5)、液氦输送管道(6)组成。

可采用聚四氟乙烯做密封垫圈材料，密封垫圈数量3～10个，容器法兰和热沉管道的连接形式为焊接，输送管道法兰与液氦输送管道的连接形式为焊接，容器法兰和输送管道法兰通过螺栓连接，液氦输送管道采用双层真空杜瓦管，冷损小。

本发明具有的优点在于：(a)采用迷宫式密封垫圈密封，密封效果好；(b)密封圈数量3～10个；(c)密封垫圈材料用聚四氟乙烯，低温性能好；(d)容器法兰和输送管道法兰通过螺栓连接，拆装方便；(e)容器法兰和热沉管道的连接形式为焊接；(f)输送管道法兰与液氦输送管道的连接形式为焊接；(g)液氦输送管道采用双层真空杜瓦管，冷损小；(h)解决了低温冷漏问题，液氦耗量减小，实验成本降低。

【附图说明】

图1是液氦输送管道与热沉接口形式

【具体实施方式】

下面结合附图来进一步说明本发明。

图1所示的液氦输送管道与热沉接口形式主要由热沉管道(1)、密封垫圈(2)、定位圈(3)、容器法兰(4)、输送管道法兰(5)、液氦输送管道(6)组成。

可采用聚四氟乙烯做密封垫圈材料，密封垫圈数量3～10个，容器法兰和热沉管道的连接形式为焊接，输送管道法兰与液氦输送管道的连接形式为焊接，容器法兰和输送管道法兰通过螺栓连接，液氦输送管道采用双层真空杜瓦管，冷损小。

液氦输送管道与热沉接口形式既适用于液氮温区又适用于液氦温区，一般情况下热沉预冷时，为了减小液氦消耗，先向热沉通液氮预冷至液氮温区，然后再向热沉同液氦至液氦温区，以期用最小的代价达到试验需求。

工作时，先用螺栓将容器法兰和输送管道法兰连接好，通过外流程阀门控制，即可完成液氮、液氦向热沉的输送，不会发生冷漏问题。