[发明专利]一种氦气循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及冷却加工技术领域，尤其是涉及氦气流动来实现冷却实验段的一种氦气循环系统。

背景技术

氦气是一种无色无味惰性气体，很难与其他的物质发生化学反应，氦气的沸点低，仅仅是4.3K(0.1MPa)，可以储存低温氦气，作为低温冷源，可使氦气作为实验系统的冷却介质，其惰性特点，可使氦气作为实验系统的保压气体，在利用氦气作为保压介质时，需要保证氦气纯度，减少氦气中空气含量，现有技术中，没有可以保证氦气纯度的系统与装置，另外，现有技术中，氦气在经过被冷却装置后会排除到空气中，造成氦气浪费，不能循环利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种经过实验段的氦气纯度高、氦气能够循环利用的氦气循环系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种氦气循环系统，包括氦气瓶、换热装置，还包括抽真空装置、稳压装置、第一压缩装置、第二压缩装置、调温装置、实验段，其中：

氦气瓶的输出端同时连接第一压缩装置和第二压缩装置的输入端，第一压缩装置连接有稳压装置；

稳压装置连接有抽真空装置；

稳压装置输出端接入第二压缩装置输入端；

第二压缩装置输出端经过第一流量计接入第二压缩装置输入端，形成第二压缩装置回路，同时第二压缩装置输出端经过第二流量计与调温装置输入端连接，调温装置输出端连接实验段输入端，实验段输出端经换热装接入第二压缩装置输入端。

优选的，在上述技术方案中，氦气瓶的输出的氦气依次经截止阀V11、压力指示器P11、第一压缩装置进入稳压装置的输入端，同时氦气瓶的输出的氦气依次经截止阀V11、压力指示器P11、截止阀V12、压力指示器P12、温度指示器T11进入第二压缩装置5的输入端。

优选的，在上述技术方案中，稳压装置包括稳压器、排空阀V31、设于稳压器输入端的截止阀V32、设于输出端的截止阀V33、用于检测稳压器的压力和温度的压力指示器P31和温度指示器T31以及起过载保护的安全阀V34。

优选的，在上述技术方案中，抽真空装置包括真空泵，远离真空泵入口方向依次设有压力指示器P21、截止阀V21。

优选的，在上述技术方案中，第二压缩装置包括压缩机、设于压缩机输入端的压力指示器P51和温度指示器T51；压缩机输出端与第一流量计之间设于有调节阀V51，第一流量计与第二压缩装置输入端之间设有排空阀V53；压缩机输出端与第二流量计之间依次设于有调节阀V52、压力指示器P52、温度指示器T52。

优选的，在上述技术方案中，实验段与换热装置之间设有安全阀V71，换热装置经过排空阀V53接入第二压缩装置输入端。

优选的，在上述技术方案中，实验段包括并联的实验段一、实验段二；靠近实验段一输入端方向依次设有截止阀V81、温度指示器T81、压力指示器P81，靠近实验段一输出端方向依次设有截止阀V82、温度指示器T82、压力指示器P82；靠近实验段二输入端方向依次设有截止阀V83、温度指示器T83、压力指示器P83，靠近实验段二输出端方向依次设有截止阀V84、温度指示器T84、压力指示器P84。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过氦气循环系统为实验段提供所需的温度、压力条件，氦气的沸点为4.3K(0.1MPa)，氦气瓶可储存极低温度下的气相氦，一般实验不需要如此低的温度，因此通过该氦气循环系统的调温装置能够适当加热，使氦气达到实验段需要的低温或者高温，实现对实验段的冷却或者加热；各个温度指示器使回路中的氦气温度得到严格的控制，为实验段提供需要的温度条件；各个压力指示器使回路中的氦气压力得到严格的控制，为实验段提供需要的压力条件。

本发明中所采用的抽真空装置，在为实验段提供氦气前，进行抽真空操作，使整个循环系统中空气量减少到最低，提高了氦气的纯度，在以氦气作为保压介质时，氦气的纯度直接影响实验段的实验结果，而抽真空装置的设计极大的避免了此问题。

本发明中第二压缩装置回路中的第一流量计和第二压缩装置与调温装置间的第二流量计的设计能够实时监测循环系统中的氦气流量，并通过调节调节阀V51，V52开度，实现循环系统氦气气量的调节和控制。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明结构框图；

图2是本发明具体实施方式示意图。

具体实施方式