[发明专利]一种在线再生系统

说明书

本发明适用于氦制冷领域，公开了一种在线再生系统，包括用于与吸附器并联的吸附器旁路、吸附器进气阀门、吸附器出气阀门、设于吸附器与吸附器出气阀门之间的再生气进气阀门、设于吸附器进气阀门与吸附器之间的复温加热器、分别与复温加热器的出气口连接的真空泵和尾气回收装置、再生气排气阀门、尾气回收阀门、用于测量吸附器内部压力的第一压力传感器、用于测量真空泵入口侧的压力的第二压力传感器、用于测量吸附器的温度的第一温度传感器和用于测量复温加热器出口侧的尾气温度的第二温度传感器，吸附器进气阀门、吸附器出气阀门和吸附器旁路设置在冷箱内，其余部件设置在冷箱外，降低了冷箱内设备数量和管路系统的复杂度。

技术领域

本发明涉及氦制冷技术领域，尤其涉及一种适用于氦制冷系统的吸附器的在线再生系统。

背景技术

液态氦的沸点是零下269℃，在这样低的温度下，其他各种气体不仅变成液体，甚至大部分都变成了固体。为了防止低温工况下，由于其他介质的凝固造成换热器流道、管道、阀门的冻堵或固体杂质对透平的损坏，氦液化或氦制冷系统需要设置一级或多级吸附器对氦气进行纯化，比如常在一级吸附器脱除大部分的氧气、氮气、烃类等杂质气体，在二级吸附器脱除氢气、氖气等杂质气体。长时间的连续操作下，尤其对于氦气液化模式下，吸附器存在吸附饱和状态，一旦吸附饱和，杂质气体无法再继续被脱除，容易导致氦气液化管路系统被冻堵，在此状况下，氦液化器无法再提供合格的液氦或制冷量，且由于冻堵导致的压力升高，存在系统超压的风险，需要整套装置复温、净化，再次进行降温过程和开车，整个复温和再开车过程造成氦气排放的大量浪费和高能耗。有些氦液化或氦制冷流程中，将吸附器设置成一用一备两套，且设置两套自动切换阀门，可以实现氦气吸附器的在线再生，避免整个系统的复温和再降温过程。但该流程中每级吸附器都需要设置两套吸附器，且每套吸附器进出口都需要配套自动切换阀门，最终造成冷箱内部设备数量增多，低温阀门数量多，管路系统复杂，最终可能导致整个冷箱尺寸变大，增加了设备投资成本和冷箱占地尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线再生系统，其旨在于解决现有在在线再生系统需要在冷箱内部增加备用吸附器和多个低温阀门导致设备投资成本和冷箱占地面积增加的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

一种在线再生系统，适用于氦制冷系统的吸附器，所述吸附器设置在冷箱内，所述在线再生系统包括用于与所述吸附器并联的吸附器旁路、设于上级换热器与所述吸附器之间的吸附器进气阀门、设于所述吸附器与下级换热器之间的吸附器出气阀门、设于所述吸附器与所述吸附器出气阀门之间的再生气进气阀门、设于所述吸附器进气阀门与所述吸附器之间并用于加热尾气的复温加热器、与所述复温加热器的出气口连接的所述真空泵、与所述复温加热器的出气口连接的尾气回收装置、设于所述真空泵与所述复温加热器之间的再生气排气阀门、设于所述尾气回收装置与所述复温加热器之间的尾气回收阀门、用于测量所述吸附器内部压力的第一压力传感器、用于测量所述真空泵入口侧的压力的第二压力传感器、用于测量所述吸附器的温度的第一温度传感器、以及用于测量所述复温加热器出口侧的尾气温度的第二温度传感器，所述再生气进气阀门用于连接再生气提供装置，所述吸附器旁路包括与所述吸附器并联的旁路管道、设置在所述旁路管道上的旁路阀门，所述旁路管道一端用于连接上一级换热器，另一端用于连接下一级换热器，所述吸附器进气阀门、所述吸附器出气阀门和所述吸附器旁路设置在所述冷箱内，所述再生气进气阀门、所述再生气排气阀门、所述复温加热器、所述真空泵和所述尾气回收装置均设置在所述冷箱外。

优选地，所述氦制冷系统设置有至少两级吸附器，所述真空泵、所述第二压力传感器和所述尾气回收装置组成共用单元，所述吸附器进气阀门、所述吸附器出气阀门、所述吸附器旁路、所述再生气进气阀门、所述复温加热器、所述尾气回收阀门、所述再生气排气阀门、所述第一压力传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器组成独立单元，每级所述吸附器配置一个独立单元，至少两级吸附器使用一个共用单元。

优选地，所述吸附器进气阀门、所述吸附器出气阀门和所述旁路阀门均为低温阀门。