帶換熱器的液氦傳輸杜瓦管的製作方法

2023-10-27 20:35:22

專利名稱：帶換熱器的液氦傳輸杜瓦管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣相、氣液兩相或液相的流體罐入容器內的傳輸管。
液氦製造出來後，都存入大的主儲存箱內，以便運輸，等運到目的地後，再分裝到小儲存杜瓦內，以方便使用。在分裝時，一般用輸液管，一頭接主儲存箱，一頭接小儲存杜瓦，目前通用的輸液管結構如圖2所示，主要由內管和外管組成，其外管內被抽成高度真空。其輸液過程如下主儲存箱(1)中的氦流(可以是液相、氣液兩相或氣相)經過閥門(2)進入內管(3)，由節流閥(9)控制其流量，再經閥門(13)注入小儲存杜瓦(14)中。在使用過程中氦流受環境溫度影響會吸收周圍的熱量而升溫，雖然外管內被抽成高度真空，有一定的絕熱效果，但仍不能防止氦流在分裝時大量氣化，這部分氦氣，在閥門(13)下方的管道裡，通過閥門(5)流入氣櫃(6)中，被回收。這種輸液管，缺點是節流效率低，一般在10～20％之間，液氦的損耗大，氣化的多，十分不經濟。
本實用新型的目的在於，設計一種新型的輸液管，克服上述缺陷，使其節流效率高，液氦損耗小，減少成本，提高經濟效益。
為了達到上述目的，本實用新型採取的設計方案是在內管(3)外套一根回流管(4)，回流管(4)外再套外管(11)，在外管(11)內，於內管(3)和回流管(4)的管道上加一個換熱器(7)，這樣，本實用新型的帶換熱器的液氦傳輸杜瓦管，其實際使用中的節流效率達到40％以上，而輸液效率不低於90％，從而減少了液氦的損耗，提高了經濟效益。
以下結合附圖，對本實用新型作進一步詳細說明。
附圖1是本實用新型的結構圖；附圖2是現有通用輸液管的結構圖。
如圖1所示，內管(3)的左端接主儲存箱閥門(2)，可密封連接於主儲存箱(1)，內管(3)外套有回流管(4)其兩端密封於內管(3)的外徑上，回流管(4)適當位置有回氣叉管(15)，裝有閥門(5)，閥門(5)與氣櫃(6)相連，回流管(4)適當位置有絕熱叉管(16)，其上裝有閥門(12)，回流管(4)的適當位置裝有節流閥(9)，在回流管(4)外又套有兩端密封在回流管(4)外徑上的外管(11)，外管(11)的外壁與回流管(4)之間，被抽成高度真空，外管(11)和回流管(4)的管道間，裝有若干支撐(8)，外管(11)上適當位置開有抽真空用的抽口(10)，內管(3)和回流管(4)的管道上裝有換熱器(7)，回流管(4)的外表面包有防輻射的多層絕熱材料，內管(3)的右端接小儲存杜瓦閥門(13)，可密封連接於小儲存杜瓦(14)，絕熱叉管(16)與小儲存杜瓦(14)相連接，絕熱叉管(16)管路上裝有閥門(12)。
本實用新型的使用過程是在主儲存箱(1)和儲存杜瓦(14)都與內管(3)連接好後，打開主儲存箱閥門(2)和小儲存杜瓦閥門(13)氦流進入內管(3)，經換熱器(7)時，由於主儲存箱(1)來的氦流與回氣氦流在換熱器(7)內充分換熱後最大程度上降低了節流前內管(3)內的流體溫度，從而提高了節流效率，再經節流閥(9)，節流閥(9)可調整一個理想的流量，使節流閥(9)左邊的內管(3)中的氦流能維持一個理想的壓強，經過節流後的氦流存入了小儲存杜瓦(14)內，產生的氣氦將通過小儲存杜瓦閥門(13)下方絕熱叉管(16)經閥門(12)和絕熱叉管(16)回到回流管(4)中，與液氦的流動方向相反成為回氣氦流流入換熱器(7)，再經閥門(5)送至氣櫃(6)；由於回流管(4)外表面有多層防輻射的絕熱材料，再加上外管(11)內的高度真空，如適當調整閥門(12、5)，即可使回流管(4)內的氦氣流量適中，也即是保證了內管(3)內的氦流流出換熱器(7)時，流入換熱器內(7)回氣氦流有最小溫差，從而獲得最低的節流溫度。因此，本實用新型的輸液率不低於90％，液氦的氣化不大於10％，維持了較高的經濟效益。
本實用新型結構緊湊、簡單、性能可靠，重量輕，使用方便，利於推廣，換熱器的結構類型可靈活變動，它不僅用於液氦，也可適用於其它任何低溫液體的傳輸，如液氫，液氮，液氬等。


1、主儲存箱；2、主儲存箱閥門；3、內管；4、回流管；5、閥門；6、氣櫃；7、換熱器；8、支撐；9、節流閥；10、抽氣口；11、外管；12、閥門；13、小儲存杜瓦閥門；14、小儲存杜瓦；15、回氣叉管；16、絕熱叉管。
權利要求1.一種帶換熱器的液氦傳輸杜瓦管，主要是由內管(3)，回流管(4)，外管(11)等組成，其特徵在於內管(3)的左端接主儲存箱閥門(2)，可密封連接於主儲存箱(1)，內管(3)外套有回流管(4)，其兩端密封於內管(3)的外徑上，回流管(4)上有回氣叉管(15)裝有閥門(5)，閥門(5)與氣櫃(6)相連，回流管(4)適當位置有絕熱叉管(16)裝有閥門(12)，回流管(4)上裝有節流閥(9)，在回流管(4)外又套有兩端密封在回流管(4)外徑上的外管(11)，外管(11)的外壁與回流管(4)之間被抽成高度真空，外管(11)和回流管(4)的管道間，裝有若干支撐(8)，外管(11)上適當位置開有抽真空用的抽氣口(10)，在外管(11)內管路中，內管(3)和回流管(4)的管道上裝有換熱器(7)，回流管(4)的外表面包有防輻射的多層絕熱材料，內管(3)右端接小儲存杜瓦閥門(13)，可密封連接於小儲存杜瓦(14)，絕熱叉管(16)與(14)小儲存杜瓦(14)相連接，絕熱叉管(16)管路上裝有閥門(12)。
專利摘要本實用新型涉及氣相、氣液兩相或液相的液體罐入容器內的一種液氦傳輸管。其結構主要是在內管(3)外套一根回流管(4)，回流管(4)外再套外管(11)，在外管(11)內，於內管(3)和回流管(4)的管道上，加一個換熱器(7)。本實用新型結構緊湊、簡單、重量輕、性能可靠、使用方便、利於推廣，在實際使用中，節流效率達40％以上，輸液效率不低於90％，大大提高了經濟效益，並可適用於其它任何低溫液體的傳輸。
文檔編號F17C5/00GK2270153SQ96223550
公開日1997年12月10日 申請日期1996年8月27日 優先權日1996年8月27日
發明者李洪強 申請人:中國科學院等離子體物理研究所