一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒的製作方法

2023-05-21 22:38:41 1

一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，包括有筒體，筒體上、下端分別固定安裝有上法蘭和底法蘭，筒體內安裝有上花板和下花板，上花板和下花板之間填充有紫銅網片，還包括有進氣管和和回氣管，進氣管由筒體上方依次穿過上法蘭、上花板、紫銅網片、下花板，伸至筒體內底部，回氣管設置在筒體內頂部，且回氣管一端伸出筒體側壁。本實用新型可以提高管路中氦氣純度，有效避免氦氣管路堵塞，保證氦氣順利液化。
【專利說明】一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及低溫領域，具體為一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒。
【背景技術】
[0002]液氦作為目前唯一一種可以達到4.2K的方便冷源，由於某些金屬及其合金會在液氦溫度下表現出超導特性。低溫超導磁體是利用低溫超導材料繞制而成、工作在液氦溫區的一種螺線管磁體。低溫超導磁體系統浸泡在液氦內，使得超導磁體線圈維持在4.2K。保證磁體線圈處於超導狀態。
[0003]由於液氦沸點極低，同時氦資源極度缺乏。液氦一般通過大型氦液化系統液化，再將液氦貯存在液氦杜瓦內，運輸到低溫系統和低溫實驗室使用。大型氦液化系統一般包括氦氣貯存系統、氦壓縮機、純化器、液化器和控制系統組成，佔地面積較大，結構較為複雜。同時液氦在運輸過程中不可避免存在損耗，不適用於液氦用量較小的場合。
[0004]近些年來，隨著最低溫度可達4.2K的G-M制冷機和脈管制冷機的發展，通過小型制冷機液化氦氣，從而直接獲得液氦的低溫超導磁體氦氣液化裝置逐漸得到發展。採用小型制冷機液化氦氣，整套裝置結構緊湊，方便可靠，同時避免了液氦運輸途中的損耗。
[0005]採用小型制冷機液化氦氣獲得液氦,一般採用純度高達99.999%的高純氦氣作為氣源，液化率較高。然而由於實際操作過程中的複雜性，充氣過程中容易混入其他雜質氣體，雜質氣體會在低溫環境下液化凝結，進而堵塞管道，影響氦氣液化率。因此需要在低溫超導磁體氦氣液化裝置裡設計一種雜質氣體分離筒，將雜質氣體分離出來，保證氦氣管路暢通。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，以解決現有低溫超導磁體氦氣液化裝置的雜質氣體液化凝結堵塞管道的問題。
[0007]為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案為:
[0008]一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，其特徵在於:包括有筒體，所述筒體上、下端分別固定安裝有上法蘭和底法蘭，所述筒體內安裝有上花板和下花板，所述上花板和下花板之間填充有紫銅網片，還包括有進氣管和和回氣管，所述進氣管由筒體上方依次穿過上法蘭、上花板、紫銅網片、下花板，伸至筒體內底部，所述回氣管設置在筒體內頂部，且回氣管一端伸出筒體側壁。
[0009]所述的一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，其特徵在於:所述上法蘭和底法蘭分別通過氬弧焊焊接在筒體上、下端。
[0010]本實用新型的工作原理是:
[0011]本實用新型安裝在採用小型制冷機的超導磁體氦氣液化裝置裡，通過小型制冷機將雜質氣體分離筒降溫。含有雜質氣體的氦氣從進氣管進入分離筒內，並深入到分離層底部，由於分離層處於低溫環境，可以將雜質氣體冷凝吸附，從而提高經過分離層的氦氣純度，提純後的氦氣通過分離層頂部的回氣管進入到超導磁體氦氣液化管路中。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013]本實用新型所述的一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，通過在小型低溫超導磁體氦氣液化裝置的氦氣管路中串聯一個雜質氣體分離筒，將氦氣管路中的雜質氣體通過低溫冷凝吸附原理過濾，進而提高管路中氦氣純度，有效避免氦氣管路堵塞，保證氦氣順利液化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，包括有筒體3，筒體3上、下端分別固定安裝有上法蘭2和底法蘭7，筒體3內安裝有上花板4和下花板6，上花板4和下花板6之間填充有紫銅網片5，還包括有進氣管I和和回氣管8，進氣管I由筒體3上方依次穿過上法蘭2、上花板4、紫銅網片5、下花板6，伸至筒體3內底部，回氣管8設置在筒體3內頂部，且回氣管8 一端伸出筒體3側壁。
[0016]上法蘭2和筒體3通過氬弧焊焊接，焊後進行真空檢漏。筒體3和底法蘭7通過氬弧焊焊接，焊後進行真空檢漏。上花板4固定在筒體3上，下花板6固定在筒體3上，上花板4與下花板6之間填充紫銅網片5。進氣管I穿過上法蘭2，深入到筒體3內，進氣管I一直深入下花板6底部。進氣管I與上法蘭2通過氬弧焊焊接，焊後進行真空檢漏。回氣管8穿過筒體3，深入到筒體3內，回氣管8 一直深入上花板4頂部。回氣管8與筒體3通過氬弧焊焊接，焊後進行真空檢漏。
【權利要求】
1.一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，其特徵在於:包括有筒體，所述筒體上、下端分別固定安裝有上法蘭和底法蘭，所述筒體內安裝有上花板和下花板，所述上花板和下花板之間填充有紫銅網片，還包括有進氣管和和回氣管，所述進氣管由筒體上方依次穿過上法蘭、上花板、紫銅網片、下花板，伸至筒體內底部，所述回氣管設置在筒體內頂部，且回氣管一端伸出筒體側壁。
2.根據權利要求1所述的一種用於低溫超導磁體氦氣液化的雜質氣體分離筒，其特徵在於:所述上法蘭和底法蘭分別通過氬弧焊焊接在筒體上、下端。
【文檔編號】F25J3/08GK203396204SQ201320338472
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2013年6月13日
【發明者】張海峰, 葉海峰, 張俊峰, 武義鋒, 仰葉 申請人:安徽萬瑞冷電科技有限公司