[發明專利]氦液化器及其控制方法

有效

• 申請號: 201410030416.8
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN104792113B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 龔領會;徐鵬;劉輝明;徐冬;李來風;朱偉平;馮國超
• 申請（專利權）人: 北京中科富海低溫科技有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;郝明琴

1.一種氦液化器，其包括制冷機及內純化器，所述內純化器從所述制冷機引入冷源氦氣，所述內純化器包括一級換熱器、二級換熱器、和所述二級換熱器相連接的三級換熱器及連接于所述一級換熱器和所述二級換熱器之間的氣液分離器，所述冷源氦氣引入所述三級換熱器并流經所述二級換熱器，所述一級換熱器和所述制冷機相連接，其特征在于，所述內純化器還包括連接于所述一級換熱器和所述二級換熱器之間、且順流布置的四級換熱器，所述冷源氦氣流經過所述二級換熱器后與回熱氦氣在所述四級換熱器中進行換熱。

2.如權利要求1所述的氦液化器，其特征在于，所述四級換熱器為兩股流換熱器。

3.如權利要求1所述的氦液化器，其特征在于，所述一級換熱器、所述二級換熱器均為多股流換熱器，所述三級換熱器為兩股流換熱器。

4.如權利要求1所述的氦液化器，其特征在于，所述內純化器還包括含有污氦氣的污氦氣源，所述污氦氣源連接至所述一級換熱器，所述污氦氣中的雜質氣體在所述一級換熱器中被部分冷卻為液體，且在所述氣液分離器中分離，所述污氦氣中剩余的雜質氣體在所述二級換熱器中被完全凍結去除。

5.如權利要求1所述的氦液化器，其特征在于，所述一級換熱器和所述制冷機相連接的管路中設置有冷源氦氣節流閥。

6.如權利要求1所述的氦液化器，其特征在于，所述一級換熱器為四股流換熱器，其和所述氣液分離器通過管線相連接，所述氣液分離器中的雜質氣液混合物逆流流入所述一級換熱器，換熱后形成的氣體經由雜質截止閥排入大氣。

7.如權利要求6所述的氦液化器，其特征在于，所述管線中設置有用于對所述管線中的雜質氣液混合物進行減壓的雜質節流閥。

8.一種氦液化器，其包括制冷機及內純化器，所述內純化器從所述制冷機引入冷源氦氣，所述內純化器包括一級換熱器、二級換熱器、和所述二級換熱器相連接的三級換熱器及連接于所述一級換熱器和所述二級換熱器之間的氣液分離器，所述冷源氦氣引入所述三級換熱器并流經所述二級換熱器，所述一級換熱器和所述制冷機相連接，且連接管路中設置有冷源氦氣節流閥，其特征在于，所述內純化器還包括具有兩股流的四級換熱器及含有污氦氣的污氦氣源；所述四級換熱器連接于所述一級換熱器和所述二級換熱器之間、且順流布置，所述冷源氦氣流經過所述二級換熱器后與回熱氦氣在所述四級換熱器中進行換熱；所述污氦氣源和所述一級換熱器相連接，所述污氦氣中的雜質氣體在所述一級換熱器中被部分冷卻為液體，且在所述氣液分離器中分離，所述污氦氣中剩余的雜質氣體在所述二級換熱器中被完全凍結去除；所述一級換熱器為四股流換熱器，其和所述氣液分離器通過管線相連接，所述氣液分離器中的雜質氣液混合物逆流流入所述一級換熱器，換熱后形成的氣體經由雜質截止閥排入大氣；所述管線中設置有用于對所述管線中的雜質氣液混合物進行減壓的雜質節流閥。

9.如權利要求8所述的氦液化器，其特征在于，所述二級換熱器為三股流換熱器。

10.如權利要求9所述的氦液化器的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S101、關閉所述雜質節流閥和所述雜質截止閥；

S103、控制所述內純化器開始工作；

S105、當所述氣液分離器內的液體到達設定液位時，開啟所述雜質截止閥；

S107、調節設置于所述一級換熱器通向所述制冷機的管路中的冷源氦氣節流閥及所述雜質節流閥，使冷源氦氣流量減小至設定值，雜質流量升高至設定值，此時所述內純化器正常工作。