[發明專利]一種基于液態工質的可變溫氣體供應系統及方法

在審

• 申請號: 201910836164.0
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110469774A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 張祥鎮;徐妙富;葛銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01;F17D3/18;F17C7/04
• 代理公司: 11200 北京君尚知識產權代理有限公司
• 代理人: 司立彬<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種基于液態工質的可變溫氣體供應系統及方法。本系統包括移動儲罐(1)，該移動儲罐(1)的出口分別連接常溫氣化器(2)和低溫氣化器(3)，用于將該移動儲罐(1)內的液體工質輸入該常溫氣化器(2)和該低溫氣化器(3)；該常溫氣化器(2)的出口通過一常溫閥門(4)與緩沖氣庫(6)的入口連接，該低溫氣化器(3)的出口通過一低溫閥門(5)與該緩沖氣庫(6)的入口連接，該緩沖氣庫(6)的出口經流控閥門(7)連接至流量計(8)，該流量計(8)的出口經氣體加熱器(9)與可變溫氣體供應系統的輸出端口連接。本系統能夠保證氣體流量和溫度的任意組合供應，且可以適配多樣化的氣體供應。

技術領域

本發明涉及制冷與低溫技術領域，具體涉及到一種基于液態工質的可變溫氣體供應系統及方法。

背景技術

在諸多的科研、工業領域，需要對研究對象和工程對象進行制冷低溫處理，對所需的制冷低溫環境提出了較多要求，比如振動低、溫度均勻性好等。傳統的制冷機方式，往往體積較大，不便移動，以及存在較大的振動，導致實驗工程效果較差，而直接采用飽和低溫液體浸泡的方式，往往存在溫度固定、溫區不匹配等問題。

在大科學工程的精密設備集成過程中，常常需要部分或者整體地進行加熱烘烤，有的旨在復溫，有的旨在除去濕氣，這些設備往往不能直接加熱，甚至無法通過加熱器實現。

不論是提供低溫環境，還是對設備進行加熱烘烤，現場一般不能方便地提供氣體工質，往往需要不停的更換氣瓶，占用較多的人力財力。

發明內容

鑒于此，本發明提出了特別設計的一種基于液態工質的可變溫氣體供應系統及供應方法，用于解決以上背景技術介紹的問題。

具體技術方案如下：

一種基于液態工質的可變溫氣體供應系統，其特征在于，包括移動儲罐1，該移動儲罐1的出口分別連接常溫氣化器2和低溫氣化器3，用于將該移動儲罐1內的液體工質輸入該常溫氣化器2和該低溫氣化器3；該常溫氣化器2的出口通過一常溫閥門4與緩沖氣庫6的入口連接，該低溫氣化器3的出口通過一低溫閥門5與該緩沖氣庫6的入口連接，該緩沖氣庫6的出口經流控閥門7連接至流量計8，該流量計8的出口經氣體加熱器9與可變溫氣體供應系統的輸出端口連接。

進一步的，所述輸出端口包括氣體快插口14、真空快接口15和刀口法蘭16；其中，氣體加熱器9的出口經第一截止閥門11與氣體快插口14連接，氣體加熱器9的出口經第二截止閥門12與真空快接口15連接，氣體加熱器9的出口經第三截止閥門13與刀口法蘭16連接。

進一步的，該緩沖氣庫6的出口經直接氣路閥17連接到直接氣路接口18，用于直接輸出低溫氣或常溫氣。

進一步的，該緩沖氣庫6的入口置于距離底部1/4處，頂部設置出口。

進一步的，該氣體加熱器9的入口置于底部，出口設置溫度傳感器10。

進一步的，常溫氣化器2的入口置于底部、出口置于頂部，且外部設置強流風裝置；低溫氣化器3的入口置于底部、出口置于頂部，且外部設置強流風裝置。

一種基于液態工質的可變溫氣體供應方法，其步驟包括：

1)當需要高溫氣體時，將移動儲罐1內的液體工質輸入常溫氣化器2；常溫氣化器2將輸入的液態工質自動加熱為常溫氣體并輸入到緩沖氣庫6，該緩沖氣庫6將氣體輸入到氣體加熱器9進行加熱到設定高溫溫度后輸出到輸出端口；

2)當需要低溫氣體時，將移動儲罐1內的液體工質輸入低溫氣化器3；低溫氣化器3自動將移動儲罐1輸入的液態工質處理為低溫氣體并輸入到緩沖氣庫6，該緩沖氣庫6將氣體輸入到氣體加熱器9進行加熱到設定低溫溫度后輸出到輸出端口。

進一步的，該緩沖氣庫6將氣體經流控閥門7、流量計8輸入到氣體加熱器9。