[發(fā)明專利]一種液氙冷卻、氙氣再液化撬裝裝置及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011031741.8
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112129040A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁士豪;朱程浩;何暉;李冬鋒;李劍鋒;康玉茹;包漢波;韓小磊;汪晗;孫瀟;吳秀杰;蔣澎;孔芬霞
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州制氧機集團股份有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳琦;陳繼亮

一種液氙冷卻、氙氣再液化撬裝裝置，該裝置將液氙使用場合蒸發(fā)氙氣和剩余液氙作為原料，生產(chǎn)循環(huán)液氙，所述液氙使用場合剩余液氙出口連接剩余液氙截止閥進口，剩余液氙截止閥出口分別連接回真空貯槽截止閥進口、壓縮泵進口截止閥進口，回真空貯槽截止閥出口連接真空貯槽進液口，壓縮泵進口截止閥出口連接壓縮泵進口，本發(fā)明裝置可實現(xiàn)液氙的循環(huán)使用，減少了貴重稀有氣體氙的損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的一種液氙冷卻、氙氣再液化撬裝裝置及其方法，屬于再生氣體技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氙氣是一種貴重稀有氣體，在大氣中含量極低（小于1ppm），因此氙氣價格十分昂貴。目前， 氙氣已經(jīng)廣泛用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，包括電子、光電源工業(yè)、氣體激光器和等離子流等。用氙氣充的燈泡與相同功率的充氬燈泡相比具有發(fā)光率高、體積小、壽命長、省電等優(yōu)點。氙氣也被用作屏蔽X射線。此外，在原子核反應(yīng)堆和高能物理方面也有很多用途。氙氣不但在民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在國防、科研等領(lǐng)域也具有意義深遠的應(yīng)用。本發(fā)明裝置可實現(xiàn)液氙的循環(huán)使用，通過將液氙使用場合中的剩余液氙直接輸送回真空儲槽；或是剩余液氙加壓后通過斯特林制冷機過冷，過冷后液氙與來自真空儲槽液氙混合，與GM制冷機一起，為蒸發(fā)氙氣液化提供冷量；或是剩余液氙加壓后直接與來自真空儲槽液氙混合，與GM制冷機一起，為蒸發(fā)氙氣液化提供冷量，上述三種方式減少稀有氣體氙的損失，本發(fā)明裝置還可以利用液氮冷井，將瓶裝氙氣純化，純化后氙氣既可作為系統(tǒng)氙氣補充，也可以調(diào)整液氙出真空儲槽壓力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種液氙冷卻、氙氣再液化技術(shù)及撬裝裝置，本發(fā)明將液氙使用場合中的剩余液氙直接輸送回真空儲槽；或是剩余液氙加壓后通過斯特林制冷機過冷，過冷后液氙與來自真空儲槽液氙混合，與GM制冷機一起，為蒸發(fā)氙氣液化提供冷量；或是剩余液氙加壓后直接與來自真空儲槽液氙混合，與GM制冷機一起，為原料氙氣蒸發(fā)氙氣液化提供冷量；本發(fā)明裝置還可以利用液氮冷井，將瓶裝氙氣純化，純化后氙氣既可作為系統(tǒng)氙氣補充，也可以調(diào)整液氙出真空儲槽壓力。本發(fā)明裝置可實現(xiàn)液氙的循環(huán)使用，減少了貴重稀有氣體氙的損失。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的：一種液氙冷卻、氙氣再液化撬裝裝置，該裝置將液氙使用場合蒸發(fā)氙氣和剩余液氙作為原料，生產(chǎn)循環(huán)液氙，所述液氙使用場合剩余液氙出口連接剩余液氙截止閥進口，剩余液氙截止閥出口分別連接回真空貯槽截止閥進口、壓縮泵進口截止閥進口，回真空貯槽截止閥出口連接真空貯槽進液口，壓縮泵進口截止閥出口連接壓縮泵進口，剩余液氙截止閥出口與回真空貯槽截止閥進口之間設(shè)置溫度計和壓力表，所述壓縮泵出口分別連接截止閥進口、換熱器熱端進口，所述壓縮泵出口與截止閥進口之間設(shè)置溫度計和壓力表，截止閥出口分別連接出真空儲槽液氙截止閥出口和換熱器冷端進口，出真空儲槽液氙截止閥進口連接真空儲槽出液口。

作為優(yōu)選：所述換熱器熱端出口分別連接過濾器進口、截止閥進口。換熱器冷端進口連接截止閥出口，截止閥進口連接斯特林制冷機冷頭出口。換熱器冷端出口連接斯特林制冷機冷端進口，所述過濾器出口和截止閥出口共同連接出真空儲槽液氙截止閥出口、換熱器冷端進口。過濾器和截止閥共同出口設(shè)置溫度計。換熱器熱端出口分別連接換熱器冷端出口、真空貯槽進液截止閥進口、液氙使用場合進液口。換熱器熱端進口分別連接液氙使用場合蒸發(fā)氙氣出口、氙氣截止閥出口。真空貯槽進液截止閥出口連接真空貯槽進液口。

作為優(yōu)選：所述換熱器冷端進口分別連接出真空儲槽液氙截止閥出口、過濾器出口、截止閥出口，出真空儲槽液氙截止閥出口設(shè)置壓力表，換熱器冷端出口設(shè)置溫度計，液氙使用場合蒸發(fā)氙氣出口設(shè)置溫度計，所述換熱器冷端進口連接截止閥出口，截止閥進口連接GM制冷機冷頭出口，GM制冷機冷頭進口連接換熱器冷端出口。

作為優(yōu)選：所述真空貯槽氣體出口分別連接著氙氣截止閥進口和截止閥出口，所述截止閥進口連接低溫吸附器出口，低溫吸附器進口連接截止閥出口，截止閥進口連接原料氙氣出口。

作為優(yōu)選：所述低溫吸附器放置于液氮杜瓦內(nèi)。液氮罐出口連接液氮截止閥進口，液氮截止閥出口連接液氮杜瓦液氮進口，液氮杜瓦氮氣出口分別連接氮氣安全閥進口、氮氣排空閥進口。氮氣安全閥出口連接大氣，氮氣排空閥出口連接大氣。