CN219531376U - 一种工业气体低温循环测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业气体低温循环测控装置,包括：真空腔体、制冷机组、压缩机组以及氦气循环压缩机，所述真空腔体通过制冷机组与压缩机组连接，与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过设置一级冷头一、一级冷头二、一级冷头三以及一级冷头四，配合制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四和冷头换热器，能够对氦气进行逐级热交换循环，提升氦气冷却的效率，保证快速氦气达到所需低温的标准值，在多个冷头换热器的出气管上均安装温度传感器，配合PLC控制系统，能够精准了解当前氦气从各个冷头换热器出来时的温度，从而进行精确控制，提升用户体验感。

Description

一种工业气体低温循环测控装置

技术领域

本实用新型属于冷却技术领域，特别涉及一种工业气体低温循环测控装置。

背景技术

某些应用场合下，对象需要被冷却至极低的温度，如高温超导磁体需要被冷却至30K温区，高温超导电缆需要被冷却至70K温区，才能实现正常的超导工作状态。一种冷却方式为使用制冷机对被冷却对象直接传导冷却，该方式使用简单，在真空度满足要求的前提下，只需开关制冷机按钮即可，但在某些应用场合，如高温超导电机转子超导磁体的冷却、被冷却对象振动噪声要求高的场合等无法采用制冷机传导冷却形式，这些场合均可使用低温氦气对被冷却对象进行循环冷却，具有冷却装置布置灵活、隔离振动、传热效率高等优势，相较采用液态冷却介质冷却，还具有安全性高的优点。

目前市场上部分低温氦气循环冷却装置对低温循环的监控以及控制较差，这容易降低设备的性能，影响用户使用体验，因此，我们提供一种工业气体低温循环测控装置来解决以上的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种工业气体低温循环测控装置，解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型通过以下的技术方案实现：一种工业气体低温循环测控装置，包括：真空腔体、制冷机组、压缩机组以及氦气循环压缩机，所述真空腔体通过制冷机组与压缩机组连接，所述真空腔体通过管道与氦气循环压缩机连接，所述制冷机组包括制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四，所述压缩机组包括制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四；

所述真空腔体上端安装有上盖，所述上盖底部中间设置有板式换热器；

所述上盖上表面前侧设置有进入口和出口，所述进入口和出口上侧分别安装有一个压力表，所述上盖上表面后侧设置有用户出路、用户回路。

作为一优选的实施方式，所述上盖上表面左前侧安装有制冷机一，所述上盖上表面左后侧安装有制冷机二，所述上盖上表面右后侧安装有制冷机三，所述上盖上表面右前侧安装有制冷机四。

作为一优选的实施方式，所述制冷机一左侧安装有一级冷头一，所述制冷机二左侧安装有一级冷头二，所述制冷机三右侧安装有一级冷头三，所述制冷机四右侧安装有一级冷头四；

所述一级冷头一与一级冷头二、一级冷头三以及一级冷头四的规格相同，所述制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的规格相同，所述制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的下侧均安装有一个冷头换热器。

作为一优选的实施方式，所述制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四均为一种CH180低温制冷机，所述制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四制的进出口分别通过一级冷头一、一级冷头二、一级冷头三以及一级冷头四与制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四对接；

所述制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四的型号均为HC100W，多个所述冷头换热器的出气口管路上均安装有PT1000温度传感器，所述温度传感器通过引线与PLC控制系统电性连接。

作为一优选的实施方式，四个所述冷头换热器之间通过紫铜管串联，所述紫铜管位于真空腔体内部。

作为一优选的实施方式，所述用户出路、用户回路均通过真空绝热管与用户设备端连接；

所述进入口与出口通过管路与氦气循环压缩机连接。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：通过设置一级冷头一、一级冷头二、一级冷头三以及一级冷头四，配合制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四和冷头换热器，能够对氦气进行逐级热交换循环，提升氦气冷却的效率，保证快速氦气达到所需低温的标准值，在真空腔体内设置板式换热器，能够对用户端返回的气体中的低温进行利用，对真空腔体内的氦气进行预冷；

在多个冷头换热器的出气管上均安装温度传感器，配合PLC控制系统，能够精准了解当前氦气从各个冷头换热器出来时的温度，从而进行精确控制，提升用户体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种工业气体低温循环测控装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种工业气体低温循环测控装置的一级冷头一与制冷机一连接的示意图。

图3为本实用新型一种工业气体低温循环测控装置的工作原理的示意图。

图4为本实用新型一种工业气体低温循环测控装置的设备连接的示意图。

图中，1-真空腔体、2-上盖、3-一级冷头一、4-一级冷头二、5-用户出路、6-用户回路、7-一级冷头三、8-一级冷头四、9-压力表、10-进入口、11-出口、12-出气口、13-进气口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种工业气体低温循环测控装置，包括：真空腔体1、制冷机组、压缩机组以及氦气循环压缩机，真空腔体1通过制冷机组与压缩机组连接，真空腔体1通过管道与氦气循环压缩机连接，制冷机组包括制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四，压缩机组包括制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四；

真空腔体1上端安装有上盖2，上盖2底部中间设置有板式换热器；

上盖2上表面前侧设置有进入口10和出口11，进入口10和出口11上侧分别安装有一个压力表9，上盖2上表面后侧设置有用户出路5、用户回路6。

作为本实用新型的一个实施例，请参阅图1至图4，上盖2上表面左前侧安装有制冷机一，上盖2上表面左后侧安装有制冷机二，上盖2上表面右后侧安装有制冷机三，上盖2上表面右前侧安装有制冷机四。

制冷机一左侧安装有一级冷头一3，制冷机二左侧安装有一级冷头二4，制冷机三右侧安装有一级冷头三7，制冷机四右侧安装有一级冷头四8；

一级冷头一3与一级冷头二4、一级冷头三7以及一级冷头四8的规格相同，制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的规格相同，制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的下侧均安装有一个冷头换热器，在实际使用时，在压缩机组增压后的氦气进入真空腔体1内，与用户端工作后回到真空腔体1的氦气进行预冷(通过板式换热器进行预冷)，预冷后的氦气依次进入冷头换热器与制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四进行换热，制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四对经过的氦气进行充分冷却后由低温阀门输出真空腔体1，并通过真空绝热管提供给用户使用，用户使用后的氦气经过真空绝热管及低温阀门，重新回到真空腔体1，并将余冷给制冷压缩机提供的氦气进行换热，回到室温的氦气通过自密封接头回到氦气循环压缩机；

通过设置一级冷头一3、一级冷头二4、一级冷头三7以及一级冷头四8，配合制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四和冷头换热器，能够对氦气进行逐级热交换循环，提升氦气冷却的效率，保证快速氦气达到所需低温的标准值，在真空腔体1内设置板式换热器，能够对用户端返回的气体中的低温进行利用，对真空腔体1内的氦气进行预冷。

作为本实用新型的一个实施例，请参阅图1至图4，制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四均为一种CH180低温制冷机，制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四制的进出口11分别通过一级冷头一3、一级冷头二4、一级冷头三7以及一级冷头四8与制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四对接；

制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四的型号均为HC100W，多个冷头换热器的出气口12管路上均安装有PT1000温度传感器，温度传感器通过引线与PLC控制系统电性连接，在实际使用时，在多个冷头换热器的出气管上均安装温度传感器，配合PLC控制系统，能够精准了解当前氦气从各个冷头换热器出来时的温度，从而进行精确控制，提升用户体验感。

四个冷头换热器之间通过紫铜管串联，紫铜管位于真空腔体1内部。

用户出路5、用户回路6均通过真空绝热管与用户设备端连接；

进入口10与出口11通过管路与氦气循环压缩机连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种工业气体低温循环测控装置，包括：真空腔体(1)、制冷机组、压缩机组以及氦气循环压缩机，所述真空腔体(1)通过制冷机组与压缩机组连接，所述真空腔体(1)通过管道与氦气循环压缩机连接，其特征在于，所述制冷机组包括制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四，所述压缩机组包括制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四；

所述真空腔体(1)上端安装有上盖(2)，所述上盖(2)底部中间设置有板式换热器；

所述上盖(2)上表面前侧设置有进入口(10)和出口(11)，所述进入口(10)和出口(11)上侧分别安装有一个压力表(9)，所述上盖(2)上表面后侧设置有用户出路(5)、用户回路(6)。

2.如权利要求1所述的一种工业气体低温循环测控装置，其特征在于：所述上盖(2)上表面左前侧安装有制冷机一，所述上盖(2)上表面左后侧安装有制冷机二，所述上盖(2)上表面右后侧安装有制冷机三，所述上盖(2)上表面右前侧安装有制冷机四。

3.如权利要求2所述的一种工业气体低温循环测控装置，其特征在于：所述制冷机一左侧安装有一级冷头一(3)，所述制冷机二左侧安装有一级冷头二(4)，所述制冷机三右侧安装有一级冷头三(7)，所述制冷机四右侧安装有一级冷头四(8)；

所述一级冷头一(3)与一级冷头二(4)、一级冷头三(7)以及一级冷头四(8)的规格相同，所述制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的规格相同，所述制冷机一与制冷机二、制冷机三以及制冷机四的下侧均安装有一个冷头换热器。

4.如权利要求3所述的一种工业气体低温循环测控装置，其特征在于：所述制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四均为一种CH180低温制冷机，所述制冷机一、制冷机二、制冷机三以及制冷机四制的进出口(11)分别通过一级冷头一(3)、一级冷头二(4)、一级冷头三(7)以及一级冷头四(8)与制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四对接；

所述制冷压缩机一、制冷压缩机二、制冷压缩机三以及制冷压缩机四的型号均为HC100W，多个所述冷头换热器的出气口(12)管路上均安装有PT1000温度传感器，所述温度传感器通过引线与PLC控制系统电性连接。

5.如权利要求4所述的一种工业气体低温循环测控装置，其特征在于：四个所述冷头换热器之间通过紫铜管串联，所述紫铜管位于真空腔体(1)内部。

6.如权利要求5所述的一种工业气体低温循环测控装置，其特征在于：所述用户出路(5)、用户回路(6)均通过真空绝热管与用户设备端连接；

所述进入口(10)与出口(11)通过管路与氦气循环压缩机连接。