CN108217616A - 一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，包括有筒体，筒体上、下端分别固定安装有上法兰和底法兰，筒体内安装有上花板和下花板，上花板和下花板之间填充有紫铜网片，还包括有进气管和和回气管，进气管由筒体上方依次穿过上法兰、上花板、紫铜网片、下花板，伸至筒体内底部，回气管设置在筒体内顶部，且回气管一端伸出筒体侧壁。本发明可以提高管路中氦气纯度，有效避免氦气管路堵塞，保证氦气顺利液化。
Description
技术领域
本发明涉及低温领域，具体为一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒。
背景技术
液氦作为目前唯一一种可以达到4.2K的方便冷源，由于某些金属及其合金会在液氦温度下表现出超导特性。低温超导磁体是利用低温超导材料绕制而成、工作在液氦温区的一种螺线管磁体。低温超导磁体系统浸泡在液氦内，使得超导磁体线圈维持在4.2K。保证磁体线圈处于超导状态。
由于液氦沸点极低，同时氦资源极度缺乏。液氦一般通过大型氦液化系统液化，再将液氦贮存在液氦杜瓦内，运输到低温系统和低温实验室使用。大型氦液化系统一般包括氦气贮存系统、氦压缩机、纯化器、液化器和控制系统组成，占地面积较大，结构较为复杂。同时液氦在运输过程中不可避免存在损耗，不适用于液氦用量较小的场合。
近些年来，随着最低温度可达4.2K的G-M制冷机和脉管制冷机的发展，通过小型制冷机液化氦气，从而直接获得液氦的低温超导磁体氦气液化装置逐渐得到发展。采用小型制冷机液化氦气，整套装置结构紧凑，方便可靠，同时避免了液氦运输途中的损耗。
采用小型制冷机液化氦气获得液氦，一般采用纯度高达99.999％的高纯氦气作为气源，液化率较高。然而由于实际操作过程中的复杂性，充气过程中容易混入其他杂质气体，杂质气体会在低温环境下液化凝结，进而堵塞管道，影响氦气液化率。因此需要在低温超导磁体氦气液化装置里设计一种杂质气体分离筒，将杂质气体分离出来，保证氦气管路畅通。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，以解决现有低温超导磁体氦气液化装置的杂质气体液化凝结堵塞管道的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，其特征在于：包括有筒体，所述筒体上、下端分别固定安装有上法兰和底法兰，所述筒体内安装有上花板和下花板，所述上花板和下花板之间填充有紫铜网片，还包括有进气管和和回气管，所述进气管由筒体上方依次穿过上法兰、上花板、紫铜网片、下花板，伸至筒体内底部，所述回气管设置在筒体内顶部，且回气管一端伸出筒体侧壁。
所述的一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，其特征在于：所述上法兰和底法兰分别通过氩弧焊焊接在筒体上、下端。
本发明的工作原理是：
本发明安装在采用小型制冷机的超导磁体氦气液化装置里，通过小型制冷机将杂质气体分离筒降温。含有杂质气体的氦气从进气管进入分离筒内，并深入到分离层底部，由于分离层处于低温环境，可以将杂质气体冷凝吸附，从而提高经过分离层的氦气纯度，提纯后的氦气通过分离层顶部的回气管进入到超导磁体氦气液化管路中。
本发明的有益效果为：
本发明所述的一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，通过在小型低温超导磁体氦气液化装置的氦气管路中串联一个杂质气体分离筒，将氦气管路中的杂质气体通过低温冷凝吸附原理过滤，进而提高管路中氦气纯度，有效避免氦气管路堵塞，保证氦气顺利液化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，包括有筒体3，筒体3上、下端分别固定安装有上法兰2和底法兰7，筒体3内安装有上花板4和下花板6，上花板4和下花板6之间填充有紫铜网片5，还包括有进气管1和和回气管8，进气管1由筒体3上方依次穿过上法兰2、上花板4、紫铜网片5、下花板6，伸至筒体3内底部，回气管8设置在筒体3内顶部，且回气管8一端伸出筒体3侧壁。
上法兰2和筒体3通过氩弧焊焊接，焊后进行真空检漏。筒体3和底法兰7通过氩弧焊焊接，焊后进行真空检漏。上花板4固定在筒体3上，下花板6固定在筒体3上，上花板4与下花板6之间填充紫铜网片5。进气管1穿过上法兰2，深入到筒体3内，进气管1一直深入下花板6底部。进气管1与上法兰2通过氩弧焊焊接，焊后进行真空检漏。回气管8穿过筒体3，深入到筒体3内，回气管8一直深入上花板4顶部。回气管8与筒体3通过氩弧焊焊接，焊后进行真空检漏。
Claims (2)
1.一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，其特征在于：包括有筒体，所述筒体上、下端分别固定安装有上法兰和底法兰，所述筒体内安装有上花板和下花板，所述上花板和下花板之间填充有紫铜网片，还包括有进气管和和回气管，所述进气管由筒体上方依次穿过上法兰、上花板、紫铜网片、下花板，伸至筒体内底部，所述回气管设置在筒体内顶部，且回气管一端伸出筒体侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种用于低温超导磁体氦气液化的杂质气体分离筒，其特征在于：所述上法兰和底法兰分别通过氩弧焊焊接在筒体上、下端。
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