液化氦气制冷用换热装置的制作方法

专利检索2026-06-12  2


本技术涉及换热装置,具体涉及一种液化氦气制冷用换热装置。


背景技术:

1、氦气是一种惰性气体,具有低沸点和低温性能,液态氦的温度非常低,可以达到接近绝对零度的温度(-273.15摄氏度),因此可以用来制冷。

2、换热装置是一种专门用于加热或冷却的装置,它通常由一个或多个管道和一个外壳组成,流体通过管道中流动,通过管道壁与外壳中的其他物质进行热量交换,进而实现加热或冷却效果。

3、根据液化氦气的低温特性,例如,通过换热管传导的方式将热量从被制冷物体传递到液态氦中,液氦吸收热量蒸发气化并吸收周围的热量,从而使得周围温度降低,可实现制冷冷却效果。

4、在实际运用中遇到的问题是,液氦的温度极低,如果将液氦直接注入换热装置进行换热的过程中,换热设备会因为温度快速骤降,例如换热管冷缩发生形变,从而容易导致导热管发生破裂或换热配件的损坏,影响换热设备的正常运行。


技术实现思路

1、本实用新型提出一种液化氦气制冷用换热装置,用于使用液氦充当换热剂,并对低温液氦预先进行制冷缓冲,避免超低温液氦直接进入换热管造成温度骤降使设备发生损坏。

2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

3、一种液化氦气制冷用换热装置,包括缓冲腔,所述缓冲腔上部设置有隔板,所述隔板上部安装有电机,所述隔板上设置有通孔,所述电机的输出轴伸入缓冲腔内,所述电机的输出轴上连接有搅拌叶片,所述缓冲腔侧边设置有储液箱,所述储液箱通过输液管与缓冲腔相连通,所述输液管上安装有控制阀,所述隔板上部连接有集气罩,所述集气罩与出气管相连通。

4、所述缓冲腔侧边设置有第一换热腔,所述第一换热腔内设置有第一换热管,所述缓冲腔通过出液管与第一换热管一端相连通,所述缓冲腔通过进液管与第一换热管另一端相连通,所述出液管上安装有液体泵。

5、在本申请的一个实施例中,所述输液管一端连接有漏管,所述漏管设置在缓冲腔内,所述漏管上开设有多个漏孔。

6、在本申请一个实施例中,所述出气管与集气箱相连通。

7、在本申请一实施例中,所述出气管与集气箱之间设置有第二换热腔,所述第二换热腔内设置有第二换热管,所述第二换热管一端与出气管相连通,所述第二换热管另一端与集气箱相连通。

8、在本申请一实施例中,所述第一换热管和所述第二换热管的管壁上安装有翅片。

9、在本申请一实施例中,所述第二换热腔下部连接有支架。

10、在本申请一实施例中,所述输出轴上的搅拌叶片呈倾斜状设置。

11、本申请的有益效果在于:在缓冲腔内注入硅油充当缓冲液,开启控制阀储液箱中的压缩液化氦气通过输液管进入缓冲腔中,电机运行带动搅拌叶片转动,使进入缓冲腔的液氦与硅油进行充分混合进行热传递,液氦吸收热量蒸发气化,使缓冲腔内的硅油温度降低,气化的氦气穿过通孔经过集气罩通过出气管排出,缓冲腔内的低温硅油再通过液体泵经过出液管进入第一换热腔内的第一换热管中,低温硅油通过第一换热管在第一换热腔内进行热交换吸收第一换热腔内的热量,使第一换热腔内的温度降低,进而实现对第一换热腔内的设备或物料进行换热降温,第一换热管内因吸收热量升温的硅油通过进液管再次回流到缓冲腔内与液氦接触发生热交换,实现了第一换热腔内的循环降温,进一步地,液氦的温度非常低,缓冲腔内的硅油起到对低温液氦制冷的缓冲作用,避免超低温液氦直接进入换热管造成温度骤降使设备发生损坏。



技术特征:

1.一种液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,包括缓冲腔(1),所述缓冲腔(1)上部设置有隔板(11),所述隔板(11)上部安装有电机(12),所述隔板(11)上设置有通孔(13),所述电机(12)的输出轴伸入缓冲腔(1)内,所述电机(12)的输出轴上连接有搅拌叶片(121),所述缓冲腔(1)侧边设置有储液箱(2),所述储液箱(2)通过输液管(21)与缓冲腔(1)相连通,所述输液管(21)上安装有控制阀(211),所述隔板(11)上部连接有集气罩(14),所述集气罩(14)与出气管(15)相连通;

2.根据权利要求1所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述输液管(21)一端连接有漏管(212),所述漏管(212)设置在缓冲腔内(1),所述漏管(212)上开设有多个漏孔(213)。

3.根据权利要求1所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述出气管(15)与集气箱(4)相连通。

4.根据权利要求3所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述出气管(15)与集气箱(4)之间设置有第二换热腔(5),所述第二换热腔(5)内设置有第二换热管(51),所述第二换热管(51)一端与出气管(15)相连通,所述第二换热管(51)另一端与集气箱(4)相连通。

5.根据权利要求4所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述第一换热管(31)和所述第二换热管(51)的管壁上安装有翅片(311)。

6.根据权利要求5所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述第二换热腔(5)下部连接有支架(52)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的液化氦气制冷用换热装置,其特征在于,所述电机(12)的输出轴上安装的搅拌叶片呈倾斜状设置。


技术总结
本申请公开了一种液化氦气制冷用换热装置,包括缓冲腔,缓冲腔上部设置有隔板,隔板上部安装有电机,隔板上设置有通孔,电机的输出轴伸入缓冲腔内,电机的输出轴上连接有搅拌叶片,缓冲腔侧边设置有储液箱,储液箱通过输液管与缓冲腔相连通,输液管上安装有控制阀,储液箱中的压缩液化氦气通过输液管进入缓冲腔中,进入缓冲腔的液氦与硅油进行充分混合进行热传递,液氦吸收热量蒸发气化,使缓冲腔内的硅油温度降低,缓冲腔内的低温硅油再通过液体泵经过出液管进入第一换热腔内的第一换热管中,低温硅油通过第一换热管在第一换热腔内进行热交换吸收第一换热腔内的热量,进而实现对第一换热腔内的设备或物料进行换热降温。

技术研发人员:苗鑫,李昊宇,苏峰,姜春生,赵亮,高普
受保护的技术使用者:内蒙古昊吉能源有限公司
技术研发日:20231030
技术公布日:2024/5/29
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