[发明专利]氦循环、净化及储存系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种氦循环、净化及储存系统。

背景技术

氦气无色、无味、无臭，常温下为气态惰性气体。氦气作为现在已知物质中沸点最低的特殊气体，因为它的临界点相当低，又最接近于理想气体，常被应用在超低温技术、气体温度计、气体激光器以及氦气的光谱研究与特殊生产行业上。

在科研项目中现有的低温恒温器采用氦气进行降温冷却，而现有的氦气冷却系统存在如下问题，热交换后直接排入大气未能进行循环利用造成冷却成本高，而在冷却过程中管道内可能存在的杂质会随氦气进入低温制冷系统中，造成冷却效果的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯度高、利用率高的氦气的循环、净化及储存系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氦循环、净化及储存系统，所述系统包括：

压力气瓶，用于向所述系统中注入氦气；

抽气泵，所述抽气泵串接在所述压力气瓶的输出端上；

滤油过滤器，用于去除通入其内氦气中油类物质，所述滤油过滤器串接在所述抽气泵的输出端；

低温过滤器，用于过滤通入其内氦中杂质及有机物，所述低温过滤器串接在所述滤油过滤器的输出端；

氢吸附器，用于吸附通入其内氦中混杂的氢，所述氢吸附器串接在所述低温过滤器的输出端，所述氢吸附器的输出端通过输气管路输入待供应氦气的低温恒温器中，

所述系统还包括用于在所述低温恒温器停止工作时回收所述系统内氦气的储气罐，所述储气罐的出气口连接在所述抽气泵的输入端，所述储气罐的进气口连接在所述滤油过滤器与所述低温过滤器之间。

优选地，所述低温过滤器由液氮槽和设置在其内腔中的活性炭吸附器组成。

优选地，在所述储气罐的进气口端上还设有用于防止所述系统超压的安全阀。

优选地，所述抽气泵的周外侧还设有隔音箱。

优选地，所述系统中还设有用于监测系统内压力的若干压力表。

优选地，所述氢气吸附器为钯吸附器或铂吸附器。

进一步优选地，当需对所述系统进行抽真空时，将所述压力气瓶替换成真空泵。

进一步优选地，当需对所述系统进行检漏时，将所述压力气瓶替换成质谱检漏仪。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的氦循环、净化及储存系统，设备简单、易于操作，所提供的氦气纯度可达99.999％，通过循环利用，可降低冷却成本，同时可提高冷却效果。

附图说明

附图1为本发明的氦循环、净化及储存系统的结构示意图；

其中：1、压力气瓶；2、抽气泵；3、滤油过滤器；4、低温过滤器；41、液氮槽；42、活性炭吸附器；5、氢吸附器；6、储气罐；7、低温恒温器；81、82、83、84、85、86、87、88阀门；9、安全阀；10、隔音箱。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，一种氦循环、净化及储存系统，该系统包括依次连接的压力气瓶1、抽气泵2、滤油过滤器3、低温过滤器4、氢气吸附器5，经过氢吸附器5后的氦气通过输气管路输入待供应氦气的低温恒温器7中。其中，压力气瓶1主要用于向系统内提供氦气；滤油过滤器3主要用于去除通过抽气泵2后的氦气中存在的油类物质；低温过滤器4主要用于去除通入其内的氦中可能存在的杂质、有机物类物质；氢吸附器5主要用于吸附氦中可能存在的氢。

参见图1所示，本系统还包括用于在低温恒温器7停止工作时回收系统内氦气的储气罐6，储气罐6的出气口连接在抽气泵2的输入端，进气口连接在滤油过滤器3与低温过滤器4之间。

在本实施例中，低温过滤器4由液氮槽41及位于其内腔中的活性炭吸附器42组成，通过低温过滤器4使得凝固点高于氦的杂质和有机物被凝固并被活性炭吸附器42吸附。通过低温过滤器4后的氦再经过氢吸附器5将氦中可能混合的氢进行吸附去除以确保向低温恒温器中提供的氦气的纯度，在本实施例中采用钯吸附器或铂吸附器作为氢吸附器5。

如图1所示，抽气泵2的周外侧还设有隔音箱10，以减少抽气泵2运行时引起的噪音污染。

如图1所示，在储气罐6的进气口端还安装有安全阀9，当系统内压力出现异常超过设定的高线时，安全阀9自动起跳，防止系统超压。