[发明专利]一种液氮超低温冷井的自动补液装置

说明书

本发明提供一种液氮超低温冷井的自动补液装置，包括控制系统、充气泵、用于盛放液氮的液氮罐、第一液位监测器、以及液氮超低温冷井，液氮超低温冷井包括具有液氮容置腔的内腔体、密封设置在内腔体外部的外腔体、以及形成在内腔体和外腔体之间的抽空腔体，充气泵和液氮罐之间通过补气管接通，液氮罐与液氮超低温冷井的液氮容置腔之间通过补液管接通，第一液位监测器设置在液氮容置腔内、用于监测液氮容置腔内的液氮实时液位，充气泵和第一液位监测器都与控制系统通讯连接。本申请中，控制系统根据第一液位监测器来判断液氮容置腔内的液氮实时液位，进而实现了液氮超低温冷井的自动补充液氮，大幅简化了液氮超低温冷井的维护过程。

技术领域

本发明涉及抽真空技术领域，特别是涉及一种液氮超低温冷井的自动补液装置。

背景技术

冷井是提升抽真空效率的有效手段，而采用液氮作为冷却介质的超低温冷井，对抽真空的效率的提升更为明显。但是，由于液氮在冷井工作期间会持续挥发，导致冷井在工作一段时间后就需要对其进行补充液氮(即补液)。若补液不及时，冷井将会失效，甚至有可能导致已吸附在冷井冷壁面上的冰液化后反流到抽空腔体内，影响抽空效果。目前，液氮超低温冷井一般是采用手动补液的方式进行液氮的补充，该维护过程比较麻烦。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液氮超低温冷井的自动补液装置，实现自动补液，简化液氮超低温冷井的维护过程。

为实现上述目的，本发明提供一种液氮超低温冷井的自动补液装置，包括控制系统、充气泵、用于盛放液氮的液氮罐、第一液位监测器、以及液氮超低温冷井，所述液氮超低温冷井包括具有液氮容置腔的内腔体、密封设置在内腔体外部的外腔体、以及形成在内腔体和外腔体之间的抽空腔体，所述充气泵和液氮罐之间通过补气管接通，所述液氮罐与液氮超低温冷井的液氮容置腔之间通过补液管接通，所述第一液位监测器设置在液氮容置腔内、用于监测液氮容置腔内的液氮实时液位，所述充气泵和第一液位监测器都与控制系统通讯连接。

进一步地，所述液氮超低温冷井的自动补液装置还包括与所述补气管接通的排气管、以及安装在排气管上的排气阀，所述排气阀与控制系统通讯连接。

进一步地，所述补液管包括竖直插设在液氮罐中的第一补液管段、竖直插设在液氮超低温冷井的液氮容置腔中的第二补液管段、以及连接在第一补液管段和第二补液管段之间的第三补液管段，所述第一补液管段和第二补液管段都为硬直管，所述第三补液管段为可弯曲的柔性管。

进一步地，所述第一补液管段的下端插入至液氮罐的底部，所述第二补液管段的下端插入至内腔体的底部。

进一步地，所述第二补液管段的下端开口为斜切口。

进一步地，所述液氮超低温冷井的自动补液装置还包括与所述控制系统通讯连接的第二液位监测器，所述第二液位监测器设置在液氮罐内、用于监测液氮罐内的液氮实时液位；所述第二液位监测器安装在第一补液管段上，所述第一液位监测器安装在第二补液管段上。

进一步地，所述液氮超低温冷井还包括连接在内腔体上端、并与液氮容置腔相通的补液插接管，所述补液插接管向上延伸至外腔体的外部，所述第二补液管段穿设在补液插接管中。

进一步地，所述液氮超低温冷井还包括法兰密封结构，所述外腔体包括容纳内腔体的腔本体部，所述法兰密封结构包括固定连接在腔体本部上端的密封法兰、盖合在腔体本部上端开口处的密封法兰盖、以及设置在密封法兰和密封法兰盖之间的密封圈；所述补液插接管包括分布在密封法兰盖上部的第一管段、以及分布在密封法兰盖与内腔体之间的第二管段，所述第一管段为上下延伸的硬直管，所述第二管段为上下延伸的弹性波纹管。

进一步地，所述液氮超低温冷井的自动补液装置还包括防水罩，所述防水罩扣合在第一管段的上端开口处，所述防水罩和第一管段之间还填充有过滤部件，所述防水罩的上端与第二补液管段密封连接。

如上所述，本发明涉及的液氮超低温冷井的自动补液装置，具有以下有益效果：