[发明专利]一种低温系统的制冷及循环流量调节方法

权利要求书

1.一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于：

使用一种低温系统，包括冷源和三级冷盘，第一级冷盘通过第一冷端换热器连接冷源的第一冷端，第二级冷盘通过第二冷端换热器连接冷源的第二冷端，第一级冷盘处设有第一冷盘换热器，第二级冷盘处设有第二冷盘换热器，第一冷端和第二冷端间设有中间换热器；所述低温系统还包括蒸馏室、工质循环管路和加热装置；所述工质循环管路上设有流阻，工质循环管路包括第一盘管部分，第一盘管部分设于蒸馏室内；

所述制冷及循环流量调节方法，方法包括以下步骤：

S1：工质从低温系统工质循环管路入口流入，经过第一冷盘换热器、中间换热器和第二冷盘换热器进行热量交换，实现初步预冷；

S2：预冷后的工质流经加热装置，由加热装置加热升温；

S3：升温后的工质流经流阻实现节流；

S4：节流后的工质流经蒸馏室，在蒸馏室内部的第一盘管部分与蒸馏室的液体工质换热，实现冷却降温，同时使得蒸馏室内的液体工质升温；

S5：工质经由蒸馏室蒸馏流出低温系统，通过外部操作重新从循环管路入口流入进行循环制冷；

S6：调节加热装置的加热功率，改变工质循环温度，调节蒸馏温度以实现蒸馏量调节。

2.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述低温系统的工质循环管路还包括第二盘管部分，第二盘管部分设于蒸馏后的工质流经管路处；所述制冷方法在步骤S2之后、S3之前还包括以下步骤：

S7：工质由加热装置加热后通过第二盘管部分与蒸馏后的工质换热进行冷却。

3.根据权利要求1或2所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述低温系统还包括第四级冷盘和第五级冷盘，第三级冷盘和第四级冷盘之间设有套管式换热器，第四级冷盘和第五级冷盘之间设有阶梯式换热器和混合制冷室；所述制冷方法在步骤S4之后、S5之前还包括以下步骤：

S8：工质流经第三级冷盘、套管式换热器、第四级冷盘和阶梯式换热器，被持续冷却后进入混合制冷室；

S9：工质在混合制冷室中发生稀释效应实现制冷。

4.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述加热装置的功率为0-5W，加热精度小于0.1W。

5.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述加热装置安装在第二级冷盘上或第二级冷盘与流阻之间的工质循环管路处。

6.根据权利要求2所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述第二盘管部分的材质为铜、各类铜合金或者不锈钢。

7.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述工质为氦3-氦4混合工质。

8.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述工质为纯氦3工质。

9.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述工质为纯氦4工质。

10.根据权利要求1所述的一种低温系统的制冷及循环流量调节方法，其特征在于，所述冷源提供低于液氦温区的温度。