以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，低壓平衡器通過第一管道與雙轉(zhuǎn)子壓縮機進氣端連通；雙轉(zhuǎn)子壓縮機通過第二管道與油氣冷卻器進氣端連通；油氣冷卻器出氣端通過第三管道與油氣分離器進氣端連接；油氣分離器出氣端通過第四管道與吸附器連接；油氣分離器出油端通過第五管道與第一管道連通；雙轉(zhuǎn)子壓縮機出油端通過第六管道與油氣冷卻器進油端連通；油氣冷卻器出油端通過第七管道與第一管道連通；第四管道通過第八管道與第一管道連通；第八管道上設置有溢流閥；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機和油氣冷卻器兩次冷卻，保證了機組凈化的高效率；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機、油氣分離器與吸附器三次過濾，保證了機組過濾的氦氣的純凈度。
【專利說明】以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低溫泵配套輔助裝置，具體涉及一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組。
【背景技術】
[0002]近年，科技發(fā)展很快，核磁共振成像裝置已在各級醫(yī)療領域和一些科研領域迅速普及，并不斷升級，磁場強度越做越高，基本上都進入超導時代。核磁共振系統(tǒng)其核心磁體部分液氦消耗量很大，造成設備運行維護成本特別高。隨著液氦低溫區(qū)的小型制冷機逐漸商品化，利用小型制冷機將蒸發(fā)的氦蒸氣重新液化返回容器，液氦零消耗已基本實現(xiàn)大大降低設備運行的成本。
[0003]目前，電子制造領域低溫泵日益普及，醫(yī)用核磁共振系統(tǒng)及軍事科研等，對小型制冷機需求量不斷增長。低溫泵是利用低溫表面冷凝氣體的真空泵，又稱冷凝泵。低溫泵可以獲得抽氣速率最大、極限壓力最低的清潔真空，廣泛應用于半導體和集成電路的研究和生產(chǎn)，以及分子束研究、真空鍍膜設備、真空表面分析儀器、離子注入機和空間模擬裝置等方面。在低溫泵內(nèi)設有由液氦或制冷機冷卻到極低溫度的冷板。作為小型制冷機一個重要組成部份氦氣壓縮凈化機組，也逐漸商品化。液氦溫區(qū)的小型制冷機，其氦氣壓縮凈化機組是其重要的組成部分。氦氣壓縮凈化機組核心部分是壓縮機，性能影響氦氣壓縮凈化機組各項指標。新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機具有體積小、重量輕、高效、低振動、可靠，長壽命等特點，廣泛用于各個領域。而渦輪壓縮機使用和改造成本過高，無法適用市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種體積小，占地面積少，高效、低振動，冷卻效果和凈化效果好的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組。
[0005]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，包括低壓平衡器、雙轉(zhuǎn)子壓縮機、油氣冷卻器、油氣分離器與吸附器；所述的低壓平衡器通過第一管道與所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機進氣端連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機通過第二管道與油氣冷卻器進氣端連通；所述油氣冷卻器出氣端通過第三管道與所述油氣分離器進氣端連接；所述油氣分離器出氣端通過第四管道與所述吸附器連接；所述油氣分離器出油端通過第五管道與所述第一管道連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機出油端通過第六管道與所述油氣冷卻器進油端連通；所述油氣冷卻器出油端通過第七管道與所述第一管道連通；所述第四管道通過第八管道與所述第一管道連通；所述第八管道上設置有溢流閥；新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機具有體積小、重量輕、高效、低振動、可靠，長壽命。
[0007]更進一步的技術方案是雙轉(zhuǎn)子壓縮機外壁上設置有外冷卻系統(tǒng)；所述外冷卻系統(tǒng)包括盤繞在所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機外壁上的冷卻水管，所述冷卻水管兩端分別為冷卻水進水口和冷卻水出水口；所述冷卻水管之間的間隔處設置有熱傳導介質(zhì)；在雙轉(zhuǎn)子壓縮機內(nèi)進行第一步冷卻，實現(xiàn)了高效凈化的功能。
[0008]更進一步的技術方案是低壓平衡器上設置有低壓進氣管，所述低壓進氣管上設置有低壓進氣自密封接頭。
[0009]更進一步的技術方案是低壓平衡器上的第一管道上設置有低壓壓力表。
[0010]更進一步的技術方案是第七管道上設置有油過濾器。
[0011]更進一步的技術方案是油氣冷卻器上設置有油氣冷卻器出水接頭和油氣冷卻器進水接頭；所述油氣冷卻器進水接頭的管道上設置有水壓保護繼電器。
[0012]更進一步的技術方案是油氣分離器上設置有安全閥。
[0013]更進一步的技術方案是吸附器上的第四管道上設置有高壓進氣自密封接頭；所述高壓進氣自密封接頭連接有氣體高壓保護繼電器。
[0014]更進一步的技術方案是吸附器上設置有高壓出氣自密封接頭。
[0015]更進一步的技術方案是第四管道上設置有高壓壓力表。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機和油氣冷卻器兩次冷卻，保證了機組凈化的高效率；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機、油氣分離器與吸附器三次過濾，保證了機組過濾的氦氣的純凈度。核心的雙轉(zhuǎn)子壓縮機具有體積小、重量輕、高效、低振動、可靠壽命長、改造成本低等優(yōu)點。雙轉(zhuǎn)子的外冷卻系統(tǒng)確保了壓縮機的正常工作；機組上的電控部件，使設備達到了可長期無人值守、運行中自控壓力、溫度冷卻等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一個實施例結構示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一個實施例雙轉(zhuǎn)子壓縮機外冷卻系統(tǒng)結構示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明圖2中局部放大圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，包括低壓平衡器20、雙轉(zhuǎn)子壓縮機19、油氣冷卻器15、油氣分離器8與吸附器9 ;新一代的雙轉(zhuǎn)子壓縮機具有體積小、重量輕、高效、低振動、可靠壽命長、改造成本低等優(yōu)點。低壓平衡器20通過第一管道21與雙轉(zhuǎn)子壓縮機19進氣端連通；低壓平衡器設置有低壓進氣管，氦氣先從低壓進氣管進入低壓平衡器，低壓進氣管上設置有低壓進氣自密封接頭1，防止連接操作時氦氣泄漏。氦氣從低壓平衡器的出氣端進入雙轉(zhuǎn)子壓縮機。低壓平衡器的出氣端，在第一管道上設置一個低壓壓力表2，可以隨時直觀監(jiān)測低壓平衡器的壓力情況。雙轉(zhuǎn)子壓縮機的出氣端，通過第二管道22與油氣冷卻器15進氣端連通；第一管道與第二管道均是氣路管道。第二管道連接在油氣冷卻器15的進氣端,油氣冷卻器是油冷卻和氣冷卻二合一冷卻器。油氣冷卻器底部設置有油氣冷卻器進水接頭16，冷卻水通過油氣冷卻器進水接頭的連接管注入到油氣冷卻器內(nèi)；優(yōu)選的是，在油氣冷卻器進水接頭處的連接管上設置有水壓保護繼電器14。油氣冷卻器的上端設置有油氣冷卻器出水接頭4 ;冷卻水從油氣冷卻器出水接頭處流出。油氣冷卻器出氣端通過第三管道23與油氣分離器8進氣端連接；油氣冷卻器的油路通過進油端的第六管道26與雙轉(zhuǎn)子壓縮機連通，雙轉(zhuǎn)子壓縮機將油循環(huán)輸送到油氣冷卻器內(nèi)；對油進行冷卻，第一管道同時通過第七管道27與油氣冷卻器的出油端連接，油氣冷卻器內(nèi)的油通過第七管道循環(huán)輸送到第一管道內(nèi)，然后進入到雙轉(zhuǎn)子壓縮機內(nèi)，同時為了實現(xiàn)了雙重冷卻功能，提高冷卻效果保證壓縮機的正常工作，提高工作效率，雙轉(zhuǎn)子壓縮機上設置有外冷卻系統(tǒng)；通過水冷卻方法實現(xiàn)，雙轉(zhuǎn)子壓縮機上設置有壓縮機冷卻水入口 17和壓縮機冷卻水出口 3。
[0022]為實現(xiàn)油氣分離器內(nèi)的安全穩(wěn)定，油氣分離器8上設置有安全閥6。油氣分離器將傳輸進來的含有油雜質(zhì)的氦氣分離成較純凈的氦氣和油；氦氣通過連接油氣分離器與吸附器10的第四管道24進入到吸附器10內(nèi)；油氣分離器內(nèi)的有通過連接油氣分離器與第一管道的第五管道25進入到第一管道；然后再循環(huán)進入到雙轉(zhuǎn)子壓縮機內(nèi)。油氣分離器的出油端，在第五管道上設置有小孔過濾器，可以對油進行精密的過濾。第四管道上設置有高壓壓力表7，可以隨時監(jiān)測到第四管道內(nèi)的高壓氣壓力情況。由于負載工作模式不同，用氣量變化造成機組輸出壓力不穩(wěn)，機組中加裝有溢流閥自動調(diào)整，第四管道與第一管道之間通過第八管道28連通,第八管道28上設置有溢流閥5。
[0023]優(yōu)選的是，吸附器的進氣端設置有高壓進氣自密封接頭11，防止連接操作時，氦氣泄漏。同時在高壓進氣自密封接頭上通過連接管設置有氣體高壓保護繼電器12。吸附器的出氣端上設置有高壓出氣自密封接頭9，為防止連接操作時氦氣泄漏。實現(xiàn)了安全自動化。本實施例的壓縮凈化機組達到了設置長期無人值守、運行時壓力、溫度冷卻幾電控部分自動化。同時新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機具有體積小、重量輕、高效、低振動、可靠，長壽命。
[0024]作為優(yōu)選的實施方案，因雙轉(zhuǎn)子壓縮機排氣在機殼內(nèi)，溫度比較高。機殼內(nèi)的電動機工作的產(chǎn)生的熱量，使機殼內(nèi)的溫度不斷的升高。如圖2、圖3所示，圖3為圖2中A部分的局部放大圖。雙轉(zhuǎn)子壓縮機的外冷卻系統(tǒng)設置在雙轉(zhuǎn)子壓縮機201的外壁上；包括冷卻水管202/302，冷卻水管均勻盤繞在雙轉(zhuǎn)子壓縮機外壁上，具體的在機殼外部用紫銅管盤繞，同時每上下兩圈冷卻水管之間留有間隔，優(yōu)選的是在間隔處設置有熱傳導介質(zhì)203/303 ；這樣有利于熱量傳輸，同時冷卻系統(tǒng)穩(wěn)定性更高。優(yōu)選的是，熱傳導介質(zhì)可以是石墨、鋁粉、鎂粉、有機熱傳輸物中的一種或幾種的混合。用環(huán)氧膠加石墨粉、金屬粉填充在兩管之間，換熱面積大大增加，能有效控制電機的溫度。外冷卻系統(tǒng)的冷卻水進口 204設置在壓縮機下部，外冷卻系統(tǒng)的冷卻水出口 205設置在壓縮機上部。雙轉(zhuǎn)子壓縮機上設置有包括第一壓縮機進氣口 206/304和第二壓縮機進氣口 207/305在內(nèi)的兩個進氣口。兩個進氣口之間設置有冷卻水管和熱傳輸介質(zhì)，提高了工作效率，同時冷卻效果好。本實施例氦氣壓縮凈化機組具體指標，雙轉(zhuǎn)子壓縮機輸入功率為4.5KW，電壓380V，輸氣量在入口 0.6Mpa/CM的狀態(tài)下?100m3/h，排氣溫度60°C，機殼溫度50°C?52°C，可供各種小型冷機、低溫泵配套使用。
[0025]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一個實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結構或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0026]盡管這里參照發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，包括低壓平衡器、雙轉(zhuǎn)子壓縮機、油氣冷卻器、油氣分離器與吸附器；其特征在于:所述的低壓平衡器通過第一管道與所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機進氣端連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機通過第二管道與油氣冷卻器進氣端連通；所述油氣冷卻器出氣端通過第三管道與所述油氣分離器進氣端連接；所述油氣分離器出氣端通過第四管道與所述吸附器連接；所述油氣分離器出油端通過第五管道與所述第一管道連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機出油端通過第六管道與所述油氣冷卻器進油端連通；所述油氣冷卻器出油端通過第七管道與所述第一管道連通；所述第四管道通過第八管道與所述第一管道連通；所述第八管道上設置有溢流閥。
2.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的雙轉(zhuǎn)子壓縮機外壁上設置有外冷卻系統(tǒng)；所述外冷卻系統(tǒng)包括盤繞在所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機外壁上的冷卻水管，所述冷卻水管兩端分別為冷卻水進水口和冷卻水出水口 ；所述冷卻水管之間的間隔處設置有熱傳導介質(zhì)。
3.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的低壓平衡器上設置有低壓進氣管，所述低壓進氣管上設置有低壓進氣自密封接頭。
4.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的低壓平衡器上的第一管道上設置有低壓壓力表。
5.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的第七管道上設置有油過濾器。
6.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的油氣冷卻器上設置有油氣冷卻器出水接頭和油氣冷卻器進水接頭；所述油氣冷卻器進水接頭的管道上設置有水壓保護繼電器。
7.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的油氣分離器上設置有安全閥。
8.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的吸附器上的第四管道上設置有高壓進氣自密封接頭；所述高壓進氣自密封接頭連接有氣體高壓保護繼電器。
9.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的吸附器上設置有高壓出氣自密封接頭。
10.根據(jù)權利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機為核心的氦氣壓縮凈化機組，其特征在于所述的第四管道上設置有高壓壓力表。
【文檔編號】F25J3/00GK103836883SQ201410085691
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】陳勇 申請人:陳勇