本發(fā)明涉及超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超導(dǎo)磁體用氦壓縮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
基于超導(dǎo)磁體的制冷系統(tǒng)，其核心器件超導(dǎo)磁體需要保持在液氦溫區(qū)下才能正常工作，通常是采用4.2k制冷機(jī)直接冷卻或直接將超導(dǎo)磁體放置于充滿液氦的杜瓦中，但由于杜瓦體積不能過(guò)大，因此，限制了杜瓦中液氦的使用量，且隨著液氦的不斷揮發(fā)，超導(dǎo)磁體的工作周期會(huì)比較短，不利于長(zhǎng)期維護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種超導(dǎo)磁體用氦壓縮系統(tǒng)，該氦壓縮系統(tǒng)能夠解決常規(guī)的直接加注液氦的超導(dǎo)磁體工作周期短、維護(hù)頻繁等不足，不僅能夠提高液氦的使用率，延長(zhǎng)制冷系統(tǒng)的工作周期，還為超導(dǎo)磁體的后期維護(hù)工作提供了便利。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種超導(dǎo)磁體用氦壓縮系統(tǒng)，包括膨脹機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓縮機(jī)、熱交換器、濾油器、旁通組件和吸附器；所述膨脹機(jī)的出氣口接儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口，儲(chǔ)氣罐的出氣口接壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，壓縮機(jī)的出氣口接熱交換器的進(jìn)氣口，熱交換器的出氣口接濾油器的進(jìn)氣口，濾油器的出氣口接吸附器的進(jìn)氣口，吸附器的出氣口接膨脹機(jī)的進(jìn)氣口，濾油器的出氣口還經(jīng)旁通組件接儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口；所述壓縮機(jī)的出油口接熱交換器的進(jìn)油口，熱交換器的出油口接壓縮機(jī)的進(jìn)油口；所述濾油器的出油口接壓縮機(jī)的進(jìn)油口。
進(jìn)一步的，所述膨脹機(jī)內(nèi)填充有蓄冷材料。
進(jìn)一步的，所述熱交換器內(nèi)填充有磁性材料及新型陶瓷復(fù)合材料作為回?zé)崽盍稀?/p>
進(jìn)一步的，所述膨脹機(jī)包括驅(qū)動(dòng)組件、配氣組件、氣缸組件和活塞組件。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)，可以提高液氦的使用率，延長(zhǎng)制冷機(jī)的工作周期，且能夠在實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁體在低溫環(huán)境下穩(wěn)定探測(cè)的同時(shí)，減少液氦的損耗，提高液氦的利用效率。結(jié)合本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)，4.2k制冷機(jī)可提供1.5w冷量，提高油氣分離效率和效果，保證排出氦氣的純度，具有大功率、高排氣量等特點(diǎn)，可大大提高制冷系統(tǒng)的效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：
1、膨脹機(jī)，2、儲(chǔ)氣罐，3、壓縮機(jī)，4、熱交換器，5、濾油器，6、旁通組件，7、吸附器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
如圖1所示的一種超導(dǎo)磁體用氦壓縮系統(tǒng)，包括膨脹機(jī)1、儲(chǔ)氣罐2、壓縮機(jī)3、熱交換器4、濾油器5、旁通組件6和吸附器7；所述膨脹機(jī)1的出氣口接儲(chǔ)氣罐2的進(jìn)氣口，儲(chǔ)氣罐2的出氣口接壓縮機(jī)3的進(jìn)氣口，壓縮機(jī)3的出氣口接熱交換器4的進(jìn)氣口，熱交換器4的出氣口接濾油器5的進(jìn)氣口，濾油器5的出氣口接吸附器7的進(jìn)氣口，吸附器7的出氣口接膨脹機(jī)1的進(jìn)氣口，濾油器5的出氣口還經(jīng)旁通組件6接儲(chǔ)氣罐2的進(jìn)氣口；所述壓縮機(jī)3的出油口接熱交換器4的進(jìn)油口，熱交換器4的出油口接壓縮機(jī)3的進(jìn)油口；所述濾油器5的出油口接壓縮機(jī)3的進(jìn)油口。
進(jìn)一步的，所述膨脹機(jī)1包括驅(qū)動(dòng)組件、配氣組件、氣缸組件和活塞組件。
進(jìn)一步的，所述膨脹機(jī)1內(nèi)填充有蓄冷材料。所述蓄冷材料，用于保證制冷機(jī)絕熱膨脹過(guò)程中產(chǎn)生的冷量能暫時(shí)貯存和交換。
進(jìn)一步的，所述熱交換器4內(nèi)填充有磁性材料及新型陶瓷復(fù)合材料作為回?zé)崽盍稀?/p>
本發(fā)明的工作原理為：
圖1中的實(shí)線表示氣路，虛線表示油路。所述氣路采用隔熱氦氣導(dǎo)管。在本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)工作過(guò)程中，膨脹機(jī)中的氦氣開始慢慢揮發(fā)，通過(guò)隔熱氦氣導(dǎo)管將揮發(fā)的氦氣導(dǎo)入到儲(chǔ)氣罐中，當(dāng)儲(chǔ)氣罐中的氦氣達(dá)到一定量時(shí)，再通過(guò)導(dǎo)管將氦氣導(dǎo)入到壓縮機(jī)中。制冷機(jī)的冷指安裝在壓縮機(jī)中，冷指和冷板相連接，大面積和氦氣接觸，進(jìn)行熱量交換，使氦氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)后從壓縮機(jī)輸出至熱交換器中。液態(tài)氦氣在熱交換器中通過(guò)與外界能量交換，液態(tài)氦氣又變?yōu)闅鈶B(tài)，再經(jīng)過(guò)濾油器、吸附器提純后重新輸入到膨脹機(jī)中，進(jìn)行下一輪的冷卻。氦氣在冷卻后形成液氦通過(guò)無(wú)磁隔熱液氦導(dǎo)管再次回到壓縮機(jī)中，減少了液氦的損耗，提高了液氦的利用率。
膨脹機(jī)中的氦氣蒸發(fā)到儲(chǔ)氣罐，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中采用油潤(rùn)滑和油、氣同時(shí)冷卻。所述濾油器，用于使經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后的高壓油氣混合物中的油、氣分離開。當(dāng)高壓油氣混合物經(jīng)過(guò)時(shí)，受到濾油器內(nèi)部的填充物阻撓而使得油分子聚集沉淀，從而使油氣分離。所述吸附器，用于對(duì)經(jīng)過(guò)濾油器后的高壓氦氣進(jìn)行進(jìn)一步提純，使高壓氦氣純化后排出供給冷頭。
綜上所述，本發(fā)明可以延長(zhǎng)超導(dǎo)磁體的工作時(shí)間，減少長(zhǎng)期更換4.2k制冷機(jī)中液氦的麻煩，為補(bǔ)給和維護(hù)提高了便利和保障。
以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。