氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氦低温系统透平膨胀机领域，具体是一种氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器。
【背景技术】
[0002]在大型氦低温系统中，透平膨胀机是其核心部件，氦透平膨胀机的安全运行尤为重要，其中就包括对其入口气体固体杂质颗粒尺寸的大小有着严格苛刻的要求，有的透平膨胀机要求不大于3 μ m，且要求阻力小，所以低温过滤器的设计在这里就尤为重要。传统过滤器的法兰密封在深低温(80K)下容易泄漏，而采用全焊接密封的过滤器的滤芯又不方便拆卸清洗保养，因此，就需要有一个在深低温(80K以下)下不泄漏，阻力小，精度高，而滤芯又可拆卸的过滤器。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，以解决现有技术氦低温系统透平膨胀机中过滤器存在的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，其特征在于:包括有外壳，所述外壳顶部开有安装口以及环绕安装口的环槽，外壳顶部外壁连接有环绕安装口的环台，环台上开有多个螺纹孔，外壳底部连通安装有排气口，外壳一侧上部连通安装有进气口，还包括有密封封盖、滤芯，所述密封封盖盖合在外壳顶部，密封封盖底部成型有卡入外壳顶部环槽中的环形台，且环形台底部与外壳顶部环槽槽底之间设置有外密封垫片，密封封盖中靠近边沿位置设置有多个与外壳顶部侧壁环台上螺纹孔位置一一对应的螺纹通孔，密封封盖中每个螺纹通孔中分别螺入有六角螺栓，六角螺栓分别穿过密封封盖中螺纹通孔并螺入环台中位置对应的螺纹孔中，每个六角螺栓的栓帽与密封封盖之间设有套在六角螺栓上的垫圈，所述滤芯设置在外壳内，滤芯顶部封闭且滤芯顶部中心设有向上凸起的凸台，凸台顶部向凸台中设有工艺安装螺纹孔，滤芯顶部紧靠凸台设有环绕凸台的环槽，滤芯顶部凸台上套有弹簧，弹簧底端安装在滤芯顶部环槽中，所述密封封盖底部中心开有凹槽，弹簧顶端安装在密封封盖底部中心凹槽中，所述滤芯底部连通有向下凸起的滤芯口，滤芯口伸入外壳底部排气口中，且滤芯底部与外壳内底部之间设有套在滤芯口上的内密封垫片。
[0005]所述的氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，其特征在于:所述的内密封垫片采用聚四氟乙烯垫片、外密封垫片采用退火处理的无氧铜垫片；六角螺栓材质为黄铜，外壳和垫圈材质采用304不锈钢。
[0006]密封封盖通过圆周的6个光孔用六角螺栓、垫圈与过滤器外壳上的螺纹相连，通过压紧外密封垫片密封、防止外漏，在低温下亦能防止泄漏，其原理在于:六角螺栓材质为黄铜，而垫圈、外壳、密封封盖材质均为304不锈钢，利用在低温下特别是在深低温下黄铜的收缩率比304不锈钢的收缩率大的特性，保证了在低温下更能锁紧密封垫，从而保证密封封盖处不泄漏。外密封垫片采用无氧铜(退火处理)垫片，具有很好的密封性能、柔软性好，为无泄漏提供了保障。
[0007]本发明滤芯安装在外壳内用弹簧压紧内密封垫片密封，内密封垫片采用聚四氟乙烯垫片，耐低温，密封性能好。在低温下内密封垫片(聚四氟乙烯垫片)会产生收缩，这时弹簧的弹力能提及时供压紧补偿，从而能保证低温下不泄漏。
[0008]滤芯采用不锈钢(304)折叠式密纹网滤芯、名义精度3 μ m，具有过滤面积大，阻力小的特点，从而满足过滤器阻力要求。
[0009]本发明的氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器亦可以应用于其他方面使用。
[0010]本发明的优点是:
本发明解决了传统过滤器深低温(80K以下)下易泄漏的难题，而且本过滤器可拆卸，便于定期清洗保养，且具有精度高，阻力小的特点，为透平膨胀机的安全运行提供了重要保障。
【附图说明】
[0011]图1过滤器总体结构示意图。
[0012]图2垫圈结构示意图。
[0013]图3密封封盖结构示意图。
[0014]图4外壳结构示意图。
[0015]图5外密封垫片结构示意图。
[0016]图6内密封垫片结构示意图。
[0017]图7滤芯结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1-图7所示，氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，包括有外壳1，外壳I顶部开有安装口 2以及环绕安装口 2的环槽3，外壳I顶部外壁连接有环绕安装口 2的环台4，环台4上开有多个螺纹孔5，外壳I底部连通安装有排气口 6，外壳I 一侧上部连通安装有进气口 7，还包括有密封封盖8、滤芯9，密封封盖8盖合在外壳I顶部，密封封盖8底部成型有卡入外壳I顶部环槽3中的环形台10，且环形台10底部与外壳I顶部环槽3槽底之间设置有外密封垫片11，密封封盖8中靠近边沿位置设置有多个与外壳I顶部侧壁环台4上螺纹孔5位置一一对应的螺纹通孔12，密封封盖8中每个螺纹通孔12中分别螺入有六角螺栓13，六角螺栓13分别穿过密封封盖8中螺纹通孔12并螺入环台4中位置对应的螺纹孔5中，每个六角螺栓13的栓帽与密封封盖8之间设有套在六角螺栓13上的垫圈14，滤芯9设置在外壳I内，滤芯9顶部封闭且滤芯9顶部中心设有向上凸起的凸台15，凸台15顶部向凸台15中设有工艺安装螺纹孔16，滤芯9顶部紧靠凸台15设有环绕凸台15的环槽17，滤芯9顶部凸台15上套有弹簧18，弹簧18底端安装在滤芯9顶部环槽17中，密封封盖8底部中心开有凹槽19，弹簧18顶端安装在密封封盖8底部中心凹槽19中，滤芯9底部连通有向下凸起的滤芯口 20，滤芯口 20伸入外壳I底部排气口 6中，且滤芯9底部与外壳I内底部之间设有套在滤芯口 20上的内密封垫片21。
[0019]内密封垫片21采用聚四氟乙稀垫片、外密封垫片11采用退火处理的无氧铜垫片；六角螺栓13材质为黄铜，外壳I和垫圈14材质采用304不锈钢。
[0020]本发明在深低温(80K以下)下，不泄露，且过滤器滤芯可拆卸，便于定期清洗保养，具有体积小，阻力小特点，大大方便安装维护；该过滤器过滤精度可达3 μπι，完全满足氦低温系统透平膨胀机对入口气体固体颗粒过滤的要求。
[0021]本发明突破传统过滤器深低温(80Κ以下)下容易泄露的方法，解决了氦低温系统透平膨胀机对进气过滤器过滤精度高，阻力小，且便于清洗维护的难题，大大提高了氦透平膨胀机的运行安全性，大大方便了氦透平膨胀机的定期维护。
[0022]本发明满足了氦低温系统透平膨胀机对进气过滤无泄漏、精度高、阻力小、且滤芯便于定期清洗的要求，大大提高了氦透平膨胀机运行的安全性，大大方便了氦透平膨胀机的定期维护。
[0023]本发明装配时，将内密封垫片、滤芯，装入外壳内(滤芯上有工艺安装螺纹孔，拧入工艺安装螺栓，便于安装)，取下工艺安装螺栓，然后在滤芯上端装上弹簧，在外壳的密封槽内装入外密封垫片，然后装上密封封盖，通过密封封盖圆周的6个光孔用螺栓、垫圈与过滤器外壳上的螺纹相连，最后将所有螺栓均匀拧紧即可(需对称拧紧)。这样一个氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器就完成了。
【主权项】
1.氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，其特征在于:包括有外壳，所述外壳顶部开有安装口以及环绕安装口的环槽，外壳顶部外壁连接有环绕安装口的环台，环台上开有多个螺纹孔，外壳底部连通安装有排气口，外壳一侧上部连通安装有进气口，还包括有密封封盖、滤芯，所述密封封盖盖合在外壳顶部，密封封盖底部成型有卡入外壳顶部环槽中的环形台，且环形台底部与外壳顶部环槽槽底之间设置有外密封垫片，密封封盖中靠近边沿位置设置有多个与外壳顶部侧壁环台上螺纹孔位置一一对应的螺纹通孔，密封封盖中每个螺纹通孔中分别螺入有六角螺栓，六角螺栓分别穿过密封封盖中螺纹通孔并螺入环台中位置对应的螺纹孔中，每个六角螺栓的栓帽与密封封盖之间设有套在六角螺栓上的垫圈，所述滤芯设置在外壳内，滤芯顶部封闭且滤芯顶部中心设有向上凸起的凸台，凸台顶部向凸台中设有工艺安装螺纹孔，滤芯顶部紧靠凸台设有环绕凸台的环槽，滤芯顶部凸台上套有弹簧，弹簧底端安装在滤芯顶部环槽中，所述密封封盖底部中心开有凹槽，弹簧顶端安装在密封封盖底部中心凹槽中，所述滤芯底部连通有向下凸起的滤芯口，滤芯口伸入外壳底部排气口中，且滤芯底部与外壳内底部之间设有套在滤芯口上的内密封垫片。
2.根据权利要求1所述的氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，其特征在于:所述的内密封垫片采用聚四氟乙烯垫片、外密封垫片采用退火处理的无氧铜垫片；六角螺栓材质为黄铜，外壳和垫圈材质采用304不锈钢。
【专利摘要】本发明公开了一种氦低温系统透平膨胀机用可拆卸高精度深低温过滤器，包括有外壳、滤芯，密封封盖、外密封垫片、内密封垫片、弹簧、六角螺栓、垫圈等几个部分组成。本发明提供了一种深低温（80K以下）下无泄漏，可拆卸，高精度过滤器，且具有阻力小的特点，为氦低温系统透平膨胀机的安全运行提供重要保障。
【IPC分类】F01D25-00, B01D46-24
【公开号】CN104771968
【申请号】CN201510121708
【发明人】朱平, 付豹, 程远武
【申请人】中国科学院等离子体物理研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月19日