一种纯化设备的制作方法

本申请涉及氦气纯化，尤其涉及一种纯化设备。

背景技术：

1、在超低温领域，通常通过液氦获得冷量，而液氦可通过氦制冷机系统对氦气进行制冷获得。其中，氦制冷机系统的运行对氦气的纯度要求极高，杂质气体含量要求小于等于5ppm。氦制冷机系统在现场安装时，撬间管路中会带入一些粉尘，管路焊接时会带入焊渣等杂质，因此在系统开始正常运行前需要对整个系统进行纯化，清除杂质，通常需要通过纯化装置进行纯化处理。

2、然而，现有纯化装置在工作时，漏热严重、冷量损失较多，造成能耗较大。

技术实现思路

1、本申请提供了一种纯化设备，以减少纯化氦气过程中的漏热。

2、本申请提供了一种纯化设备，包括：

3、外壳；

4、液氮杜瓦，设置于所述外壳内；

5、换热器，设置于所述液氮杜瓦与所述外壳之间，所述换热器包括第一换热通道和第二换热通道；

6、过滤器，设置于所述液氮杜瓦内，所述过滤器的输入口与所述第一换热通道的输出端连通，所述过滤器的输出口与所述第二换热通道的输入端连通。

7、基于以上技术方案，使用过程中，换热器可在液氮杜瓦的外侧形成一冷屏结构，可改变液氮杜瓦与外界环境的热传递路径，减少液氮杜瓦与外界环境的换热，大幅度降低液氮杜瓦的冷量损失，即可减少纯化设备中冷量的损失，降低能耗。

8、在一些可能的实施方式中，所述换热器由换热管缠绕呈螺旋状结构，所述换热器包括第一端和第二端，所述第一端的直径大于所述第二端的直径；

9、所述第一换热通道的输入端靠近所述第一端设置，所述第一换热通道的输出端靠近所述第二端设置；

10、所述第二换热通道的输入端靠近所述第二端设置，所述第二换热通道的输出端靠近所述第一端设置；

11、所述纯化设备包括保温介质，所述保温介质填充于所述外壳与所述换热器之间，以及所述换热器与所述液氮杜瓦之间。

12、在一些可能的实施方式中，所述液氮杜瓦包括主体罐部和至少一连通管，所述外壳包括外壳本体及至少一套管；

13、所述主体罐部设置于所述外壳本体内，所述至少一连通管的一端与所述主体罐部内部连通，所述至少一连通管远离所述主体罐部的一端穿设于所述外壳本体并相对于所述外壳本体凸出，所述连通管与所述外壳本体之间存在间隙；

14、所述至少一套管设置于所述外壳本体远离所述主体罐部的一侧，所述至少一套管一一对应相间隔地套设于所述至少一连通管的周侧，所述套管远离所述外壳本体的一端还设置有衔接环，所述衔接环衔接于所述套管与对应的所述连通管之间。

15、在一些可能的实施方式中，所述过滤器包括：

16、壳体组件，所述过滤器的输入口和输出口均开设于所述壳体组件的同一端；

17、吸附介质，填充于所述壳体组件中，所述吸附介质用于过滤纯化介质中的杂质气体；

18、过滤组件，所述输入口和所述输出口位置均设置有所述过滤组件，所述过滤组件用于过滤纯化介质中的颗粒杂质。

19、在一些可能的实施方式中，所述过滤组件包括依次层叠设置的第一多孔板、过滤片和第二多孔板。

20、在一些可能的实施方式中，所述过滤器还包括导流管，所述导流管设置于所述壳体组件中，所述导流管的一端与所述输入口连通，所述导流管的另一端向远离所述输入口的方向延伸。

21、在一些可能的实施方式中，所述过滤器还包括装配管，所述装配管插设于所述壳体组件中，所述装配管包括封闭端和开口端，所述封闭端位于所述壳体组件中，所述开口端相对于所述壳体组件远离所述输入口的一端凸出，所述装配管用于插入电加热棒。

22、在一些可能的实施方式中，所述液氮杜瓦包括主体罐部和第一连通管；

23、所述第一连通管的一端与所述主体罐部内部连通，并与所述装配管的开口端相对连通；

24、所述第一连通管远离所述主体罐部的一端穿设于所述外壳，并相对于所述外壳凸出。

25、在一些可能的实施方式中，所述壳体组件包括壳主体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分设于所述壳主体的两端；

26、所述输入口和所述输出口开设于所述第一端盖，所述第二端盖与所述壳主体可拆卸连接。

27、在一些可能的实施方式中，所述纯化设备还包括纯化介质输入管和纯化介质输出管；

28、所述纯化介质输入管的一端与所述第一换热通道的输入端连通，所述纯化介质输入管的另一端连接有第一自密封接头；

29、所述纯化介质输出管的一端与所述第二换热通道的输出端连通，所述纯化介质输出管的另一端连接有第二自密封接头。

技术特征：

1.一种纯化设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纯化设备，其特征在于，所述换热器由换热管缠绕呈螺旋状结构，所述换热器包括第一端和第二端，所述第一端的直径大于所述第二端的直径；

3.根据权利要求1或2所述的纯化设备，其特征在于，所述液氮杜瓦包括主体罐部和至少一连通管，所述外壳包括外壳本体及至少一套管；

4.根据权利要求1所述的纯化设备，其特征在于，所述过滤器包括：

5.根据权利要求4所述的纯化设备，其特征在于，所述过滤组件包括依次层叠设置的第一多孔板、过滤片和第二多孔板。

6.根据权利要求4或5所述的纯化设备，其特征在于，所述过滤器还包括导流管，所述导流管设置于所述壳体组件中，所述导流管的一端与所述输入口连通，所述导流管的另一端向远离所述输入口的方向延伸。

7.根据权利要求4或5所述的纯化设备，其特征在于，所述过滤器还包括装配管，所述装配管插设于所述壳体组件中，所述装配管包括封闭端和开口端，所述封闭端位于所述壳体组件中，所述开口端相对于所述壳体组件远离所述输入口的一端凸出，所述装配管用于插入电加热棒。

8.根据权利要求7所述的纯化设备，其特征在于，所述液氮杜瓦包括主体罐部和第一连通管；

9.根据权利要求4或5所述的纯化设备，其特征在于，所述壳体组件包括壳主体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分设于所述壳主体的两端；

10.根据权利要求1所述的纯化设备，其特征在于，所述纯化设备还包括纯化介质输入管和纯化介质输出管；

技术总结
本申请公开了一种纯化设备，涉及氦气纯化技术领域。纯化设备包括外壳、液氮杜瓦、换热器和过滤器；液氮杜瓦设置于所述外壳内；换热器设置于所述液氮杜瓦与所述外壳之间，所述换热器包括第一换热通道和第二换热通道；过滤器设置于所述液氮杜瓦内，所述过滤器的输入口与所述第一换热通道的输出端连通，所述过滤器的输出口与所述第二换热通道的输入端连通。本申请提供的纯化设备，可减少冷量损失，降低能耗。

技术研发人员：杨兴平,杜政锦,王宇芹,李尊业,丘灶浓
受保护的技术使用者：中科富海（中山）低温装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16