一种带有冷能回收的液氦加注转注装置

本技术涉及光谱成像冷能回收，尤其涉及一种带有冷能回收的液氦加注转注装置。

背景技术：

1、氦气作为一种不可再生的稀缺资源，如论是高纯度氦气还是液氦在各个领域都非常重要，例如半导和芯片等许多领域，医疗中的核磁共振设备，液氦可以进行冷却核磁共振设备内部的超导线圈，液氦是实现内部线圈超导的关键因素，氦气是高新技术产业发展不可缺的关键资源。

2、液氦具有潜热小、密度小、良好的导热性和很强的扩散性的特点，由于液氦的温度低，因此将氦气液化需要消耗较多能量，现有技术中通常是在氦液化器或液氦工厂产生液氦后，向固定式液氦容器内加注液氦以及固定式液氦容器向液氦罐式集装箱或液氦杜瓦转注液氦过程，因此只能实现单一的加注或转注操作，而在加注或转注的期间部分蒸发后的低温氦气经过汽化器复温后重新充装，由于低温氦气与外部进行热传递，因此容易导致氦气损失大部分冷量。

技术实现思路

1、为了解决加注液氦或转注液氦，液氦蒸发产生的低温氦气重新充装时会造成氦气冷量大量流失的问题，本实用新型提出一种带有冷能回收的液氦加注转注装置。

2、本实用新型通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型提出一种带有冷能回收的液氦加注转注装置，包括进液单元、冷能回收单元、氦气回收单元、切换单元和储存单元，其中：

4、所述进液单元包括液氦源和传输管路；

5、所述储存单元包括第一液氦储罐、第二液氦储罐和第三液氦储罐；

6、所述氦气回收单元包括储存模块、压缩模块和回收模块；

7、所述切换单元用于切换转注液氦或氦气；

8、所述冷能回收单元包括换热器组和引射器。

9、进一步的，所述进液单元还包括入口调节阀，所述入口调节阀两端分别连接切换单元内和所述液氦源。

10、进一步的，所述切换单元包括第一加注调节阀和第二加注调节阀，所述入口调节阀分别连接所述第一加注调节阀、所述第二加注调节阀，所述第一加注调节阀、第二加注调节阀一端分别连接所述第一液氦储罐和所述第二液氦储罐内。

11、进一步的，所述切换单元还包括第一转注调节阀、第二转注调节阀、第三转注调节阀和第四转注调节阀，所述第一转注调节阀一端与所述第一液氦储罐连接，另一端分别与所述第三液氦储罐、所述换热器组连接，所述第四转注调节阀分与所述第三液氦储罐连接，所述第二转注调节阀一端与所述第一液氦储罐连接，另一端分别与所述第三液氦储罐、所述换热器组连接，所述第四转注调节阀分与所述第三液氦储罐连接。

12、进一步的，所述切换单元还包括第一回收阀和第二回收阀，所述第一回收阀两端分别与所述换热器组、所述第一液氦储罐连接，所述第二回收阀两端分别与所述换热器组、所述第二液氦储罐连接。

13、进一步的，所述冷能回收单元还包括第三加注调节阀，所述第三加注调节阀位于所述第一转注调节阀、所述第二转注调节阀、所述第三转注调节阀、第四转注调节阀至所述换热器组、所述第三液氦储罐的管路之间。

14、进一步的，所述冷能回收单元还包括第三加注调节阀，所述第三加注调节阀位于所述第一转注调节阀、所述第二转注调节阀、所述第三转注调节阀、第四转注调节阀至所述换热器组、所述第三液氦储罐的管路之间。

15、进一步的，所述冷能回收单元还包括第一回气阀和第一旁通阀，所述第三液氦储罐一端依次连接所述第一旁通阀、所述换热器组，并连接到所述第一回收阀、所述第二回收阀至所述换热器组之间的管路上。

16、进一步的，所述冷能回收单元还包括第一入口阀和第二入口阀，所述第一入口阀、所述第二入口阀一端与所述压缩模块连接，另一端分别与所述换热器组和所述引射器连接。

17、进一步的，所述氦气回收单元还包括第一进气阀和第二回气阀，所述氦气储罐入口端与所述第一进气阀连接，所述氦气储罐出口端与所述第二回气阀连接，所述氦气回收单元还包括第二旁通阀，所述第二旁通阀两端分别连通所述第一进气阀和所述第二回气阀。

18、进一步的，还包括纯化单元，所述纯化单元包括氮气置换模块、氦气置换模块、真空泵组和纯化器，所述氮气置换模块用于实现装置中冷能的氮气置换，所述氦气置换模块用于实现装置中冷能的氦气置换，所述真空泵组用于输送氦气和氮气，所述纯化器用于过滤杂质。

19、本实用新型的有益效果：

20、(1)本实用新型提出的带有冷能回收的液氦加注转注装置在加注液氦时，可实现向其他多个容器进行转注液氦，其次在转注或加注液氦时，液氦转化成氦气，氦气所产生的的冷能，氦气剩余的冷量可以通过冷能回收单元进行回收，并且还可以通过氦气回收单元进行回收氦气，实现冷能的充分利用，提高冷能回收的便捷性。

21、(2)本实用新型提出的带有冷能回收的液氦加注转注装置通过纯化单元可以进行置换出整个装置内部除去氦气的其他气体，其次本实用新型还可以通过控制模块进行控制硬件和控制软件配合来实现装置的智能调控。

技术特征：

1.一种带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，包括进液单元、冷能回收单元、氦气回收单元、切换单元和储存单元，其中：

2.根据权利要求1所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述进液单元还包括入口调节阀，所述入口调节阀两端分别连接切换单元内和所述液氦源。

3.根据权利要求2所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述切换单元包括第一加注调节阀和第二加注调节阀，所述入口调节阀分别连接所述第一加注调节阀、所述第二加注调节阀，所述第一加注调节阀、所述第二加注调节阀一端分别连接所述第一液氦储罐和所述第二液氦储罐内。

4.根据权利要求3所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述切换单元还包括第一转注调节阀、第二转注调节阀、第三转注调节阀和第四转注调节阀，所述第一转注调节阀一端与所述第一液氦储罐连接，另一端分别与所述第三液氦储罐、所述换热器组连接，所述第四转注调节阀分与所述第三液氦储罐连接，所述第二转注调节阀一端与所述第一液氦储罐连接，另一端分别与所述第三液氦储罐、所述换热器组连接，所述第四转注调节阀分与所述第三液氦储罐连接。

5.根据权利要求4所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述切换单元还包括第一回收阀和第二回收阀，所述第一回收阀两端分别与所述换热器组、所述第一液氦储罐连接，所述第二回收阀两端分别与所述换热器组、所述第二液氦储罐连接。

6.根据权利要求5所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述冷能回收单元还包括第三加注调节阀，所述第三加注调节阀位于所述第一转注调节阀、所述第二转注调节阀、所述第三转注调节阀、第四转注调节阀至所述换热器组、所述第三液氦储罐的管路之间。

7.根据权利要求6所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述冷能回收单元还包括第一回气阀和第一旁通阀，所述第三液氦储罐一端依次连接所述第一旁通阀、所述换热器组，并连接到所述第一回收阀、所述第二回收阀至所述换热器组之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述冷能回收单元还包括第一入口阀和第二入口阀，所述第一入口阀、所述第二入口阀一端与所述压缩模块连接，另一端分别与所述换热器组和所述引射器连接。

9.根据权利要求1所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，所述氦气回收单元还包括第一进气阀和第二回气阀，所述氦气储罐入口端与所述第一进气阀连接，所述氦气储罐出口端与所述第二回气阀连接，所述氦气回收单元还包括第二旁通阀，所述第二旁通阀两端分别连通所述第一进气阀和所述第二回气阀。

10.根据权利要求9所述的带有冷能回收的液氦加注转注装置，其特征在于，还包括纯化单元，所述纯化单元包括氮气置换模块、氦气置换模块、真空泵组和纯化器，所述氮气置换模块用于实现装置中冷能的氮气置换，所述氦气置换模块用于实现装置中冷能的氦气置换，所述真空泵组用于输送氦气和氮气，所述纯化器用于过滤杂质。

技术总结
本技术提出一种带有冷能回收的液氦加注转注装置，具体涉及于冷能回收技术领域,所述带有冷能回收的液氦加注转注装置包括进液单元、冷能回收单元、氦气回收单元、切换单元和储存单元，包括所述进液单元包括液氦源，所述储存单元包括第一液氦储罐、第二液氦储罐和第三液氦储罐，所述氦气回收单元包括氦气储罐、压缩模块和回收模块，所述切换单元用于切换转注液氦或氦气，所述冷能回收单元包括换热器组和引射器，本技术通过氦气回收单元和冷能回收单元可以重复利用了冷能，提高冷能回收的便捷性。

技术研发人员：谢秀娟,贾启明,黄桂朝,朱伟平,霍延凯,刘立强,龚领会
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：20230927
技术公布日：2024/5/19