以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，低壓平衡器通過第一管道與雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)氣端連通；雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)通過第二管道與油氣冷卻器進(jìn)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(jìn)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(jī)出油端通過第六管道與油氣冷卻器進(jìn)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(shè)置有溢流閥；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)和油氣冷卻器兩次冷卻，保證了機(jī)組凈化的高效率；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、油氣分離器與吸附器三次過濾，保證了機(jī)組過濾的氦氣的純凈度。
【專利說明】以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，科技發(fā)展很快，核磁共振成像裝置已在各級(jí)醫(yī)療領(lǐng)域和一些科研領(lǐng)域迅速普及，并不斷升級(jí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度越做越高，基本上都進(jìn)入超導(dǎo)時(shí)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(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本特別高。隨著液氦低溫區(qū)的小型制冷機(jī)逐漸商品化，利用小型制冷機(jī)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(shí)現(xiàn)大大降低設(shè)備運(yùn)行的成本。
[0003]目前，電子制造領(lǐng)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(duì)小型制冷機(jī)需求量不斷增長(zhǎng)。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(yīng)用于半導(dǎo)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(shè)備、真空表面分析儀器、離子注入機(jī)和空間模擬裝置等方面。在低溫泵內(nèi)設(shè)有由液氦或制冷機(jī)冷卻到極低溫度的冷板。作為小型制冷機(jī)一個(gè)重要組成部份氦氣壓縮凈化機(jī)組，也逐漸商品化。液氦溫區(qū)的小型制冷機(jī)，其氦氣壓縮凈化機(jī)組是其重要的組成部分。氦氣壓縮凈化機(jī)組核心部分是壓縮機(jī)，性能影響氦氣壓縮凈化機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)。新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)具有體積小、重量輕、高效、低振動(dòng)、可靠，長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。而渦輪壓縮機(jī)使用和改造成本過高，無法適用市場(chǎng)需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小，占地面積少，高效、低振動(dòng)，冷卻效果和凈化效果好的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組。
[0005]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，包括低壓平衡器、雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、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(jī)進(jìn)氣端連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)通過第二管道與油氣冷卻器進(jìn)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(jìn)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(jī)出油端通過第六管道與所述油氣冷卻器進(jìn)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(shè)置有溢流閥；新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)具有體積小、重量輕、高效、低振動(dòng)、可靠，長(zhǎng)壽命。
[0007]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)外壁上設(shè)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(jī)外壁上的冷卻水管，所述冷卻水管兩端分別為冷卻水進(jìn)水口和冷卻水出水口；所述冷卻水管之間的間隔處設(shè)置有熱傳導(dǎo)介質(zhì)；在雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行第一步冷卻，實(shí)現(xiàn)了高效凈化的功能。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是低壓平衡器上設(shè)置有低壓進(jìn)氣管，所述低壓進(jìn)氣管上設(shè)置有低壓進(jìn)氣自密封接頭。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是低壓平衡器上的第一管道上設(shè)置有低壓壓力表。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是第七管道上設(shè)置有油過濾器。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是油氣冷卻器上設(shè)置有油氣冷卻器出水接頭和油氣冷卻器進(jìn)水接頭；所述油氣冷卻器進(jìn)水接頭的管道上設(shè)置有水壓保護(hù)繼電器。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是油氣分離器上設(shè)置有安全閥。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是吸附器上的第四管道上設(shè)置有高壓進(jìn)氣自密封接頭；所述高壓進(jìn)氣自密封接頭連接有氣體高壓保護(hù)繼電器。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是吸附器上設(shè)置有高壓出氣自密封接頭。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是第四管道上設(shè)置有高壓壓力表。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)和油氣冷卻器兩次冷卻，保證了機(jī)組凈化的高效率；氦氣經(jīng)過雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、油氣分離器與吸附器三次過濾，保證了機(jī)組過濾的氦氣的純凈度。核心的雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)具有體積小、重量輕、高效、低振動(dòng)、可靠壽命長(zhǎng)、改造成本低等優(yōu)點(diǎn)。雙轉(zhuǎn)子的外冷卻系統(tǒng)確保了壓縮機(jī)的正常工作；機(jī)組上的電控部件，使設(shè)備達(dá)到了可長(zhǎng)期無人值守、運(yùn)行中自控壓力、溫度冷卻等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)外冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型圖2中局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，包括低壓平衡器20、雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)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(jī)具有體積小、重量輕、高效、低振動(dòng)、可靠壽命長(zhǎng)、改造成本低等優(yōu)點(diǎn)。低壓平衡器20通過第一管道21與雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)19進(jìn)氣端連通；低壓平衡器設(shè)置有低壓進(jìn)氣管，氦氣先從低壓進(jìn)氣管進(jìn)入低壓平衡器，低壓進(jìn)氣管上設(shè)置有低壓進(jìn)氣自密封接頭I，防止連接操作時(shí)氦氣泄漏。氦氣從低壓平衡器的出氣端進(jìn)入雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。低壓平衡器的出氣端，在第一管道上設(shè)置一個(gè)低壓壓力表2，可以隨時(shí)直觀監(jiān)測(cè)低壓平衡器的壓力情況。雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的出氣端，通過第二管道22與油氣冷卻器15進(jìn)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(jìn)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(shè)置有油氣冷卻器進(jìn)水接頭16,冷卻水通過油氣冷卻器進(jìn)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(jìn)水接頭處的連接管上設(shè)置有水壓保護(hù)繼電器14。油氣冷卻器的上端設(shè)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(jìn)氣端連接；油氣冷卻器的油路通過進(jìn)油端的第六管道26與雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)連通，雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)將油循環(huán)輸送到油氣冷卻器內(nèi)；對(duì)油進(jìn)行冷卻，第一管道同時(shí)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(jìn)入到雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)內(nèi)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)了雙重冷卻功能，提高冷卻效果保證壓縮機(jī)的正常工作，提高工作效率，雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)上設(shè)置有外冷卻系統(tǒng)；通過水冷卻方法實(shí)現(xiàn)，雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)上設(shè)置有壓縮機(jī)冷卻水入口 17和壓縮機(jī)冷卻水出口 3。
[0022]為實(shí)現(xiàn)油氣分離器內(nèi)的安全穩(wěn)定，油氣分離器8上設(shè)置有安全閥6。油氣分離器將傳輸進(jìn)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(jìn)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(jìn)入到第一管道；然后再循環(huán)進(jìn)入到雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)內(nèi)。油氣分離器的出油端，在第五管道上設(shè)置有小孔過濾器，可以對(duì)油進(jìn)行精密的過濾。第四管道上設(shè)置有高壓壓力表7，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)到第四管道內(nèi)的高壓氣壓力情況。由于負(fù)載工作模式不同，用氣量變化造成機(jī)組輸出壓力不穩(wěn)，機(jī)組中加裝有溢流閥自動(dòng)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(shè)置有溢流閥5。
[0023]優(yōu)選的是，吸附器的進(jìn)氣端設(shè)置有高壓進(jìn)氣自密封接頭11，防止連接操作時(shí)，氦氣泄漏。同時(shí)在高壓進(jìn)氣自密封接頭上通過連接管設(shè)置有氣體高壓保護(hù)繼電器12。吸附器的出氣端上設(shè)置有高壓出氣自密封接頭9，為防止連接操作時(shí)氦氣泄漏。實(shí)現(xiàn)了安全自動(dòng)化。本實(shí)施例的壓縮凈化機(jī)組達(dá)到了設(shè)置長(zhǎng)期無人值守、運(yùn)行時(shí)壓力、溫度冷卻幾電控部分自動(dòng)化。同時(shí)新一代雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)具有體積小、重量輕、高效、低振動(dòng)、可靠，長(zhǎng)壽命。
[0024]作為優(yōu)選的實(shí)施方案，因雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)排氣在機(jī)殼內(nèi)，溫度比較高。機(jī)殼內(nèi)的電動(dòng)機(jī)工作的產(chǎn)生的熱量，使機(jī)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(jī)的外冷卻系統(tǒng)設(shè)置在雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)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(jī)外壁上，具體的在機(jī)殼外部用紫銅管盤繞，同時(shí)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(shè)置有熱傳導(dǎo)介質(zhì)203/303 ；這樣有利于熱量傳輸，同時(shí)冷卻系統(tǒng)穩(wěn)定性更高。優(yōu)選的是，熱傳導(dǎo)介質(zhì)可以是石墨、鋁粉、鎂粉、有機(jī)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(jī)的溫度。外冷卻系統(tǒng)的冷卻水進(jìn)口 204設(shè)置在壓縮機(jī)下部，外冷卻系統(tǒng)的冷卻水出口 205設(shè)置在壓縮機(jī)上部。雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)上設(shè)置有包括第一壓縮機(jī)進(jìn)氣口 206/304和第二壓縮機(jī)進(jìn)氣口 207/305在內(nèi)的兩個(gè)進(jìn)氣口。兩個(gè)進(jìn)氣口之間設(shè)置有冷卻水管和熱傳輸介質(zhì)，提高了工作效率，同時(shí)冷卻效果好。本實(shí)施例氦氣壓縮凈化機(jī)組具體指標(biāo)，雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)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(jī)殼溫度50°C?52°C，可供各種小型冷機(jī)、低溫泵配套使用。
[0025]在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一個(gè)實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0026]盡管這里參照實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，包括低壓平衡器、雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、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(jī)進(jìn)氣端連通；所述雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)通過第二管道與油氣冷卻器進(jìn)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(jìn)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(jī)出油端通過第六管道與所述油氣冷卻器進(jìn)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(shè)置有溢流閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)外壁上設(shè)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(jī)外壁上的冷卻水管，所述冷卻水管兩端分別為冷卻水進(jìn)水口和冷卻水出水口 ；所述冷卻水管之間的間隔處設(shè)置有熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的低壓平衡器上設(shè)置有低壓進(jìn)氣管，所述低壓進(jìn)氣管上設(shè)置有低壓進(jìn)氣自密封接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的低壓平衡器上的第一管道上設(shè)置有低壓壓力表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的第七管道上設(shè)置有油過濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的油氣冷卻器上設(shè)置有油氣冷卻器出水接頭和油氣冷卻器進(jìn)水接頭；所述油氣冷卻器進(jìn)水接頭的管道上設(shè)置有水壓保護(hù)繼電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的油氣分離器上設(shè)置有安全閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的吸附器上的第四管道上設(shè)置有高壓進(jìn)氣自密封接頭；所述高壓進(jìn)氣自密封接頭連接有氣體高壓保護(hù)繼電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的吸附器上設(shè)置有高壓出氣自密封接頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為核心的氦氣壓縮凈化機(jī)組，其特征在于所述的第四管道上設(shè)置有高壓壓力表。
【文檔編號(hào)】F25J3/00GK203731792SQ201420106665
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】陳勇 申請(qǐng)人:陳勇