一种用于液氦杜瓦的自加压装置及加压方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111622925A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010381851.0F17C13/02(2006.01)(22)申请日2020.05.08F17C13/04(2006.01)(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230031安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号强磁场科学中心(72)发明人王钊胜梁起美皮雳(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏(51)Int.Cl.F04B37/12(2006.01)F04B39/00(2006.01)F04B39/06(2006.01)F04B39/10(2006.01)F17C9/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种用于液氦杜瓦的自加压装置及加压方法(57)摘要一种用于液氦杜瓦的自加压装置及加压方法，旨在解决现有技术中液氦杜瓦加压方式容易造成氦气浪费，加压操作的成本较高的技术问题。本发明包括用以储存低温液化气体的杜瓦，杜瓦通过第一管道与外设的换热活塞连通，第一管道上设有增压阀门，换热活塞包括换热腔室和可在换热腔室中往复滑动的活塞杆，第一管道包括外管和内管，外管和内管中的气体流动相互独立，换热腔室包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设有进气阀门，第二侧壁上设有排气阀门，进气阀门与外管远离杜瓦的一端通过第二管道相连，排气阀门与内管远离杜瓦的一端通过第三管道相连，内管的另一端与设在杜瓦内部的换热气囊相连。CN111622925ACN111622925A权利要求书1/1页1.一种用于液氦杜瓦的自加压装置，包括用以储存低温液化气体的杜瓦，其特征在于，杜瓦通过第一管道与外设的换热活塞连通，第一管道上设有增压阀门，换热活塞包括换热腔室和可在换热腔室中往复滑动的活塞杆，第一管道包括外管和内管，外管和内管中的气体流动相互独立，换热腔室包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设有进气阀门，第二侧壁上设有排气阀门，进气阀门与外管远离杜瓦的一端通过第二管道相连，排气阀门与内管远离杜瓦的一端通过第三管道相连，内管的另一端与设在杜瓦内部的换热气囊相连。2.根据权利要求1所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，换热活塞由铝合金制成，截面呈T型的活塞杆包括本体和推杆，本体和换热腔室配合构成密封腔，进气阀门和排气阀门均靠近密封腔远离本体的一端。3.根据权利要求1所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，杜瓦的一端设有长管状的注料管，注料管远离杜瓦的一端设有注料阀，注料管包括第一外管和第一内管，外管靠近杜瓦的一端与第一外管相连通，内管靠近杜瓦的一端与第一内管相连通，第一内管靠近注料阀的一端封闭，第一内管的另一端与换热气囊相连。4.根据权利要求1所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，第三管道包括第一分段和第二分段，第一分段远离第一管道的一端与排气阀门相连，第一分段的另一端设有单向阀，第二分段的一端与内管相连，单向阀与第二分段的另一端之间可拆卸连接有快速接头，单向阀对自第二分段流入第一分段的气体进行截止。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，换热气囊由柔性介质制备，所述介质为聚酰亚胺、尼龙聚乙烯共聚物或纤维树脂复合材料。6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，第一管道、第二管道和第三管道均为PU管。7.根据权利要求3所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，第一外管的管壁外侧设有绝缘包覆层。8.根据权利要求3所述的一种用于液氦杜瓦的自加压装置，其特征在于，第一外管上设有压力表。9.一种利用权利要求1至8任意一项所述的用于液氦杜瓦的自加压装置的加压方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将增压阀门、进气阀门和排气阀门保持在关闭状态，快速接头处于未安装状态，拉动活塞杆远离进气阀门运动以在密封腔中形成负压，此过程中需避免空气进入密封腔中；（2）打开增压阀门和进气阀门，待杜瓦中的低温氦气扩散至密封腔中后，打开排气阀门，按压活塞杆将密封腔中的氦气和空气的混合气体排出，关闭排气阀门，待低温氦气再次扩散至密封腔中后，打开排气阀门，重复按压活塞杆将密封腔中的气体排出；（3）待密封腔中装满纯净的低温氦气后，再次按压活塞杆，在排气过程中安装快速接头以将第一分段和第二分段连通；（4）关闭增压阀门、进气阀门和排气阀门，重复往复拉动活塞杆，测量换热活塞的壁面温度T1，测量室温T2；（5）当T1与T2差值的绝对值小于5℃时，打开排气阀门和增压阀门，杜瓦中的压强上升，从而实现液氦的排放。2CN111622925A说明书1/5页一种用于液氦杜瓦的自加压装置及加压方法技术领域[0001]本