Licuador de helio de alta pureza

Nuestro sistema de licuefacción de helio utiliza un turbo-expansor de helio ciclo de refrigeración Brayton para lograr la capacidad de refrigeración deseada. En primer lugar, el helio gaseoso a alta presión se obtiene a través de un compresor de helio. Una parte del gas helio a alta presión se somete a la refrigeración por expansión en el turbo-expansor, mientras que el gas helio a alta presión restante se enfría progresivamente en intercambiadores de calor multietapa. Finalmente, el helio líquido se obtiene mediante la regulación a través de una válvula Joule-Thomson, y el helio líquido resultante se supera directamente como producto. Este tipo de equipo de refrigeración se denomina un licuador de helio.

El sistema de licuefacción de helio utiliza un turbo-expansor de helio ciclo de refrigeración Brayton para lograr el proceso de licuar el gas helio. El sistema consta de varios componentes y equipos clave.
1. Compresor de helio: El compresor de helio es responsable de comprimir el gas helio entrante a una presión alta. Este gas helio a alta presión es el punto de partida del proceso de licuefacción.
2. Filtro de gas helio: El filtro de gas helio se utiliza para eliminar impurezas y contaminantes del gas helio, asegurando la pureza y calidad del gas antes de su posterior procesamiento.
3. 4,5K Cold Box: La caja fría 4,5K es un componente crucial del sistema y sirve como un recipiente aislado al vacío. Mantiene temperaturas extremadamente bajas, alrededor de 4,5 Kelvin (aproximadamente -268,65 grados Celsius o -451,5 grados Fahrenheit), requeridas para el proceso de licuefacción. La caja fría contiene varios componentes que desempeñan un papel específico en el proceso de licuefacción.
a. Intercambiadores de calor de varias etapas: Estos intercambiadores de calor son responsables de enfriar progresivamente el gas helio a alta presión obtenido del compresor. Los intercambiadores de calor facilitan la transferencia de calor entre el gas entrante y el medio de refrigeración, reduciendo la temperatura del gas.
b. Turbo-Expander de helio: El turbo-expansor de helio es un componente clave que utiliza la expansión del gas helio de alta presión para lograr la refrigeración. A medida que el gas se expande, su temperatura disminuye, lo que produce un efecto de enfriamiento. Este proceso se conoce como enfriamiento de expansión y juega un papel crucial en el proceso de licuefacción.
c. Recipiente de adsorbente interno: El recipiente adsorbente interno ayuda a eliminar cualquier resto de impurezas o contaminantes del gas helio, asegurando la pureza del producto final de helio licuado.
d. Válvulas de baja temperatura: Estas válvulas regulan el flujo y controlan el movimiento del gas helio a bajas temperaturas dentro del sistema.
e. Componentes de medición: Varios sensores y dispositivos de medición están integrados en la caja fría para monitorear y medir parámetros como temperatura, presión y caudales en diferentes etapas del proceso de licuefacción.
4. Sistema de control: El sistema de control supervisa el funcionamiento y la regulación de todo el sistema de licuefacción de helio. Gestiona el funcionamiento del compresor, las válvulas, los intercambiadores de calor y otros componentes para mantener unas condiciones de proceso óptimas y garantizar una licuefacción eficiente.
5. Dewar de helio líquido: El Dewar de helio líquido es el recipiente de almacenamiento final del helio licuado. Recibe el helio después de que pasa por la caja fría y mantiene su estado de baja temperatura.
Línea de transferencia coaxial: Es una línea de transferencia especializada que conecta la caja fría con el dewar de helio líquido. 6 Permite la transferencia suave y controlada del helio licuado desde la caja fría al recipiente Dewar de almacenamiento.
7. Tanque de tampón de gas helio: El tanque de tampón de gas helio sirve como depósito para el gas helio dentro del sistema. Ayuda a regular y estabilizar la presión del gas, asegurando un suministro continuo de helio a alta presión para el proceso de licuefacción.
Proyecto |
Rendimiento |
Con refrigeración previa de LN |
40 l/h~50 l/h |
Sin enfriamiento previo de LN |
15 l/h |
Potencia del compresor |
90 kW |
COP -1 |
660 W/W~528 W/W |
Consumo de LN |
25 l/h |
Funcionamiento continuo |
8000 horas |
Pureza del helio impuro |
90-100% |
Tecnología de rodamientos de empuje de gas de alta estabilidad:
* velocidad de funcionamiento estable > 220.000 rpm (revoluciones por minuto)
* velocidad máxima: 270.000 RPM
Intercambiador de calor de lámina de fuga ultrabaja:
* tasa de fuga < 10 -9 Pa.15/s
Proceso optimizado:
* válvula de derivación para el intercambiador de calor de presión intermedia: Adaptación a las condiciones de funcionamiento del intercambiador de calor, optimización de las condiciones de trabajo de la turbina y enfriamiento rápido.
* mejora del proceso de purificación interna: Adaptación a las variaciones de pureza del helio impuro, prevención de bloqueo del hielo en el intercambiador de calor primario.
* derivación de flujo de retroceso para reducir el tiempo de enfriamiento.
Tecnología de control inteligente:
* interfaz fácil de usar
* Control estable
* medidas de seguridad de bloqueo
Presentación de productos
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