本發(fā)明涉及超導磁體技術領域，具體涉及一種超導磁體用氦壓縮系統(tǒng)。
背景技術：
基于超導磁體的制冷系統(tǒng)，其核心器件超導磁體需要保持在液氦溫區(qū)下才能正常工作，通常是采用4.2k制冷機直接冷卻或直接將超導磁體放置于充滿液氦的杜瓦中，但由于杜瓦體積不能過大，因此，限制了杜瓦中液氦的使用量，且隨著液氦的不斷揮發(fā)，超導磁體的工作周期會比較短，不利于長期維護。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種超導磁體用氦壓縮系統(tǒng)，該氦壓縮系統(tǒng)能夠解決常規(guī)的直接加注液氦的超導磁體工作周期短、維護頻繁等不足，不僅能夠提高液氦的使用率，延長制冷系統(tǒng)的工作周期，還為超導磁體的后期維護工作提供了便利。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：
一種超導磁體用氦壓縮系統(tǒng)，包括膨脹機、儲氣罐、壓縮機、熱交換器、濾油器、旁通組件和吸附器；所述膨脹機的出氣口接儲氣罐的進氣口，儲氣罐的出氣口接壓縮機的進氣口，壓縮機的出氣口接熱交換器的進氣口，熱交換器的出氣口接濾油器的進氣口，濾油器的出氣口接吸附器的進氣口，吸附器的出氣口接膨脹機的進氣口，濾油器的出氣口還經(jīng)旁通組件接儲氣罐的進氣口；所述壓縮機的出油口接熱交換器的進油口，熱交換器的出油口接壓縮機的進油口；所述濾油器的出油口接壓縮機的進油口。
進一步的，所述膨脹機內(nèi)填充有蓄冷材料。
進一步的，所述熱交換器內(nèi)填充有磁性材料及新型陶瓷復合材料作為回熱填料。
進一步的，所述膨脹機包括驅動組件、配氣組件、氣缸組件和活塞組件。
由以上技術方案可知，本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)，可以提高液氦的使用率，延長制冷機的工作周期，且能夠在實現(xiàn)超導磁體在低溫環(huán)境下穩(wěn)定探測的同時，減少液氦的損耗，提高液氦的利用效率。結合本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)，4.2k制冷機可提供1.5w冷量，提高油氣分離效率和效果，保證排出氦氣的純度，具有大功率、高排氣量等特點，可大大提高制冷系統(tǒng)的效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
其中：
1、膨脹機，2、儲氣罐，3、壓縮機，4、熱交換器，5、濾油器，6、旁通組件，7、吸附器。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明：
如圖1所示的一種超導磁體用氦壓縮系統(tǒng)，包括膨脹機1、儲氣罐2、壓縮機3、熱交換器4、濾油器5、旁通組件6和吸附器7；所述膨脹機1的出氣口接儲氣罐2的進氣口，儲氣罐2的出氣口接壓縮機3的進氣口，壓縮機3的出氣口接熱交換器4的進氣口，熱交換器4的出氣口接濾油器5的進氣口，濾油器5的出氣口接吸附器7的進氣口，吸附器7的出氣口接膨脹機1的進氣口，濾油器5的出氣口還經(jīng)旁通組件6接儲氣罐2的進氣口；所述壓縮機3的出油口接熱交換器4的進油口，熱交換器4的出油口接壓縮機3的進油口；所述濾油器5的出油口接壓縮機3的進油口。
進一步的，所述膨脹機1包括驅動組件、配氣組件、氣缸組件和活塞組件。
進一步的，所述膨脹機1內(nèi)填充有蓄冷材料。所述蓄冷材料，用于保證制冷機絕熱膨脹過程中產(chǎn)生的冷量能暫時貯存和交換。
進一步的，所述熱交換器4內(nèi)填充有磁性材料及新型陶瓷復合材料作為回熱填料。
本發(fā)明的工作原理為：
圖1中的實線表示氣路，虛線表示油路。所述氣路采用隔熱氦氣導管。在本發(fā)明所述的氦壓縮系統(tǒng)工作過程中，膨脹機中的氦氣開始慢慢揮發(fā)，通過隔熱氦氣導管將揮發(fā)的氦氣導入到儲氣罐中，當儲氣罐中的氦氣達到一定量時，再通過導管將氦氣導入到壓縮機中。制冷機的冷指安裝在壓縮機中，冷指和冷板相連接，大面積和氦氣接觸，進行熱量交換，使氦氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)后從壓縮機輸出至熱交換器中。液態(tài)氦氣在熱交換器中通過與外界能量交換，液態(tài)氦氣又變?yōu)闅鈶B(tài)，再經(jīng)過濾油器、吸附器提純后重新輸入到膨脹機中，進行下一輪的冷卻。氦氣在冷卻后形成液氦通過無磁隔熱液氦導管再次回到壓縮機中，減少了液氦的損耗，提高了液氦的利用率。
膨脹機中的氦氣蒸發(fā)到儲氣罐，經(jīng)過壓縮機，在壓縮機中采用油潤滑和油、氣同時冷卻。所述濾油器，用于使經(jīng)過壓縮機壓縮后的高壓油氣混合物中的油、氣分離開。當高壓油氣混合物經(jīng)過時，受到濾油器內(nèi)部的填充物阻撓而使得油分子聚集沉淀，從而使油氣分離。所述吸附器，用于對經(jīng)過濾油器后的高壓氦氣進行進一步提純，使高壓氦氣純化后排出供給冷頭。
綜上所述，本發(fā)明可以延長超導磁體的工作時間，減少長期更換4.2k制冷機中液氦的麻煩，為補給和維護提高了便利和保障。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。