目前,大型低溫氦液化器在核磁共振、超導(dǎo)研究、氦資源回收、氦回收純化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其核心部件就是氦氣回收、高壓氦氣壓縮機和在線干燥器等構(gòu)成,功能是將用戶使用蒸發(fā)的氦氣回收、壓縮、在線干燥器除水、液化。由中國科學(xué)院某研究所自主研制的首臺國產(chǎn)80L/h氦液化器(250W@4.5K氦制冷機),成功完成2000升液氦的液化任務(wù),交付超導(dǎo)磁體測試平臺使用。
氦液化系統(tǒng),需要不間斷運行的冷卻水機組,提供溫度穩(wěn)定、水質(zhì)潔凈的精密冷卻水。針對氦氣壓縮機冷卻水系統(tǒng)運行的需求,進行定性判斷和定量分析,在板式換熱器的換熱效率的基礎(chǔ)上對傳熱過程進行分析計算,得到滿足氦低溫系統(tǒng)運行的要求:
1、主要指標:換熱負載335 kW、流量40m3/h,揚程60米,出口水溫15~25 ℃之間可調(diào),溫控精度±0.1℃,最高水壓6.2 bar。
2、控制系統(tǒng):PLC+HMI,水溫、流量、壓力、水箱液位的測量值、水泵工作的狀態(tài)可以實時顯示,數(shù)據(jù)可在本地存儲、查詢和下載。
3、上位機系統(tǒng),可顯示全部參數(shù)、工作狀態(tài)。可在上位機遠程一鍵開關(guān)機、可在上位機調(diào)整水泵出口水溫。
4、包含去離子裝置,自動控制循環(huán)水的電導(dǎo)率。
5、所有數(shù)據(jù)能遠傳制控制室,所有數(shù)據(jù)可以通過EPICS系統(tǒng)進行采集和數(shù)據(jù)庫存儲(包括水冷機組的數(shù)據(jù)),同時能通過設(shè)備自帶的以太網(wǎng)口遠傳至控制室。
6、主要設(shè)備部件,設(shè)計上需要單獨開關(guān)控制。
長流儀器的設(shè)計人員,充分考慮用戶的實際需求和現(xiàn)場條件,以及板式換熱器的換熱效率和占地面積等優(yōu)勢,選用用板式換熱器作為水-水換熱器,設(shè)計和生產(chǎn)一套水-水換熱335KW精密冷水機組,已成功安裝和使用。
水-水換熱器,可以簡稱為板式換熱器或板式熱交換器,是一種常見的換熱設(shè)備。因結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,換熱器的外表面積也很小,因而熱損失也很小,設(shè)備的保溫要求較低。在相同換熱量的前提下,設(shè)備的體積和能耗,都具備較大的優(yōu)勢。
水-水換熱器,包括一次水和二次水。一次水是指低溫冷源,或是廠務(wù)水。二次水是指用戶設(shè)備水路,與一次水通過板式換熱器來隔離和換熱。從板式換熱器出來的二次水,進入水箱,經(jīng)循環(huán)水泵送到用戶設(shè)備,從用戶設(shè)備帶走熱量。
精密冷水機的控制系統(tǒng),全面監(jiān)測冷水系統(tǒng)關(guān)鍵位置的水溫、水壓、水流、電導(dǎo)率等實時測量值,同時在控制系統(tǒng)里記錄和存儲,歷史數(shù)據(jù)可以U盤下載,也可選擇485通訊,傳送到上位機。
長流儀器具有20年的設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗,產(chǎn)品系列覆蓋了從緊奏型實驗室恒溫儀器和工業(yè)級循環(huán)冷卻設(shè)備,可為用戶提供一站式溫度解決方案,滿足了國內(nèi)外不同的應(yīng)用需求。
針對用戶的特殊需求,可以按需提供非標定制。長流儀器定制中心提供非標產(chǎn)品的設(shè)計和制造,專業(yè)的設(shè)計隊伍和柔性的生產(chǎn)管理,使每一臺定制產(chǎn)品,都能達到標準產(chǎn)品的技術(shù)水平。