氦氣回收循環(huán)利用裝置的專用機柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液氦低溫系統(tǒng)中的氦氣回收循環(huán)利用裝置的專用機柜。
【背景技術(shù)】
[0002]液氦低溫系統(tǒng)具有廣泛的應用領(lǐng)域，其主要應用有:核磁共振、超導儲能裝置、超導變壓器、超導電機、核聚變、超導磁浮列車、高能物理實驗與加速器等。液氦低溫系統(tǒng)的運行采用液氦浸泡冷卻，由于低溫容器漏熱導致液氦不斷蒸發(fā)，氣化的氦氣直接釋放到空氣中造成液面下降，為維護低溫系統(tǒng)運行，必須不斷添加液氦。氦氣沒有循環(huán)利用，造成應用成本過高；人工不斷添加液氦工作量大。
[0003]氦資源是一種有限不可再生的資源，超導磁體等低溫系統(tǒng)的大量應用導致世界各國對氦氣需求量增長強勁。在2007年以后，全球氦氣供應量減少。氦需求的增長和氦供應的減少，導致全球氦價格上漲。因此，氦資源的回收利用具有非常重要的意義。
[0004]現(xiàn)有可回收利用氦資源的液氦低溫系統(tǒng)，其氦氣回收循環(huán)利用裝置主要的組成與工作原理是:低溫容器中氣化的氦氣經(jīng)傳輸管進入高處的液化器冷頭的進氣管路，隨后氦氣在液化器壓縮機及液化器冷頭的脈管中被壓縮、液化成低溫的液氦，最后液氦流入低處的低溫容器中進行再次利用。同時，溫度監(jiān)視器接收并顯示溫度傳感器測出的傳輸管與低溫容器的溫度；壓力監(jiān)視器接收并顯示傳輸管內(nèi)壓力傳感器測出的傳輸管壓力；液面監(jiān)視器接收并顯示低溫容器內(nèi)液面?zhèn)鞲衅鞯臏y出的低溫容器液面高度；根據(jù)低溫容器液面高度及傳輸管壓力，工控機經(jīng)電動球閥執(zhí)行機構(gòu)控制傳輸管上電動球閥的開閉。其存在的問題是:液化器冷頭、傳輸管及其電動球閥、溫度監(jiān)視器、壓力監(jiān)視器、液面監(jiān)視器、工控機等眾多設(shè)備零散分布，占用空間大，連接、組裝和維護困難，不方便移動。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種氦氣回收循環(huán)利用裝置的專用機柜，該機柜組裝維護方便、對外部連接少、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、便于移動和運輸。
[0006]本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是:一種氦氣回收循環(huán)利用裝置的專用機柜，其結(jié)構(gòu)特點是:
[0007]柜體的頂部為帶頂蓋的箱體，箱體的底部固定有安裝三個電動球閥的螺紋孔，并在箱體底部三個電動球閥的安裝位置之間放置引水盤，引水盤側(cè)面的引水管穿出箱體；箱體的底部設(shè)有穿過箱體進入柜體內(nèi)腔的引線管；
[0008]所述的柜體的內(nèi)腔被隔板分為五層，相鄰層之間均通過引線孔連通，柜體通過機械層的底板上總引線孔與外部連通；柜體內(nèi)腔的五層從上至下依次為指示及按鈕層、儀表一層、儀表二層、工控機層和機械層；
[0009]指示及按鈕層的前部設(shè)有面板，面板上設(shè)有一排安裝指示燈或按鈕的安裝孔；儀表一層和儀表二層的前部均設(shè)有儀表面板，底部的隔板上均設(shè)有橫向的兩排儀表安裝孔，L形連接條的底部通過儀表安裝孔螺紋連接在底部的隔板上；儀表一層和儀表二層的L形連接條均為6個；工控機層的前部設(shè)有與工控機適配的面板框，面板框上開有工控機安裝孔；機械層內(nèi)的一側(cè)安裝有減速機；
[0010]柜體靠近減速機的側(cè)面外壁螺紋固定高出柜體的兩根滑桿，L形升降板的豎板上的滑輪與滑桿配合，L形升降板的橫板上設(shè)有安裝液化器冷頭的液化器冷頭安裝孔；鋼絲的一端固定于L形升降板的橫板上，鋼絲的另一端繞過兩根滑桿頂部間的上橫桿上的定滑輪一、兩根滑桿底部間的下橫桿上的定滑輪二，再與機械層的減速機相連；
[0011]所述的柜體的底部安裝有至少四個帶剎車的萬向輪。
[0012]本實用新型的使用方法是:
[0013]氣體管道的連接:箱體內(nèi)右端(靠近滑桿側(cè))的傳氣管管口連接低溫容器出氣口，左端(遠離滑桿側(cè))的前部的傳氣管管口連接液化器冷頭進氣口，后部的連接氦氣鋼瓶。
[0014]電氣控制線連接:指示及按鈕層、儀表一層、儀表二層與工控機層之間的走線通過隔板上的引線孔完成，機柜與外部走線通過底板上的總引線孔完成，柜體與箱體的走線則通過引線管完成。其中機柜與外部的走線為電源線與外部傳感器連接線。內(nèi)部連接線只需要第一次安裝時連接，日常使用只需完成電源線和外部傳感器連線的連接。
[0015]滑桿的安裝:兩根滑桿通過柜體側(cè)面外壁螺紋固定在柜體側(cè)面外壁，機械層中減速機上鋼絲的依次繞過兩根滑桿底部間的下橫桿上的定滑輪二、兩根滑桿頂部間的上橫桿上的定滑輪一，最后固定于L形升降板的橫板上；液化器冷頭螺紋固定于L形升降板的橫板上的液化器冷頭安裝孔上，將液化器冷頭進氣口與箱體中左側(cè)前部的傳氣管管口通過波紋管連接。
[0016]滑桿的拆卸:將L形升降板調(diào)節(jié)到最低位置，拆下與液化器冷頭進氣口連接的波紋管，依次拆下L形升降板橫板上的液化器冷頭和L形升降板橫板上固定的鋼絲，最后將兩根滑桿從機柜上拆下。
[0017]L形升降板移動:通過減速機的搖柄調(diào)節(jié)鋼絲長短，鋼絲帶動L形升降板完成L形升降板及固定于橫板上的液化器冷頭的垂直移動功能；機柜低部安裝有帶剎車的萬向輪，可以推動機柜在水平面上移動，機柜水平移動帶動L形升降板及上面的液化器冷頭的水平移動。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0019]一、氦氣回收的所有相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備和液化器冷頭全部可以分層安裝于機柜內(nèi)及其L形升降板上，布局緊湊，占地空間小，組裝和維護方便?？刂苾x表、指示燈、開關(guān)與計算機等大多數(shù)連線通過規(guī)范化布線在機柜內(nèi)布置、完成；方便查線、連接可靠、集成度高，而且整體更加美觀；與外界連線連接僅僅只有電源線和外部傳感器連接線，受外部環(huán)境的影響小，可靠性高。機柜本身帶有萬向輪，方便安裝和使用時的移動。
[0020]二、電動球閥及其相連的傳氣管道、壓力傳感器可以全部集成在柜體頂部的箱體內(nèi)，與外界連接的管道較少，方便管道的組裝維護，管道總長度減小，損耗降低，可靠性高。
[0021]三、機柜的柜體與滑桿采用螺紋連接，可方便地將滑桿及其L形升降板和升降板上的液化器冷頭分別拆下，避免了固定連接的滑桿高過標準門而不能跨室運輸?shù)娜毕荩卜矫孢M入電梯，大大方便了運輸。
[0022]四、工作時，箱體內(nèi)通過的傳氣管道內(nèi)流動的是剛氣化的氦氣，其溫度低容易把空氣中的水蒸氣冷卻形成冷凝水，箱體內(nèi)設(shè)置引水盤，能夠收集冷凝水，并通過引水管將其排出機柜，避免了冷凝水對柜內(nèi)電氣設(shè)備的腐蝕和影響，保證了設(shè)備正常工作。
[0023]五、減速機及其L形升降板，配合帶剎車的萬向輪可方便實現(xiàn)液化器冷頭的出流口與低溫容器入口對準，使安裝更方便。
[0024]本實用新型的所述的機械層內(nèi)遠離減速機的一側(cè)固定有配重柱，配重柱上穿有配重塊。
[0025]安裝配重塊與另一側(cè)的滑桿及其L形升降板和上面的液化器冷頭形成力矩平衡，有利于機柜的穩(wěn)固和可靠。
[0026]本實用新型的所述的箱體的頂蓋和側(cè)板為透明材料制成。
[0027]這樣，方便觀察箱體內(nèi)的電動球閥的狀態(tài)、傳氣管道的結(jié)霜與冷凝水的狀況。
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