氦气纯化器性能测试方法的比较

氦气纯化器研制生产完成后需要进行性能测试,目前常用的方法有吸附总量离线测试方法和压缩机在线循环测试方法。结合实际使用情况对两种方法的优缺点进行了分析和比较。

大流量高纯氦气纯化器的研究与应用

通过研制一套大流量高纯氦气纯化器,以低温吸附的方式提纯氦气,可将进气压力2 MPa、流量大于1700 Nm^(3)/h、纯度大于98%的氦气一次性提纯至99.999%的高纯氦气。设计了一种吸附剂注入口结构,可以在不起吊吸附器的情况下实现吸附剂的更换。主换热器采用铝板翅式换热器,以减小换热器尺寸同时增加换热效率,通过对主管路、主换热器、吸附器、阀架等结构的优化设计,降低系统流阻。工况条件稳定运行时,换热器常温端进出口温差为3.3 K,纯化器液氮损耗约81 L/h,纯化器进出口压降为0.3 bar。

氦气内纯化器分析与实验

在不增加冷源氦气消耗前提下以提高氦气纯化器的污氦气处理能力为目标,分析了氦气内纯化的工作过程.优化了氦气内纯化器新流程,利用液化杂质冷量可有效降低冷源氦气消耗量,有利于扩展内纯化器低纯度氦的处理范围.设计了一台氦气内纯化器并开展了相关实验,结果表明:新内纯化器可将氦气纯度约为92.0%的污氦气提纯至99.999%高纯氦气;相较于现有商用氦气内纯化器,优化后内纯化器流程在不降低冷源氦气消耗的前提下,使得污氦气处理范围由氦气纯度95.0%扩展到92.0%.当高纯氦气产量不低于180 L/min时,冷源消耗量约32 L/min,冷源氦气消耗量降低约54.3%,新的内纯化器流程有利于提高为内纯化器提供冷量的氦液化器的液化量.