【壓縮機網】許多大學和研究所的科學研究中使用的制冷劑都是液態(tài)氦氣，這就對氦氣液化設備提出了很高的要求。生產必須絕對保證整個過程中沒有氦氣泄露的現(xiàn)象發(fā)生。這正是低溫技術專家Vorbuchner公司的專長。這家公司為Gieβen大學設計生產了一臺能夠生產4.5K（-268.65℃）低溫的氦氣液化系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)的設計中，低溫技術專家需要一臺能夠有效地壓縮氣體，并具有很高密封性能的壓縮機。“這里遇到的最大挑戰(zhàn)是壓縮機的密封性，絕不能有氦氣泄露，也不能有空氣進入壓縮機系統(tǒng)內部，否則壓縮級生產出來的都是受污染的廢品。” 公司負責人Wilhelm Vorbuchner先生說道。

 

　　嚴謹?shù)膲嚎s過程

 

　　低溫技術專家在Boge公司找到了符合需求的產品。由Boge公司研發(fā)的常規(guī)標準產品性能還不能滿足氦氣液化的要求。因此，他們專門為Vorbuchner公司設計了改進型的螺桿壓縮機SLF 101-3。

 

　　除了SLF 101-3螺桿壓縮機之外，整體氦氣液化系統(tǒng)還包括了2臺透平膨脹機、1臺凈化氦氣的氦氣清潔機、1臺空氣干燥機、1個緩沖罐以及配套的除油系統(tǒng)。壓縮機能夠生產0.105～1.3 MPa的氦氣，生產效率為3.69～10.69 m3/min。

 

　　生產出來的壓縮氦氣要在專門的冷箱中制冷，然后兩臺串聯(lián)配置的透平膨脹機對氦氣進行膨脹。通過熱交換器的氦氣會按照逆流冷卻的方式進行冷卻，并經焦耳-湯姆遜節(jié)流膨脹閥保存在液氦罐中。這會導致冷態(tài)氣體膨脹，并需要進一步的冷卻使其液化。因此，冷箱中的溫度就必須達到4.5K（-268.65℃）。
 

　　改進后的壓縮機

 

　　氦氣是一種比重很輕的氣體，這對壓縮機極高的密封性是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。改進型的壓縮機外形與傳統(tǒng)的SLF 101-3型壓縮機一樣，但其中的許多零部件、組件的設計都有明顯的改進提高。例如它的電動機被離合器殼罩起來了，而離合器殼的作用就是收集并排出意外溢出的氦氣氣體，而立式安裝的油氣分離器確保了最佳的除油效果，也提高了管路和熱交換器的密封性能。

 

　　“在開發(fā)設計階段就必須找出所有可能引起泄露的最小泄露源。”壓縮機生產廠的項目領導人Sebastian Krake先生說道。這些改進幾乎消除了氦氣泄露和空氣進入壓縮機系統(tǒng)的可能性。

 

　　“整個產品開發(fā)期間我們始終與Boge公司保持著密切聯(lián)系。”Wilhelm Vorbuchner先生說。這樣就生產出了從原型機改進而來的、性能可靠的氦氣壓縮系統(tǒng)。在完成這一項目之后，Vorbuchner公司將波蘭生產廠的另一份氦氣壓縮機的合同也交給了Boge公司。合作雙方確信在惰性氣體液化方面還有很大的潛力可以挖掘。