Heliumverflüssigung

Allgemeine Prozessbeschreibung

Der Verflüssiger ist eine vollautomatisch arbeitende, prozessorgesteuerte Kälteanlage mit Schraubenverdichter, Expansionsturbinen und integriertem Reiniger zur Verarbeitung von verunreinigtem Helium (He).

Eigenschaften

• Universelle Einsetzbarkeit (Verflüssiger, Refrigerator, Strahlungsschildkühlung)
• Einfache Bedienung
• Vollautomatischer Betrieb
• Automatischer Reiniger ohne externe Kühlung
• Modulare, kompakte Bauweise
• Extrem leise und vibrationsfrei
• Keine speziellen Befestigungen oder Fundamente erforderlich
• Optional – Leistungssteigerung durch LN2-Vorkühlung

Der Kälteprozess

Die Kälteerzeugung findet nach dem Claude Prozess statt.

Kompression

Ein Schraubenverdichter komprimiert gereinigtes Helium von 1,05 auf ca. 12,5 bar unter ständiger Abführung der entstehenden Kompressionswärme. Ölspuren werden im Kreislaufgas durch Coalescer-Filter und einen speziellen Ölabsorber entfernt.

Expansion

Die eigentliche Kälteerzeugung findet durch zwei, in Reihe geschaltete, dynamisch gasgelagerte Expansionsturbinen statt, wobei ein Teil des Kreislaufgases arbeitsleistend entspannt wird. Im stationären Betrieb beträgt die Endtemperatur nach der zweiten Turbine ca. 12 K.

Bei Temperaturen unter 8 K wird ein Teil des Kreislaufgases durch ein Joule-Thomson-Ventil (JT) auf ca. 1,3 bar entspannt. Hierbei entsteht z.T. flüssiges Helium mit einer Temperatur von ca. 4,5 K. In der Transferleitung wird das 4,5 K kalte Helium vom Joule-Thomson-Ventil zum Flüssigheliumtank befördert.