GM制冷機原理及應(yīng)用

1、安徽萬瑞冷電科技有限公司http:/GMGM制冷機簡介制冷機簡介目 錄2/20GM制冷機原理GM制冷機結(jié)構(gòu)GM制冷機設(shè)計要點及應(yīng)用GM制冷機使用及維護脈管制冷機簡介目 錄3/20GM制冷機原理西蒙膨脹法進行氦液化西蒙膨脹法（絕熱放氣法） 將室溫高壓氣體絕熱充入一個剛性容器時，容器中的壓力和溫度升高。如果在充氣的同時對容器中的氣體進行冷卻，使其保持原來的溫度，然后將該容器中的氣體向低壓空間放氣，氣體的壓力和溫度便會降低，產(chǎn)生冷量。GM制冷機基本原理：連續(xù)進行西蒙膨脹進行絕熱放氣降溫。G-M制冷機示意圖壓縮系統(tǒng)：提供穩(wěn)定的高壓氣源。膨脹系統(tǒng)：產(chǎn)生冷量。 進氣閥和排氣閥的開啟和關(guān)閉與氣缸內(nèi)排出器的上

2、下移動由一套凸輪機構(gòu)帶動（圖中未標出）。排出器把氣缸內(nèi)部空間分成上、下兩個部分分別是熱腔（室溫腔）和冷腔（低溫腔）。通過配氣閥與排出器的配合，使氣體壓縮膨脹產(chǎn)生冷量。Giffod/McMahonGM制冷機工作過程升壓過程等壓充氣過程絕熱放氣過程等壓排氣過程升壓過程等壓充氣過程等壓放氣過程等壓排氣過程GM制冷機特點回?zé)崾降蜏刂评錂C閉式循環(huán)，工作過程中無需額外添加工質(zhì)壓縮機與膨脹機分開設(shè)置，冷頭振動小便于安裝GM制冷機結(jié)構(gòu)氦壓縮機膨脹機GM制冷機結(jié)構(gòu)氦壓縮機膨脹機壓縮機結(jié)構(gòu) 壓縮機泵 換熱器 濾油器 吸附器膨脹機結(jié)構(gòu)GM制冷機驅(qū)動結(jié)構(gòu)配氣結(jié)構(gòu)活塞氣缸運動部件二級冷頭1014K一級冷頭6580Kl

3、制冷機的主要特性 一級最低溫度：35K， 冷量：6-80W77K；二級最低溫度：2K/10K， 冷量：0.11.5W4.2K; 15W10K ; 2-15W20K。GM制冷機設(shè)計要點及應(yīng)用GM制冷機設(shè)計要點參數(shù)選擇幾種理想熱力學(xué)循環(huán)的單位制冷量所需功的比較壓力比相同的制冷量，GM制冷機需要的功耗隨著壓力比的增大而增加，相應(yīng)的制冷系數(shù)將顯著降低。約為3運轉(zhuǎn)速度回?zé)崞餍逝c轉(zhuǎn)速的關(guān)系理論制冷量增大實際損失增大實際制冷量減小回?zé)崞餍侍岣邏勖岣?0150 r/min閥門及其驅(qū)動系統(tǒng)配氣閥控制制冷機中工作介質(zhì)的流動GM制冷機活塞、閥門運動及質(zhì)量流與時間的關(guān)系膨脹-壓縮比閥門動作活塞的運動保證遵循合適

4、的相位回?zé)崞餍阅芴崆伴_啟和關(guān)閉，防止氣流劇烈波動導(dǎo)致回?zé)崞餍阅軔夯ｉy門的提前開啟和關(guān)閉導(dǎo)致實際的P-V圖小于理想的P-V圖，引起制冷量的損失。驅(qū)動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)GM制冷機的活塞位置與時間的關(guān)系GM制冷機應(yīng)用l 低溫泵l 超導(dǎo)磁體冷卻l 零蒸發(fā)的液氦杜瓦l 無液氦的超導(dǎo)磁體恒溫器l 氦液化器l 其他需要低溫環(huán)境的裝置目 錄21/20GM制冷機使用及維護GM制冷機選型原則uGM制冷機生產(chǎn)廠家對制冷機型號的命名各不相同，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但其規(guī)格基本上都是以最低溫度及制冷量來定。u對GM制冷機的選型，主要考慮：冷頭的最低溫度； 在某一特定溫度下的制冷量； 壓縮機的冷卻方式。GM制冷機安裝使用l壓縮機與膨脹

5、機通過氦氣軟管連接，連接頭全部采用自密封接頭防止工質(zhì)泄露污染。l 通過制冷機法蘭直接安裝在腔體上l 制冷機工作所需條件：電源、冷卻水（風(fēng)冷氦壓機無需）制冷機法蘭自密封接頭GM制冷機運行注意事項工作時間 溫度 聲音 冷卻（冷卻水或環(huán)境溫度） 制冷機工作氣體壓力 吸附器更換周期啟動降溫時間累計開機時間GM制冷機維護 制冷機的維護定期更換壓縮機吸附器制冷工質(zhì)氦氣的補充冷頭密封件的更換u 啟動過程中l(wèi) 不能啟動 電源系統(tǒng)錯誤，冷卻水未開，壓縮機熱保護l 不降溫、降溫慢、降不下來 制冷機運轉(zhuǎn)反向、壓力不足、壓差小、冷頭故障u 運行過程中l(wèi) 停機或溫度升高 制冷機故障GM制冷機故障分析目 錄27/20脈管

6、制冷機簡介脈管制冷機循環(huán)過程的氣體溫度分布1.切換閥；2.回?zé)崞鳎?.負荷換熱器；4.脈管；5.水冷卻器；6.導(dǎo)流器脈管制冷機原理原理：利用高壓氣體在脈管空腔中的絕熱放氣膨脹過程獲得制冷效應(yīng)。工作過程：充氣過程換熱過程排氣過程回?zé)徇^程1）、冷端無機械運動部件，無低溫活塞密封磨損2）、振動和電磁干擾小3）、結(jié)構(gòu)簡單，整機控制方便4）、失效率低，可靠性高5）、工作壽命長6）、安裝位置受限，冷頭必須朝下安裝。氣庫驅(qū)動、閥門高溫級回?zé)崞鳎ㄒ患壔責(zé)崞鳎┑蜏丶壔責(zé)崞鳎ǘ壔責(zé)崞鳎└邷丶壝}管低溫級脈管脈管制冷機特點：脈管制冷機特點：項目GM制冷機脈管制冷機原理西蒙膨脹西蒙膨脹效率：以50W60K為例輸入功率:2.0KW60Hz 1.7KW50Hz輸入功率:3.5KW60Hz 2.9KW50Hz工作頻率1Hz12Hz