【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体分离，具体涉及高端装备制造产业，特别是涉及一种高效低温吸附法氦气纯化装置。
技术介绍
1、氦气是天然资源，在卫星飞船发射、导弹武器工业、飞艇等浮空器、低温超导研究、半导体生产、核磁共振成像、特种金属冶炼及气体检漏等方面均具有重要的用途。氦气通常是取自天然气，而天然气中本身就含有多种杂质，因此从天然气中得到的气体需要先分离，将氦气从天然气中分离出来，然后对分离后的氦气进行纯化。
2、现有技术中对氦气进行纯化的常见工艺是低温吸附法，具体地，将要纯化的氦气通入装有特定吸附剂(例如活性炭)的容器内，使得氦气透过吸附剂，利用吸附剂去除氦气中的杂质以及水分。在这个过程中，为提高吸附剂的吸附效率，需要设置搅拌机构对纯化容器内的吸附剂进行搅拌，以使得吸附剂与氦气均匀且充分接触，同时为了提高氦气的纯化效率，还需要降低吸附剂的再生周期，即缩短吸附剂的使用时间，及时将旧的吸附剂分离出纯化容器，将新的吸附剂加入到纯化容器内，因此搅拌机构需要定时停止，然后更换吸附剂。但是现有氦气纯化设备具有以下问题：由于更换吸附剂(如活性炭)时，通常是在容器底部排料(旧吸附剂)的同时在容器的顶部加料(新吸附剂)，而这种方式，容易造成新的吸附剂浪费或者旧的吸附剂残留，进而造成吸附剂的吸附效率不一致，影响对氦气的纯化均匀性。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对目前的氦气纯化设备所存在的问题，提供一种高效低温吸附法氦气纯化装置，用以解决现有的氦气纯化设备在更换吸附剂时容易造成新的吸附剂浪费或者旧的
2、上述目的通过下述技术方案实现：
3、一种高效低温吸附法氦气纯化装置包括：
4、机体，其内部设有纯化腔室；
5、氦气能够在纯化腔室内自上向下流动；
6、吸附剂也能够在纯化腔室内自上向下流动；
7、物料控制组件，物料控制组件用于对吸附剂的运动状态进行调控；
8、物料控制组件具有第一控制状态和第二控制状态；
9、处于第一控制状态时，物料控制组件用于对纯化腔室内的吸附剂进行混合搅拌；
10、处于第二控制状态时，物料控制组件用于隔离纯化腔室内的工作时长不同的吸附剂。
11、在其中一个实施例中，所述物料控制组件包括转动芯轴、腰形板、限位架和控制板，转动芯轴位于纯化腔室内，转动芯轴的轴线水平，转动芯轴能够绕其轴线转动，腰形板与转动芯轴固定连接，且转动芯轴位于腰形板的中心，控制板有两个，两个控制板分别转动连接在腰形板的两侧，限位架有两个，两个限位架分别反向设置在腰形板的两侧，控制板和腰形板之间呈夹角配置，限位架用于对控制板和腰形板之间的夹角最大值进行限制；
12、转动芯轴还能够在水平方向上沿垂直于转动芯轴轴线的方向移动；
13、转动芯轴还能够在竖直方向上移动。
14、在其中一个实施例中，所述物料控制组件还包括转动单元，转动单元用于驱动转动芯轴绕其轴线转动。
15、在其中一个实施例中，所述转动单元包括转动驱动源、花键套管、花键轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和安装盒，转动驱动源设置在纯化腔室的下部，转动驱动源的扭矩输出端与花键套管固定连接，花键套管的轴线竖直，花键轴滑动连接在花键套管内，安装盒位于纯化腔室内，安装盒内部设有安装腔，花键轴远离花键套管的一端贯穿至安装腔内且与第一锥齿轮固定连接，转动芯轴靠近第一锥齿轮的一端也贯穿至安装腔内且与第二锥齿轮固定连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合。
16、在其中一个实施例中，所述物料控制组件还包括竖直驱动源，竖直驱动源的伸缩端的轴线竖直，且竖直驱动源的伸缩端设置在安装盒的底部。
17、在其中一个实施例中，所述物料控制组件还包括水平驱动源，水平驱动源的伸缩端的轴线水平，其水平驱动源的伸缩端能够带动转动驱动源的外壳部分以及竖直驱动源的外壳部分在水平方向上沿垂直于转动芯轴轴线的方向同步移动。
18、在其中一个实施例中，所述安装盒的外部设置有滑动板，滑动板的两端均滑动连接有同步挡板，同步挡板能够与滑动板同步沿竖直方向移动，以及在水平方向上沿垂直于转动芯轴轴线的方向相对移动，同步挡板与纯化腔室的内周壁滑动接触，控制板的侧面与同步挡板的侧面位于同一竖直平面。
19、在其中一个实施例中，所述纯化腔室的侧壁上还设有导向槽，导向槽包括竖直导向段和倾斜导向段，竖直导向段和倾斜导向段相连通，滑动板靠近纯化腔室的外侧面上设置有导柱，导柱滑动连接在导向槽内。
20、在其中一个实施例中，所述纯化腔室的底部设有开口，开口内滑动设置有封堵块，封堵块能够沿开口滑动，当封堵块沿开口滑动至封堵块与开口结合时，开口关闭，当封堵块沿开口滑动至封堵块与开口脱离时，开口打开。
21、在其中一个实施例中，一种高效低温吸附法氦气纯化装置还包括冷冻模组和缓冲模组，冷冻模组用于对要通入纯化腔室内的氦气进行低温处理，缓冲模组用于对低温处理后的氦气进行压力调整。
22、本专利技术的有益效果是：
23、本专利技术设置了物料控制组件，当物料控制组件处于第一控制状态时，物料控制组件用于对纯化腔室中的吸附剂进行搅拌混合，以使得纯化腔室内的吸附剂与氦气均匀且充分地接触，从而去除氦气中的杂质，提高氦气的纯度，并且由于物料控制组件远离氦气出口，因此吸附剂中的粉末不易通过氦气出口向外排出，能够减小氦气出口排出的氦气的杂质含量，使得氦气的纯度更高，当物料控制组件切换至第二控制状态后，使得吸附剂自上向下流动，这时从纯化腔室上部流下的吸附剂位于物料控制组件的上方，而物料控制组件下方的旧的吸附剂则向下流出纯化腔室，如此便实现了新旧吸附剂的更换，这样便能够减少更换吸附剂时新的吸附剂的浪费或者旧的吸附剂的残留，使得留在纯化腔室中的吸附剂的吸附效率基本一致，从而提高吸附剂对氦气的纯化效率。
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1.一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件包括转动芯轴、腰形板、限位架和控制板，转动芯轴的轴线水平，转动芯轴能够绕其轴线转动，转动芯轴位于纯化腔室内，腰形板与转动芯轴固定连接，且转动芯轴位于腰形板的中心，控制板有两个，两个控制板分别转动连接在腰形板的两侧，限位架有两个，两个限位架分别反向设置在腰形板的两侧，控制板和腰形板之间呈夹角配置，限位架用于对控制板和腰形板之间的夹角最大值进行限制；
3.根据权利要求2所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件还包括转动单元，转动单元用于驱动转动芯轴绕其轴线转动。
4.根据权利要求3所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述转动单元包括转动驱动源、花键套管、花键轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和安装盒，转动驱动源设置在纯化腔室的下部，转动驱动源的扭矩输出端与花键套管固定连接，花键套管的轴线竖直，花键轴滑动连接在花键套管内；
5.根据权利要求4所述的一种高效低温吸附法氦气
6.根据权利要求5所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件还包括水平驱动源，水平驱动源的伸缩端的轴线水平，水平驱动源的伸缩端能够带动转动驱动源以及竖直驱动源在水平方向上沿垂直于转动芯轴轴线的方向同步移动。
7.根据权利要求4所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述安装盒的外部设置有滑动板，滑动板的两端均滑动连接有同步挡板，同步挡板能够与滑动板同步沿竖直方向移动，以及在水平方向上沿垂直于转动芯轴轴线的方向相对移动，同步挡板与纯化腔室的内周壁滑动接触，控制板的侧面与同步挡板的侧面位于同一竖直平面。
8.根据权利要求7所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述纯化腔室的侧壁上还设有导向槽，导向槽包括竖直导向段和倾斜导向段，竖直导向段和倾斜导向段相连通，滑动板靠近纯化腔室的外侧面上设置有导柱，导柱滑动连接在导向槽内。
9.根据权利要求1所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述纯化腔室的底部设有开口，封堵块能够沿开口的延伸方向滑动，当封堵块沿开口滑动至封堵块与开口结合时，开口关闭，当封堵块沿开口滑动至封堵块与开口脱离时，开口打开。
10.根据权利要求1所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，还包括冷冻模组和缓冲模组，冷冻模组用于对要通入纯化腔室内的氦气进行低温处理，缓冲模组用于对低温处理后的氦气进行压力调整。
...【技术特征摘要】
1.一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件包括转动芯轴、腰形板、限位架和控制板，转动芯轴的轴线水平，转动芯轴能够绕其轴线转动，转动芯轴位于纯化腔室内，腰形板与转动芯轴固定连接，且转动芯轴位于腰形板的中心，控制板有两个，两个控制板分别转动连接在腰形板的两侧，限位架有两个，两个限位架分别反向设置在腰形板的两侧，控制板和腰形板之间呈夹角配置，限位架用于对控制板和腰形板之间的夹角最大值进行限制；
3.根据权利要求2所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件还包括转动单元，转动单元用于驱动转动芯轴绕其轴线转动。
4.根据权利要求3所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述转动单元包括转动驱动源、花键套管、花键轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和安装盒，转动驱动源设置在纯化腔室的下部，转动驱动源的扭矩输出端与花键套管固定连接，花键套管的轴线竖直，花键轴滑动连接在花键套管内；
5.根据权利要求4所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置，其特征在于，所述物料控制组件还包括竖直驱动源，竖直驱动源的伸缩端的轴线竖直，且竖直驱动源的伸缩端设置在安装盒的底部。
6.根据权利要求5所述的一种高效低温吸附法氦气纯化装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟伟，王闯，李世宇，秦瑞昇，贾晨曦，何宣，王曼曼，赵宇，魏晓雯，李轩，
申请(专利权)人：河南中科清能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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