Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением

 

ГОСУДАРСТИБННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fM ДЕЛАМ ИЗОБРИЕНИЙ И ОЧИРИТИЙ (46) 23,01.92. Бюл. Р 3 (21) 3677126/25 (22) 20. 12. 83 (72) Л.Б.Динабург и A.È.Êîñòåíко (53) 621.326(088.8) (56) Ветлицкий И,А., Белоногов А,В. и др. Сверхпроводящий магнит "Гиперон". Особенности конструкции и результаты испытаний. — Препринт

ИТЭФ-69, И.: ИТЗФ, 1979.

Шапошников В,A. и др. Система защиты ОПИО погружного типа при аварийной потере сверхпроводимости.

Доклады 2-й Всесоюзной конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов, т . 2. Л.; ГЕАЗ, НИИЗФА9 l 982 C 1 36 - I 3 (54) (57) СВЕРХПРОВОЦЯЩАЯ ИАГНИТНЛЯ

CHCTEHA С ПОГРУЖНЬК ОХПЮЩЕНИЕИ, содержащая сверхпроводящую обмотку

/ ...БО„„ДЯДЕ) (51)5 Н 01 L 39/14, Н 01 Р 7/22 и криостат с гелиевой ванной, имеющей устройство, освобождающее сверхпроводящую обмотку от контакта с жидким гелием при аварийных перегревах, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы магнитной системы, гелиевая ванна выполнена в виде двух отдельных объемов - основного, в котором размещена сверхпроводящая обмотка, и дополнительного» а устройство освобождающее сверхпроводящую обмотку от контакта с жидким гелием при аварийных перегревах, содержит патрубок с установленным на нем автоматическим клапаном и регулирующим вентилем и соединяет днища обоих объемов, а верхние части обоих объе.— мов соединены с системой сбора газообразно о гелия, Изобретение относится к электрафиэической аппаратуре, н частности к конструкции сверхпроводящих магнитных систем, например магнитных систем пузырьковых водородных каМер, индуктивных накопителей энергии ядр.

Целью изобретения является повышение экономичности.и надежности работы сверхпроводящей магнитной системы с пагружньм охлаждением.

На чертеже схематически изображена предлагаемая конструкция сверхпроводящей магнитной системы.

В вакуумном кожухе 1 размещены теплозащитный экран 2, основной объем 3 гелиевой наины, патрубок соединяющий основной 3 и дополнительный 5 объемы гелиевой ванны, антоматический клапан 6 и регулирующий вентиль 7. Основной 3 и дополнительный 5 объемы гелиеной ванны соединены с системой сбора газообразного гелия трубопроводами,8 с установленными на них вентилями9и1О.

В режиме работы сверхпроводящей магнитной системь: без повышенных тепловыделений в обмотке оснонной объем 3 гелиевой ванны заполнен жидким гелием, а дополнительный объем

5 - холодным газообраэным гелием. Автоматический клапан 6 закрыт, вентили 9 и !О открыты, следовательно, в QcHGBHoM и дополнительном объемах гелиевой ванны поддерживаетс одинаковое давление, определяемое давлением в системе "áîðà газообразного гелия.

Появление значительных теплавыделений в сверхпронодящей обмотке

11 приводит к резкому вскипанию " гелия в основном объеме 3 гелиевой ванны и, следовательно, к росту давления в нем, Под действием разности давлений открывается автоматический клапан 6, и жидкий гелий вытесняетсяр HcflBpHRcb при этом лишь частично„ из основного объема

3 в дополнительный объем 5, ныходя

218867

2 тем самым иэ непосредственного контакта с нагревающейся сверхпроводящей обмоткой 11; которая остается в основном объеме Э в среде газообразного гелия. Благодаря этому прекращается рост давления в основ-, ном объеме гелиеной ванны и предотвращается ныбрас больших количеств холодного гелия иэ криостата..

Помимо этого "аголение" обмотки от жидкого гелия дает полезный эффект н случае аварийного выделения н обмотке запасенной н ней электрической энергии. При появлении ред зистинного участка н сверхпронадящей обмотке запасенная в ней энергия рассеивается локально лишь на этом участке„ в результате чего может произойти черезмерный перегрев

2О этого участка обмотки и его термическое разрушение. "Огаление" обмотки от жидкого гелия приводит к значительному повышению скорости . распространения нормальной фазы по объему обмотки более равномерно, и уменьшается вероятность термического повреждения обмотки.

После того, как в результате вытеснения жидкого гелия из основного объема 3 гелневой ванны температура сверхпронодящей обмотки

11 и соответстнечно давление и основном объеме 3 гелиевой ванны стабилизируются, жидкий гелий через патрубок 4, но уже через регулируюя щий вентиль 7, постепенно падаетсяобратно из дополнителвнога объема 5 н осчовной объем 3 гелиеной ванны, Щ где захолаживает снерхпранодящую обмотку 11 до рабочей температуры и далее заполняет основной объем 3 гелиеной наины. При этом важно отметить, что охлаждение сверхпроводящей обмотки 11 происходит с исполь45

1 эованием теплоемкости газообразного гелия. Перелив жидкого гелия из донопнительного объема 5 в основной обьем 3 осуществляется за счет

5Î подъема давления в абьеме 5 при закрытом нентиле 1О. 218867

Составитель А.Ваганов

Техред З.Палий Корректор Т.Колб

Редактор Н.Клюкина

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная„ 4

Заказ 793 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к криогенным электрическим машинам, в частности к роторам этих машин, имеющим сверхпроводящую обмотку

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к области криогенной электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящей магнитной системы в физических , исследованиях или в ЯМР-томографии

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для криостатирования сверхпроводящих обмоток многофазных силовых трансформаторов с плоской магнитной системой. Техническим результатом является повышение КПД за счет сокращения теплопритоков из окружающей среды через внешнюю тепловую изоляцию к криогенной жидкости. Криостат состоит из отдельных тороидальных емкостей, образованных внутренними и внешними вертикальными и соосно расположенными диэлектрическими цилиндрами, соединенными плоскими кольцевыми днищами друг с другом. Число тороидальных емкостей равно числу фаз трансформатора. Каждая отдельная тороидальная емкость размещена на отдельном стержне плоского многофазного магнитопровода. Наружные поверхности внешних цилиндров отдельных тороидальных емкостей снабжены двумя теплоизоляционными диэлектрическими блоками в виде параллелепипедов, высотой, равной высоте отдельных тороидальных емкостей, а длиной, равной или превышающей сумму внешних диаметров отдельных тороидальных емкостей. Каждый из теплоизоляционных блоков выполнен с вертикальными полостями со стороны, примыкающей к наружной поверхности внешних цилиндров тороидальных емкостей. Число полостей равно числу отдельных тороидальных емкостей, а их форма повторяет форму внешних цилиндров тороидальных емкостей по линии соприкосновения с ними в стык. Внешние края на стыке между поверхностями внешних вертикальных цилиндров отдельных тороидальных емкостей и вертикальных полостей параллелепипедов заполнены пенополиуретановыми швами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении ремонта. Сверхпроводящая катушка содержит первую и вторую плоские катушки, сформированные путем намотки сверхпроводящего провода, пакетированные в направлении толщины и прилегающие друг к другу. Охлаждающая подложка контактирует с концевой поверхностью первой плоской катушки и разделена на множество охлаждающих пластин. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Использование: для криостатирования сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя. Сущность изобретения заключается в том, что способ криостатирования и запитки сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя включает режим захолаживания, ввод тока в сверхпроводящую обмотку и удержание магнитного поля, где захолаживание сверхпроводящей обмотки индукционного накопителя осуществляют за счет принудительного протока жидкого гелия, а ввод тока и удержание магнитного поля обеспечивают с помощью сверхпроводящего преобразователя тока, который располагают между накопительной емкостью с жидким гелием и сверхпроводящей обмоткой индукционного накопителя, при этом накопительную емкость с жидким гелием, сверхпроводящий преобразователь тока и сверхпроводящую обмотку индукционного накопителя располагают в разных криостатах и соединяют между собой при помощи коаксиальных каналов, внутри которых располагают гелиевые магистрали и токоподводы. Технический результат: обеспечение возможности получения простого и эффективного способа криостатирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к трехфазным силовым трансформаторам с обмотками из высокотемпературных сверхпроводников. Технический результат состоит в повышении к.п.д. за счет сокращения теплопритоков из окружающей среды через внешнюю тепловую изоляцию к криогенной жидкости. Криостат сверхпроводящего трансформатора состоит из отдельных тороидальных емкостей по числу фаз, образованных внутренними и внешними вертикальными соосными диэлектрическими цилиндрами, соединенными плоскими кольцевыми днищами друг с другом. Каждая отдельная тороидальная емкость размещена на отдельном стержне магнитопровода, выполнена с теплоизолированными внешними поверхностями в виде параллелепипедов, размещенных с зазором между параллельными гранями теплоизоляционного покрытия средней и боковых цилиндрических тороидальных емкостей. Длина параллелепипедов в поперечном направлении относительно продольной плоскости симметрии магнитопровода больше ширины параллелепипедов, параллельной продольной плоскости его симметрии. Ширина параллепипедов боковых тороидальных емкостей больше ширины параллелепипеда средней тороидальной емкости, расположенного между боковыми тороидальными емкостями криостата. Зазор между параллельными гранями теплоизоляционного покрытия двух соседних тороидальных емкостей заполнен листовым пенополиуретановым материалом, а его нижние края по всему периметру уплотнены пенополиуретановыми швами. 4 ил.

Изобретение относится к тепловым приемникам излучения миллиметровых и субмиллиметровых волн

Болометр // 1322940
Изобретение относится к области измерения тепловых потоков излучения и может быть использовано в различной оптической аппаратуре, в астрофизических исследованиях Цель изобретения - увеличение чувствительности, упрощение конструкции и технологии изготовления болометра - достигается благодаря тому, что все составные элементы болометра выполнены из одного и того же сверхпроводящего материала, поскольку это приводит к малому активному сопротивлению, большому температурному коэффициенту сопротивления и отсутствию контакта между термочувствительг ой пленкой и антенной
Наверх