Система коаксиальных трубопроводов для криогенных сред

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И ПАТЕНТУ

Союз Соаетскик

Соцмалмстмческмн

Реслублмк (61) Дополнительный к патенту.— (22) Заявлено 25.01.73 {21) 1874502/24-07 (23) Приоритет - (32) 03.03.72 (31) Р2210173.1 (ЗЗ1 ФРГ (43) Опубликоваио30. 10.78.6толлетень %40

2 (51) М. Кл.

Н Ol В 12/00

Госудврстввннмй нвтентет

6сввтв Министров СИР пв делам нзебретеннй и открытий (5З) ЙК 621.315

{088.8) (4б) Дата опубликования описания 05.12.78

Иностранец

Аугуст Бек

{ФРГ) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

Кабель-унд Металлверке Гутехоффнунгсхютте АГ" (ИГ) (71) Заявитель

{54) СИСТЕМА КОАКСИАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ДЛЯ КРИОГЕННЫХ CPEQ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сверхпроводящих кабелях.

Известны сверхпроводащие кабели, в которых токонесущаа система представляет собой прядь проводов, расположенных. внут ри трубопровода, заполненного жидким гелием.

Лла защиты этого трубопровода от наружных тепловых воздействий использует си коакснальная система трубопроводов, образующих соответствующие полости, средняя из которых заполняется жидким азотом для обеспечения промежуточного охлаждения, а крайние вакуумированы и т5 могут содержать суперизолацию, состоящую из отдельных слоев, образованных об моткой лентами фольги, обладающей боль шой отражательной способностью.

Для центрирования и крепления трубо- gp проводов в коакснальной системе используются дистанционные элементы различных конструкций.

Такие дистанционные элементы имеют, например, форму спнралй, состоящей из ио- у кусственного материала нли металла, ко» торая проходит соответственно вокруг внутренней трубы. Однако теплопроводность таких опорных элементов слишком велика.

Известна -также система коакси альных трубопроводов для криогенных систем, например для сверхпроводящих кабелей, содержащая,по меньшей мере, два металлических, преимущественно гофрированных трубопровода, центрируемых с помощью нитей, и расположенную между трубопроводами суперизолядию, состоящую из от дельных слоев, образованных обмоткой .лентами фольлт.

В такой системе теплопроводность -опорных элементов {нитей) низка, однако для нх размещения необходимо оставлять щели между соседними пакетами из супернзоляцин. Этих щелей между двумя соседними пакетами оказывается достаточно, чтобы потери на излучение составили значительную величину, вызывающую необходимость промежуточного охлаждения.

631091

Цель изобретения — упрощение системы путем исключения промежуточного охлаждения.

Йла достижения этой цели в системе коаксиальных трубопроводов для криоген- у ных сред, например для сверхпроводящих кабелей, содержащей, по меньшей мере, два металлических, преимущественно гофрированных трубопровода, центрируемых с помощью нитей, и расположенную между 16 трубопроводами суперизоляцию, состоящую из отдельных слоев, образованных обмоткой лентами фольги, ленты в слоях уложе- ны непрерывно по спирали с образованием . зазора между кромками, в котором распо- И ложены нити, при этом направления спиралей обмотки в соседних слоях противоположны, Слои могут быть образованы лентами разной ширины.

На фиг. 1 и 2 схематически показана предлагаемая система коаксиальных трубопроводов; на фиг. 3, 4 и 5 — варианты исполнения.

Внутренний трубопровод 1, по которому подается гелий, может быть выполнен как гладким, так и гофрированным. Этот трубопровод обмагывается лентой 2, например металлической, которая служит основанием для крепления в точках 3 навешивания удерживающих нитей 4, котсрые изготавливаются из искусственного материала (диоленя, тревиря, перлона и тФдо ) Р

В зависимости от выбранной длины шаг a 8 ленты 2 располагяютса по винтовой линии вдоль кабеля, точки навешивания, а следовательно, и нити 4.

На внутреннем трубопроводе 1 поверх ленты 2 расположена суперизоляциа 5, состоящая из отдельных слоев, образованных обмоткой лентами фольги.

Удерживающие ниж 4 пропускаются через суперизоляцию и крепятся на несущем элементе 6, выполненном, например, в виде решетки, над которой затем устянав ливается наружный трубопровод, находящийса в условиях комнатной температуры.

Ленты в слоях суперизоляции уложены непрерывно по.спирали с образованием зазора 7 между кромками, при этом направления спиралей обмотки в соседних слояя противоположны.

Поскольку свободные от фольги и промежуточных прокладок, обладающих отраЯ жательной способностью, места служат только для пропускания удерживающей нип, то выбирается <=оогвегственно расстр ание между кромками наматываемых слоев или пакетов фольги в соответствии с диаметром использованных удерживяюших нитей, Зтог диаметр, кяк правило, находится в пределах от 0,5 до 2 мм (в зависимости от использованного материала в у держи вающей ни ги ) .

Использование для образования слоев лент разной ширины позволяет варьировать количество возможных точек подвешивания, в зависимости от суммы витков обеих лент на каждую единицу длины, Прн этом точки подвешивания могут располагаться как параллельно осн внутреннего грубопровода, гак и винтообразно вокруг него.

В первом случае следует выбирать длину шага наматываемого в одном няправле»

r нии слоя, равной целой или многократной длине шага намотки слоя другого направления.

Примеры выполнения таких схем нямог ки изображены на фиг. 3 и 4.

На трубопровод 1 длиной 1 м наматывается лента 8, состоящая, например, из алюминиевой фольги и несущей тканевой ленть . с длиной шага Sf, a затем в противоположном направлении наматывается лента 9 с длиной шага S . В данном примере ленты 8 наматывается шесть витков, ленты 9 — три витка. благодаря выбранному расстоянию между соответствующими витками получаются в этом случае девять свободных or изоляции мест 10, располагаемых вдоль оси трубопровода, которые могут использоваться для пропусканиа удерживающих нитей.

Ня фиг. 4 приведен пример исполнения, при котором на внутренний трубопровод накладывается пять витков более широкой ленты 11 с длиной шага S и затем поверх нее — семь витков более узкой ленты 12 с длиной шага S+. В результате получается двенадцать свободных от изоляции мест, расположенных по винтовой линии, что наблюдается всегда, когда частное or деленна болыцего числа витков одной ленты (на единицу длины трубопровода) на меньшее число витков другой ленты не является целым числом.

Установка внутреннего трубопровода внутри окружающего его наружного осуществляется с помощью нитей, которые должны быть закреплены между лентами фольги в местах, полученных от намотки в соответствии с приведенными выше схемами. Лля этого ня поверхности трубопровода в местах,.заранее подготовленных в соответствии со схемой намотки, усгяняь631091

pl/i Ф

Составитель Н. Борисова

Редактор Т. Рыбалова Техред А. Алатырев Корректор С. Патрушева

Заказ 6208/2 Тираж 918 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобре те ни и и о ткры ти и

1 13035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4