Криогенный токоввод Советский патент 1993 года по МПК H01L39/06 

Изобретение относится к технике низких температур и может быть использовано в установках со сверхпроводящими магнитными системами и устройствами.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности токоввода.

На чертеже приведена схема коаксиального криогенного токоввода с гофрированной вставкой. Токоввод состоит из токонесущих цилиндров 1 и 2. двух канал ов охлаждения 3 и 4, В канале 3 размещена и гофрированная вставка 5 из медной ленты, а в канале 4 размещена герметизирующая изоляционная прокладка 6, Источник питания 7 обеспечивает запитку сверхпроводящей магнитной системы 8.

Токоввод работает следующим образом. В рабочем режиме ток от источника 7 через токонесущие цилиндры 1 и 2 поступает к магнитной системе 8.

Теплоприток в холодную зону вызывает испарение жидкого гелия. Пары гелия поступят в каналы охлаждения 3 и 4. В предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом действует дополнительный винтовой канал охлаждения 4, а в канале 3 размещена гофрированная вставка, которая состоит из системы скошенных конфузоров .и диффузоров,при обтекании которых поток

00

со

д

-ч со со

СО

хладоагента отбрасывается ребрами к внутренней стенке внутреннего токонесущего цилиндра и закручивается, образуя два вихря, разделенных вставкой. Турбулизация потока хладоагента улучшает теплоотвод от внутреннего токонесущего цилиндра. В областях примыкания друг к другу диффузоров и конфузоров, вследствие различного давления, образуются также перетекания хладоагента и тем самым дополнительно интенсифицируется теплообмен, Ширина гофрированной вставки может быть близкой к диаметру канала охлаждения. Она определяется при теплофизических расчетах токоввода,

В результате введения дополнительного канала охлаждения увеличивается повер- хность охлаждения внутреннего токонесущего цилиндра, что приводит к выравниванию температур внутреннего и наружного токонесущих цилиндров и к уменьшению расхода хладагента, так как повышается коэффициент его использования. Экономическая эффективность использования предлагаемого изобретения состоит в снижении расхода хлэдоагента за счет увеличения поверхности охлаждения и повышения эффективности теплообмена токонесущих цилиндров.

Ф о рм у ла изобретения Криогенный токоввод, содержащий полый токонесущий цилиндр с размещенным

внутри него турбулизатором, отличающийся тем. что.с целью повышения экономичности и надежности, введены второй токонесущий цилиндр, расположенный коаксиально с основным, и винтовой канал

охлаждения между цилиндрами, образованный с помощью герметизирующей изоляционной прокладки,турбулизатор выполнен в виде скошенных конфузоров и диффузоров из медной ленты, контактирующей с внутренними стенками цилиндра боковыми точками вершин гофр, при этом ширина ленты превышает половину внутреннего диаметра цилиндра.

Использование: установки со сверхпроводящими магнитными системами. Цель: повышение экономичности путем улучшения условий охлаждения токонесущих элементов. Сущность изобретения: токоввод состоит из токонесущих цилиндров и двух каналов охлаждения. Во внешнем канале охлаждения размещена герметизирующая изоляционная прокладка, образующая винтовой канал, а во внутреннем канале охлаждения размещена гофрированная вставка. образующая систему скошенных конфузо- ров и диффузоров. Токоввод работает следующим образом. В рабочем режиме ток от источника через токонесущие цилиндры поступает к магнитной системе. -Пары гелия проходя по каналам охлаждения обеспечивают охлаждение токонесущих цилиндров. Расположенная во внутреннем канале охлаждения гоффрированная вставка, образующая систему скошенных конфузоров и диффузоров, существенно повышает эффективность теплоотвода от внутреннего токонесущего элемента. 1 ил. (Л

Л

.1

-3

-4