Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением

Сверхпроводящая магнитная система с погружным охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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