Устройство для охлаждения волноводов

Устройство для охлаждения волноводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

О Л.уф ., - - И Е „„588886

ИЗ НИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (бт) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио02.02.76 (21)2321231/25 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано25.10.78.Бюллетень _#_ 38 (45) Дата опубликования описания 13.09.78

2 (54) М. Кл.

Н 05 Н 7/00

Гасударственный квинтет

Саавта Инннстраа СССР па делам нэабретеннй н аткрытий (53) УД) 621.384..6 (088.8) В. А. ) (иванин, И. Ф. Малышев и В. Л. Смирнов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО НЛЯ ОХЛАЖ,(ц.:НИЯ

ВОЛНОВОДОВ т

Изобретение относится к волноводной с технике, в частности к системам охлаждения волноводов линейных ускорителей.

Известны устройства для охлаждения секций линейных ускорителей, и которых охлаждение осуществлялось жидкостью, 5 циркулирующей либо в трубках, U -образно напаянных на наружную поверхность волновода 1, либо внутри разнообразных сверлений в сгенке волноводв (2)

Такие схемы охлаждения создают в тв волноводной секции нежелательную тангенциапьную и осевую температурную неравномерность, которая приводит к значительным ухудшениям энергетических характеристик ускорителя. т5

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является yew ройство дпя охлаждения волноводов содержащее корпус, который совместно с наружной поверхностью волновсда образу ет канал дтви прохождения хладагенга, и сисгему днркуладгни хладагенге (3) .

Однако в таком устройстве наблюдает м продольная температурная неравномер2 ность, обусловленная нагревом охладитепя по мере увеличения осевой координаты, изменением вдоль оси секции величины погонного тепловыделения в стенках волновода, а также неравномерностью скорос тей по окружности во входном сечении волновода, вызванной подводом охладитеJIB в коллектор с одной стороны.

Незначительное снижение уровня неравномерности в такой конструкции можно получить за. счет большого, увеличения раохода охлаждающей жидкости, что требует неоправвданного наращивания мощности насосоВ и внешнего теплообменника, а сл довательно и их стоимости. укснлуагационные расходы при этом также возрастают. Кроме того с ростом скорости прсркачки охладитепя увеличивается опасность эрозионных повреждений системы охлаждения, что приводит к снижению надежности установки.

Иель изобретения — повышение эффективности охлаждения.

Это достигается тем, что канал для прохождения хладагенга выполнен перемен»

588886 ного проходного сечения по длине с уменьшением его в сторону выхода хладагента, я -ия входе и выходе канала установлены выравнивающие решетки.

Такое профилирование канала приводит к изменению по длине характеристик теплопередачи, а следовательно и температуры волноводя.

Ня фиг. 1 схематически изображен дияфрягмированный волновод с кояксиальной tO системой охлаждения конфузорного типа; пА фиг. 2 - то же, сечение по А-Л на фир. 1.

Волновод 1 охлаждается жидкостью, протекающей в копфузорном канале коль- 15 цевого сечения, ббразованном поверхностью волноводя 1 и коническим кожухом.

2, охватывающим волновод. Жидкость, протекающая по пятрубку 3 во входной кольцевой коллектор 4 через выравнива- 20 ющую решетку 5, поступает в сужающийся канал. В конце секции установлена решетка 6, минуя которую, жидкость через коллектор 7 н патрубок 8 поступает на слив. 25

Известно, что коэффициент теплоотдачи увеличивается с ростом скорости % потока и уменьшается с ростом гидравлического диаметра д канала, причем влияние изменения скорости на теплообмен 30 значительно существеннее, то-есть при сужении к нала теплоотдача увеличивает ся. При отклонении рабочего гока рдв в сторону его уменьшения от номинального изменение удельного тепловыделения по длине и нагрев жидкости действуют в одиу сторону - в сторону увеличения температуры стенки- При роЬ Ном ук эянные факторы действуют в противоположные стороны, отсюда рост температу- 4О ры стенки к концу секции проявляется слабее. Поэтому для конкретной установки, которая предназначена для работы в переменных токовых режимах, целесообразно выполнение охлаждающего канала конфузор ным.

Решетки 5 и 6, создавая гидравлическое сопротивление течению, реализуют более равномерный профиль скоростей в тангенцпяльном измерении канала. Конст руктивно они представляют собой кольцевые вставки с равномерно распределенными по окружности мелкими сквозными отверстиями.

На некотором расстоянии от начала секции установлен датчик 9 температуры, служащий командным органом для поддержания необходимой вход:<ой температуры

-жидкости в процессе термостатирования ее во внешнем теплообменном контуре.

Магнитная система 10 охватывает волновод с охлаждающим кожухом снаружи.

Применение такого устройства для охлаждения существенно снижает температурную неравномерность по длине волновода, то есть создание конфузорности в . канале снижает температурную неравномерность в секции в несколько раз. Зто позволяет практически в несколько раз уменьшить недобор энергии ускоренного пучка при токах 0,5- + 0„5 A. Одновременно примерно в два разя уменьшается ширина энергетического спектра пучка, что особенно важно, если ускоритель иопользовать кяк инжектор для более мощной ускорительной установки„

Формула изобре гении

Устройство для охлаждения волноводов, содержащее корпус, который совместно с наружной поверхностью волновода образует канал для прохождения хладагента, о т л и ч я ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, канал для прохождения хладагента выполнен переменного проходного сечения по длине с уменьшением его в сторону выхо» да хладагента, а на входе и выходе канала установлены выравнивающие решетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ERavrx e ek аИ "Ь Иеаи ассеРеQKQPS АтьБВМсм 1970, р,30.

2. Патент CUlA ¹ 3449618, кл. 315-5.42, 1966.

3. Патент Англии № 89 198 5, кл. 39/1, 1962, Составитель Е. Громов

Редактор Л. Письман Техред Л. Алферова Корректор Н. Ковалева

Заказ 6091/50 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам. изобретений и открытий

113О35, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

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