Способ охлаждения сверхпроводящих электрических машин

Способ охлаждения сверхпроводящих электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И Е ()979803

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.77 (21) 2562045/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

F 25 В 9/00

//Н 02 К 9/20

Гееудлретееллмй кемлтет (53) УДК 621.57 (088.8) Опубликовано 07.12.82. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 17.12.82

le млем лзебретенлй и еткрмткй

И. П. Вишнев, И. А. Глебов, П. П. Калитин, В. Г. Новицкий, -.-.-;

С. И. Сергеев и Б. А. Чернышев "!

/ " .= ю (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХ,ЛАЖДЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ

Э,ЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к охлаждению и температурной стабилизации сверхпроводящих обмоток роторов электрических генераторов и двигателей.

Известен способ охлаждения сверхпроводящих электрических машин путем подачи жидкого хладагента под повышенным давлением, его сжатия и испарения (I).

Известны способ имеет недостаток, вызванный трудностью поддержания стабильного температурного режима в обмотках генератора при различных режимах работы.

Известен также способ охлаждения сверхпроводящих электрических машин путем сжатия, испарения и дросселирования хладагента (2).

Недостаток способа — сложность поддержания постоянной температуры охлаждения.

Целью изобретения является поддержание постоянной температуры охлаждения путем реализации термодинамических процессов в зоне между левой и правой пограничными кривыми состояния хладагента (гелия, водорода, неона).

Цель достигается тем, что дросселирование ведут перед сжатием, а после испарения осуществляют вторичное дросселирование с получением паров, часть из которых направляют на смешивание с жидким хладагентом после первого дросселирования перед сжатием, причем все перечисленные операции проводят в зоне между левой и правой пограничными кривыми.

На фиг. 1 представлена установка, реализующая предлагаемый способ охлаж-, дения, общий вид; на фиг. 2 — термодинамическая диаграмма рабочего цикла в координатах Т вЂ” S.

Установка содержит регулирующий вентиль 1, трубу 2, узел 3 уплотнения, входной радиальный канал 4, осевые каналы 5, дроссель-теплообменник 6, регулируемое дроссельное устройство 7 и выходную трубу 8.

Установка, реализующая описываемый способ охлаждения, работает следующим образом.

Жидкий хладагент в состоянии а (фиг. 2) в регулирующем вентиле 1 дросселируют до состояния в. Затем хладагент подогревают за счет теплопритока из окружающей среды в трубе 2 и частично смешивают с

979803 теплыми парами обратного потока, перетекающими через узел 3 уплотнения. В результате этого паросодержание х потока возрастает до значения в точке с перед входным радиальным каналом 4. Здесь хладагент сжимают за счет центробежных сил, неизбежных при работе роторных машин, до состояния 4, зависящего от начальной плотности, обусловленной паросодержанием х потока .на входе в радиальный канал

4. Далее хладагент проходит через осевые

I каналы 5, расположенные в сверхпроводящей обмотке возбуждения электрического генератора, производя холодильное, действие, и после этого в состоянии е направляется дросселю-теплообменнику 6, в котором происходит частичное дросселирование 1s до состояния f. Затем хладагент подвергается вторичному дросселированию в регулируемом дроссельном устройстве 7 до состояния в точке g и одна часть образующихся при этом паров направляется на смешивание с прямым потоком путем перетекания

h — с в узле 3 уплотнения, а другая часть удаляется из установки через выходную трубу 8 в состоянии i.

Особенностью предлагаемого способа охлаждения является протекание всех составляющих цикл термодинамических процессов при температурах и давлениях, расположенных в области влажного пара между левой и правой пограничными кривыми состояния хладагента.

Экономическая эффективность изобретения заключается в сокращении расхода хладагента и повышении электрической мощности установки.

Формула изобретения

Способ охлаждения сверхпроводящих электрических машин путем сжатия, испарения и дросселирования хладагента, отличающийся тем, что, с целью поддержания постоянной температуры охлаждения путем реализации термодинамических процессов в зоне между левой и правой пограничными кривыми состояния хладагента (гелия, водорода, неона), дроссели рова ние ведут перед сжатием, а после испарения осуществляют вторичное дросселирование с получением паров, часть из которых направляют на смешивание с жидким хладагентом после первого дросселирования перед сжатием, причем все перечисленные операции проводят в зоне между левой и правой пограничными кривыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зотов И. Л. Анализ термодинамического состояния сверхпроводящих роторов электрических машин — В сб:"Вопросы современной криогеники" .М., 1975, с. 55 — 70.

2. Патент США. № 3816780, кл. 310 †, опублик. 1974.

979803

Составитель Ю. Суков

Редактор Н. Гунько Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 9328 24 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4