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低溫管道回氣冷屏系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):5707242閱讀:391來源:國知局
低溫管道回氣冷屏系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),包括常溫外管,常溫外管內(nèi)設(shè)有液氦傳輸管、氦回氣管,氦回氣管連接一個(gè)回氣均分器,回氣均分器將氦回氣管分成三根氦回氣支管,液氦傳輸管和三根氦回氣支管通過多個(gè)支撐座固定,支撐座的中部開有一個(gè)中心通孔,支撐座上圍繞中心通孔還均勻開設(shè)有三個(gè)外圍通孔,三根氦回氣支管包圍在液氦傳輸管的外圍,液氦傳輸管貫穿支撐座的中心通孔,氦回氣支管貫穿支撐座的外圍通孔,三根氦回氣支管的后端連接一個(gè)回氣收集器,回氣收集器將三根氦回氣支管合成一根氦回氣管。本實(shí)用新型工藝簡單、工程造價(jià)低,重量輕、節(jié)省空間,節(jié)省冷量、經(jīng)濟(jì)節(jié)能,技術(shù)成熟、達(dá)到使用性能。
【專利說明】低溫管道回氣冷屏系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及低溫管道回氣冷屏【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),主要應(yīng)用于氦低溫管道,特別應(yīng)用于有低溫氦回氣、或氮回氣的氦低溫管道上。
【背景技術(shù)】
[0002]氦低溫系統(tǒng),就是以氦為制冷工質(zhì),制冷循環(huán)最低溫度降至4.2K甚至更低溫度制冷系統(tǒng)。隨著人們對低溫超導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用,氦低溫系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于能源、工業(yè)、交通、醫(yī)療、航天、國防和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。最常見的應(yīng)用如核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、高能粒子加速器、超導(dǎo)磁體儲(chǔ)能系統(tǒng)、磁流體(MHD)裝置、強(qiáng)磁場裝置、超導(dǎo)電力應(yīng)用等等。
[0003]低溫傳輸線是氦低溫系統(tǒng)的重要組成部分,是制冷機(jī)向被冷卻裝置提供冷量的通道。氦低溫傳輸線組成大體可分為四部分:內(nèi)管(氦傳輸管),80K冷屏,常溫外管及支撐。都是采用冷屏加真空多層絕熱的方式設(shè)計(jì),冷屏采用2_左右的紫銅皮卷制而成,銅皮上有采用間斷焊及鉚接的方法布置的紫銅管,管內(nèi)走液氮。這樣在氦傳輸管外面形成一個(gè)80Κ的防輻射冷屏,冷屏外面包裹多層絕熱材料。通過這樣制作的低溫傳輸線技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,熱損失小。但是工藝復(fù)雜,工程造價(jià)高,整體管徑粗,占用空間。
[0004]因此,在一些特殊情況下,被冷卻裝置有低溫氦回氣,比如EAST裝置NBI的低溫傳輸線,EAST裝置的小球注入低溫傳輸線,都有1K左右的氦回氣。就可以運(yùn)用本實(shí)用新型回氣冷屏技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),巧妙使用回氣冷量,作為防輻射屏,最大限度的減小了整體管徑,使得結(jié)構(gòu)緊湊;另外由于免除制作紫銅冷屏,降低了工程造價(jià)及工藝難度,已經(jīng)成功應(yīng)用與EAST裝置NBI低溫傳輸線、小球注入低溫傳輸線。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:包括有常溫外管,常溫外管內(nèi)設(shè)有液氦傳輸管、氦回氣管,氦回氣管連接一個(gè)回氣均分器,回氣均分器將氦回氣管分成三根氦回氣支管,液氦傳輸管和三根氦回氣支管通過多個(gè)支撐座固定,支撐座的中部開有一個(gè)中心通孔,支撐座上圍繞中心通孔還均勻開設(shè)有三個(gè)外圍通孔,三根氦回氣支管包圍在液氦傳輸管的外圍,液氦傳輸管貫穿支撐座的中心通孔,氦回氣支管貫穿支撐座的外圍通孔,三根氦回氣支管的后端連接一個(gè)回氣收集器,回氣收集器將三根氦回氣支管合成一根氦回氣管。
[0008]所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的支撐座包括有三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座,三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座交替安裝。
[0009]所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的支撐座采用傳熱系數(shù)極低的環(huán)氧材料制成,三角型支撐座和常溫外管接觸,圓環(huán)型支撐座和液氦傳輸管、保溫外管都不接觸。
[0010]所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的氦回氣支管上包裹有2-3層0.5mm厚的純鋁箔層,純鋁箔層外還包有多層真空絕熱層。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]本實(shí)用新型工藝簡單、工程造價(jià)低,重量輕、節(jié)省空間,節(jié)省冷量、經(jīng)濟(jì)節(jié)能,技術(shù)成熟、達(dá)到使用性能,已經(jīng)成功使用在EAST裝置的NBI低溫傳輸線和小球注入低溫傳輸線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的部件分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、2所示,低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),包括有常溫外管I,常溫外管I內(nèi)設(shè)有液氦傳輸管2、氦回氣管3,氦回氣管3連接一個(gè)回氣均分器4,回氣均分器4將氦回氣管3分成三根氦回氣支管5,液氦傳輸管2和三根氦回氣支管5通過多個(gè)支撐座6固定,支撐座6的中部開有一個(gè)中心通孔7,支撐座6上圍繞中心通孔7還均勻開設(shè)有三個(gè)外圍通孔8,三根氦回氣支管5包圍在液氦傳輸管2的外圍,液氦傳輸管2貫穿支撐座6的中心通孔7,氦回氣支管5貫穿支撐座6的外圍通孔8,三根氦回氣支管5的后端連接一個(gè)回氣收集器9,回氣收集器9將三根氦回氣支管5合成一根氦回氣管3。
[0016]支撐座6包括有三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座,三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座交替安裝。支撐座6采用傳熱系數(shù)極低的環(huán)氧材料制成,三角型支撐座和常溫外管I接觸,圓環(huán)型支撐座和液氦傳輸管2、保溫外管I都不接觸。氦回氣支管5上包裹有2-3層0.5_厚的純鋁箔層,純鋁箔層外還包有多層真空絕熱層。
[0017]實(shí)施例
[0018]基于本實(shí)用新型的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),低溫傳輸線制造過程如下:
[0019]采用機(jī)械加工和焊接方法加工回氣均分器4和回氣收集器9,材料為低溫不銹鋼,根據(jù)傳輸線長度加工環(huán)氧支撐座6數(shù)個(gè),將液氦傳輸管2和氦回氣管3內(nèi)外清洗干凈,三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座交替安裝。氦回氣管3兩端和回氣均分器4及回氣收集器9焊接,利用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏后,將液氦傳輸管5單獨(dú)包扎多層絕熱材料,然后在回氣管上包純鋁箔及真空多層絕熱材料,放入常溫外管I即可。
【權(quán)利要求】
1.低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:包括有常溫外管,常溫外管內(nèi)設(shè)有液氦傳輸管、氦回氣管,氦回氣管連接一個(gè)回氣均分器,回氣均分器將氦回氣管分成三根氦回氣支管,液氦傳輸管和三根氦回氣支管通過多個(gè)支撐座固定,支撐座的中部開有一個(gè)中心通孔,支撐座上圍繞中心通孔還均勻開設(shè)有三個(gè)外圍通孔,三根氦回氣支管包圍在液氦傳輸管的外圍,液氦傳輸管貫穿支撐座的中心通孔,氦回氣支管貫穿支撐座的外圍通孔,三根氦回氣支管的后端連接一個(gè)回氣收集器,回氣收集器將三根氦回氣支管合成一根氦回氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的支撐座包括有三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座,三角型支撐座和圓環(huán)型支撐座交替安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的支撐座采用傳熱系數(shù)極低的環(huán)氧材料制成,三角型支撐座和常溫外管接觸,圓環(huán)型支撐座和液氦傳輸管、保溫外管都不接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫管道回氣冷屏系統(tǒng),其特征在于:所述的氦回氣支管上包裹有2-3層0.5_厚的純鋁箔層,純鋁箔層外還包有多層真空絕熱層。
【文檔編號(hào)】F16L59/12GK203823261SQ201420198201
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】吳克平, 宋慶勇, 劉明明 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所
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