The invention discloses a device for cooling high temperature superconducting elements with atmospheric supercooled liquid nitrogen, including a liquid nitrogen supercooler and a superconducting component cooling tank respectively connected with a liquid nitrogen cabinet, each tank body and the liquid level in the tank leaving a distance to form a pressure space, and a vacuum control mechanism connecting each pressure space. The liquid nitrogen supercooler and the superconducting component cooling tank are arranged staggered so that the liquid level of the liquid nitrogen supercooler is higher than that of the superconducting component cooling tank, and the liquid nitrogen supercooler and the bottom of the superconducting component cooling tank are connected to form a siphon channel; the liquid nitrogen supercooler is connected with a circulating neon gas refrigeration mechanism; the beneficial effect of the invention is that the neon gas is used in the invention. In addition, vacuum maintenance and system overpressure protection are provided to maintain the pressure stability of liquid nitrogen supercooling and evaporation process; the invention utilizes supercooled liquid nitrogen to efficiently cool superconducting components, which is of positive significance to the development of high temperature superconducting test equipment in China.
【技术实现步骤摘要】
一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置及方法
本专利技术涉及一种高温超导系统冷却技术,更具体一点说,涉及一种利用常压过冷液氮冷却高温超导系统的装置及方法。
技术介绍
减少线损,节约能量,提高电力传输的效率,是电力部门设计运行工作的主要内容之一,现有的解决方法一般采用提高电压的方法来减少电能损耗,高温超导技术可使电力几近零损失传输,对于节能减排具有积极意义;随着高温超导技术日渐成熟,未来电力传输将进入高温超导时代,高温超导研究水平的高低对国家而言在战略层面上具有重大意义;高温超导研究需要将整个高温超导系统置于73K以下深冷环境,这对低温维持系统提出了较高要求。
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题,本专利技术提供一种利用常压过冷液氮冷却高温超导系统的装置及方法。为了实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,包括分别连接有液氮柜的液氮过冷罐和超导部件冷却罐,各个罐体与罐内液面之间留有距离以形成压力空间,还包括连接各个压力空间的真空控制机构;所述液氮过冷罐与超导部件冷却罐错落设置以使液氮过冷罐的液面高于超导部件冷却罐的液面,液氮过冷罐、超导部件冷却罐底部连通以形成虹吸通道;所述液氮过冷罐连接有循坏氖气制冷机构,所述液氮过冷罐的压力空间内的气压为负压。优选的,所述循坏氖气制冷机构为一条灌注有氖气的封闭回路,所述封闭回路一部分穿出液氮过冷罐设置,另一部分设置于液氮过冷罐内;穿出液氮过冷罐部分的封闭回路依次连接设置有氖气压缩机、主换热器、氖气膨胀机;所述液氮过冷罐的液面以下浸没设置有换热毛细管。优选的,所述氖气压缩 ...
【技术保护点】
1.一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,包括分别连接有液氮柜的液氮过冷罐和超导部件冷却罐,各个罐体与罐内液面之间留有距离以形成压力空间,还包括连接各个压力空间的真空控制机构,其特征在于:所述液氮过冷罐与超导部件冷却罐错落设置以使液氮过冷罐的液面高于超导部件冷却罐的液面,液氮过冷罐、超导部件冷却罐底部连通以形成虹吸通道;所述液氮过冷罐连接有循环氖气制冷机构,所述液氮过冷罐的压力空间内的气压为负压。
【技术特征摘要】
1.一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,包括分别连接有液氮柜的液氮过冷罐和超导部件冷却罐,各个罐体与罐内液面之间留有距离以形成压力空间,还包括连接各个压力空间的真空控制机构,其特征在于:所述液氮过冷罐与超导部件冷却罐错落设置以使液氮过冷罐的液面高于超导部件冷却罐的液面,液氮过冷罐、超导部件冷却罐底部连通以形成虹吸通道;所述液氮过冷罐连接有循环氖气制冷机构,所述液氮过冷罐的压力空间内的气压为负压。2.根据权利要求1所述的一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,其特征在于:所述循环氖气制冷机构为一条灌注有氖气的封闭回路,所述封闭回路一部分穿出液氮过冷罐设置,另一部分设置于液氮过冷罐内;穿出液氮过冷罐部分的封闭回路依次连接设置有氖气压缩机、主换热器、氖气膨胀机;所述液氮过冷罐的液面以下浸没设置有换热毛细管。3.根据权利要求2所述的一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,其特征在于:所述氖气压缩机包括依次串联的一级氖气子压缩机、二级氖气子压缩机;所述氖气膨胀机包括与换热器并联连接的一级氖气子膨胀机、二级氖气子膨胀机。4.根据权利要求1-3所述的一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,其特征在于:所述每个压力空间均连接有至少一个真空抽口,所述真空抽口另一侧管路上依次连接有真空电阻规、真空度维持电磁阀,各真空度维持电磁阀延伸出的管路共同连接有真空泵;所述液氮过冷罐和液氮柜均连通有液氮补充罐。5.根据权利要求6所述的一种利用常压过冷液氮冷却高温超导元件的装置,其特征在于:所...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁士豪,何晖,李冬锋,李剑锋,吴国伟,
申请(专利权)人:杭州杭氧股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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