一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构制造技术

本发明专利技术公开了一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，包括有低温端铜块、换热器套筒、铜芯棒换热器、主体换热器、测量线通道、常温端铜块，所述主体换热器的内部两端分别设有多个铜芯棒换热器安装孔、中间为翅片型换热器，各个铜芯棒换热器安装孔内分别嵌入安装有一个铜芯棒换热器，主体换热器的中心设有测量线通道，测量诊断线可从测量线通道中穿过，主体换热器的两端分别焊接有低温端铜块、常温端铜块；所述铜芯棒换热器包括有线切割出气体通道的铜棒，铜棒内安装有不锈钢棒，铜棒的两端分别焊接有不锈钢固定片；所述主体换热器外套装有换热器套筒。本发明专利技术的换热效率大大提升，大大提高了LOFA时间。

【技术实现步骤摘要】
一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构
本专利技术属于热核聚变领域，涉及一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构。
技术介绍
热核聚变将为人类提供取之不尽的清洁能源，国际热核聚变试验堆（ITER）计划将在未来十年内建成。高温超导电流引线为其巨型低温超导磁体供电，同时连接室温(300K)与低温（4.5K）,换热器段连接高温超导端及室温铜头端，换热器段直接与进口50K的氦气进行换热冷却，与铜导体换热后于室温终端出口温度约300K，通过流量计后最终流回到低温系统。换热器段运行温度为65K-300K。ITER电流引线的设计参数上对于50K氦气的流量与压差有明确的限定要求，因此需要设计湿周界大的高效换热器，同时需要控制氦气压差在要求的范围之内。与换热器相关的另一个指标是LOFA时间，要求在全电流、失冷情况下，整个LOFA时间内电流引线高温超导叠不会失超。综合上述各种因素，使得该类机构的设计困难较大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，与常规换热器相比，该换热湿周界明显增大，压差明显减少，热沉作用更大，LOFA时间更长。本专利技术采用的技术方案如下：一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，其特征在于：包括有低温端铜块、换热器套筒、铜芯棒换热器、主体换热器、测量线通道、常温端铜块，所述主体换热器的内部两端分别设有多个铜芯棒换热器安装孔、中间为翅片型换热器，各个铜芯棒换热器安装孔内分别嵌入安装有一个铜芯棒换热器，主体换热器的中心设有测量线通道，测量诊断线可从测量线通道中穿过，主体换热器的两端分别焊接有低温端铜块、常温端铜块；所述铜芯棒换热器包括有线切割出气体通道的铜棒，铜棒内安装有不锈钢棒，铜棒的两端分别焊接有不锈钢固定片；所述主体换热器外套装有换热器套筒。所述的一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，其特征在于：所述铜芯棒换热器的外表面切割有真空钎焊工艺槽，铜芯棒换热器通过真空钎焊工艺槽与主体换热器焊接在一起。所述的一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，其特征在于：所述主体换热器的两端分别开有EBW焊接工艺槽，主体换热器通过EBW焊接工艺槽与低温端铜块和常温端铜块焊接到一起。本专利技术的原理是：本专利技术设计了一种高效率、高LOFA时间的组装式换热器，两端设计有组装式铜芯棒换热器，铜芯棒换热器可嵌入主体换热器内部，根据需要其可嵌入较多的铜芯棒换热器，因此其换热器湿周界更高，可以达到同尺寸换热器的几倍，换热效率大大提升；且该结构热沉更大，可大大提高了LOFA时间；同时该结构换热器流道简单且比较短，因此其具有更低的压差。本专利技术的优点是：（1）本专利技术具有相当高的换热器湿周界，换热效率更高，所需冷却气体流量更少；（2）本专利技术发流道较短且简单，压差较小，对低温制冷剂的要求更低，能耗更小；（3）本专利技术的具有大体积的热沉，在冷却气体故障时，电流引线在无冷却的情况下不会过热损害，LOFA时间更长。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为铜芯棒换热器和主体换热器的装配结构示意图。图3为铜芯棒换热器的外部结构示意图。图4为芯棒换热器的剖视图。图5为芯棒换热器的左视图。其中，图中标号：1－低温端铜块，2－换热器套筒，3－铜芯棒换热器，4－主体换热器，5－测量线通道，6－常温端铜块，7－不锈钢固定片，8－不锈钢棒，9－不锈钢固定片，10－真空钎焊工艺槽，11－铜棒，12－气体通道。具体实施方式参见附图1-4，一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，包括有低温端铜块1、换热器套筒2、铜芯棒换热器3、主体换热器4、测量线通道5、常温端铜块6，主体换热器3的内部两端分别设有多个铜芯棒换热器安装孔、中间为翅片型换热器，各个铜芯棒换热器安装孔内分别嵌入安装有一个铜芯棒换热器3，主体换热器4的中心设有测量线通道5，测量诊断线可从测量线通道5中穿过，主体换热器4的两端分别焊接有低温端铜块1、常温端铜块6；铜芯棒换热器3包括有线切割出气体通道12的铜棒11，铜棒11内安装有不锈钢棒8，铜棒11的两端分别焊接有不锈钢固定片7、9；主体换热器4外套装有换热器套筒2。铜芯棒换热器3的外表面切割有真空钎焊工艺槽10，铜芯棒换热器3通过真空钎焊工艺槽、真空钎焊工艺与主体换热器4焊接在一起。主体换热器4的两端分别开有EBW焊接工艺槽，主体换热器4通过EBW焊接工艺槽、EBW焊接工艺与低温端铜块1和常温端铜块6焊接到一起。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，其特征在于：包括有低温端铜块、换热器套筒、铜芯棒换热器、主体换热器、测量线通道、常温端铜块，所述主体换热器的内部两端分别设有多个铜芯棒换热器安装孔、中间为翅片型换热器，各个铜芯棒换热器安装孔内分别嵌入安装有一个铜芯棒换热器，主体换热器的中心设有测量线通道，测量诊断线可从测量线通道中穿过，主体换热器的两端分别焊接有低温端铜块、常温端铜块；所述铜芯棒换热器包括有线切割出气体通道的铜棒，铜棒内安装有不锈钢棒，铜棒的两端分别焊接有不锈钢固定片；所述主体换热器外套装有换热器套筒。

【技术特征摘要】
1.一种大型超导磁体电流引线高效率组装式换热器结构，其特征在于：包括有低温端铜块、换热器套筒、铜芯棒换热器、主体换热器、测量线通道、常温端铜块，所述主体换热器的内部两端分别设有多个铜芯棒换热器安装孔、中间为翅片型换热器，各个铜芯棒换热器安装孔内分别嵌入安装有一个铜芯棒换热器，主体换热器的中心设有测量线通道，测量诊断线可从测量线通道中穿过，主体换热器的两端分别焊接有低温端铜块、常温端铜块；所述铜芯棒换热器包括有线切割出气体通道的铜棒，铜棒内安装有不锈...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩全，陆坤，宋云涛，丁开忠，刘承联，周挺志，刘辰，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34