[實用新型]一種用于低溫用戶性能測試的低溫恒溫器過冷系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821993359.3 | 申請日： | 2018-11-29 |
| 公開（公告）號： | CN209822289U | 公開（公告）日： | 2019-12-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 付猷昆;陳鑫;盧勇;朱根良;陳金龍;徐紅兵 | 申請（專利權(quán)）人： | 核工業(yè)西南物理研究院 |
| 主分類號： | G21C17/00 | 分類號： | G21C17/00 |
| 代理公司： | 11007 核工業(yè)專利中心 | 代理人： | 高安娜 |
| 地址： | 610041 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 低溫恒溫器 熱交換器 氦循環(huán) 低溫用戶 低溫系統(tǒng) 管線連接 性能測試 大流量 氦冷卻 本實用新型 聚變反應(yīng)堆 管路連通 過冷系統(tǒng) 液氦杜瓦 超臨界 聚變堆 制冷機 內(nèi)置 停機 液氮 液氦 連通 | ||
本實用新型屬于聚變反應(yīng)堆技術(shù)，具體涉及一種用于低溫用戶性能測試的低溫恒溫器過冷系統(tǒng)，包括低溫恒溫器、設(shè)在低溫恒溫器內(nèi)通過管線連接的氦循環(huán)泵和熱交換器，熱交換器通過管線連接至低溫用戶，液氮通入氦循環(huán)泵中，液氦杜瓦和制冷機通過管路連通，并且連通到氦循環(huán)泵和熱交換器之間的管路上。低溫恒溫器中內(nèi)置有氦循環(huán)泵和熱交換器可以提供大流量的超臨界氦冷卻和迫流氦冷卻方式，依托低溫系統(tǒng)產(chǎn)生大流量的液氦，同時在低溫系統(tǒng)停機或出現(xiàn)故障時，也可對聚變堆低溫用戶進(jìn)行性能測試。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于聚變反應(yīng)堆技術(shù)，具體涉及一種用于低溫用戶性能測試的低溫恒溫器過冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)
近年來，聚變堆、加速器、強磁場裝置等的參數(shù)性能不斷提高，極大地促進(jìn)了大型氦低溫技術(shù)的發(fā)展。目前世界上已有液化量從0.5L/h到幾千L/h的氦液化裝置，制冷量從幾十瓦到幾十千瓦的氦制冷機。在國際熱核反應(yīng)實驗堆 (ITER)、中國科學(xué)院東方超環(huán)(EAST)、核工業(yè)西南物理研究院環(huán)流器2號M (HL-2M)等國內(nèi)外聚變裝置上，液氦低溫系統(tǒng)作為最常規(guī)及有效的冷卻系統(tǒng)被聚變研究者所采用。聚變堆低溫用戶中，主要有超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)線圈、超導(dǎo)饋線系統(tǒng)、中性束注入低溫泵、托卡馬克內(nèi)置低溫泵、超導(dǎo)電子回旋裝置以及彈丸注入系統(tǒng)等構(gòu)成，制冷機的制冷量和液化率決定了低溫系統(tǒng)的規(guī)模大小。由于聚變堆低溫用戶液氦消耗量巨大，因此，以往的低溫系統(tǒng)中低溫用戶的使用往往伴隨著聚變實驗的進(jìn)行，對于低溫用戶的參數(shù)性能測試也往往只能匹配于聚變堆實驗參數(shù)，具有極大的限制性。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種用于低溫用戶性能測試的低溫恒溫器過冷系統(tǒng)，能夠在正常實驗狀態(tài)和非正常實驗狀態(tài)下低溫用戶參數(shù)性能模擬測試時，對液氮過冷。
本實用新型的技術(shù)方案如下：
一種用于低溫用戶性能測試的低溫恒溫器過冷系統(tǒng)，包括低溫恒溫器、設(shè)在低溫恒溫器內(nèi)通過管線連接的氦循環(huán)泵和熱交換器，熱交換器通過管線連接至低溫用戶，液氦通入氦循環(huán)泵中，液氦杜瓦和制冷機通過管路連通，并且連通到氦循環(huán)泵和熱交換器之間的管路上。
所述的氦循環(huán)泵和熱交換器位于液氦平面以下。
液氦純度為99.999％以上。
所述的液氦杜瓦選用5000～10000L容量。
所述的液氦杜瓦最大工作壓力10psi。
所述的氦循環(huán)泵的泵頭壓力0.5-1bar。
本實用新型的有益效果如下：
液氦經(jīng)過輸液管供給至實驗平臺，供控實驗平臺在液氦預(yù)冷下，主要設(shè)備低溫恒溫器中內(nèi)置有氦循環(huán)泵和熱交換器可以提供大流量的超臨界氦冷卻和迫流氦冷卻方式，同時在低溫用戶前端配有測試元件，用于性能參數(shù)測量。測試完成后的液氦，通過回收管道進(jìn)入液氦杜瓦中儲存，或者直接回到低溫系統(tǒng)低壓端，完成整個實驗過程。
依托低溫系統(tǒng)產(chǎn)生大流量的液氦，同時在低溫系統(tǒng)停機或出現(xiàn)故障時，也可對聚變堆低溫用戶進(jìn)行性能測試。其中，產(chǎn)生的超臨界氦和迫流氦均可用于低溫用戶性能測試。超臨界氦壓力和溫度波動均比較均勻，但流量較小，迫流氦壓力和溫度波動相對較大，流量也大。
正常實驗?zāi)Ｊ较驴捎芍评錂C產(chǎn)生液氦，測試完成后，液氦回收至低溫系統(tǒng)低壓端，完成循環(huán)；非正常實驗?zāi)Ｊ较拢捎啥磐邏核鸵汉ぃ瑴y試完成后，液氦回收至杜瓦中，完成循環(huán)。
使用氦循環(huán)泵可以極大地提高液氦流量，迫流冷卻氦流量遠(yuǎn)大于超臨界氦流量。
附圖說明
圖1為聚變堆用低溫系統(tǒng)供控實驗平臺工作原理示意圖；
圖2為低溫恒溫器示意圖；
圖中：a.正常循環(huán)模式，b.非正常循環(huán)模式；
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