[發明專利]一種液氮循環管道結構和冷卻循環系統

有效

• 申請號: 202011435240.6
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112562915B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 吳小辰;胡子珩;余建國;章彬;汪楨子;王琦;汪偉;鞏俊強;李健偉
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H01B12/16
• 分類號: H01B12/16
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 徐文城

1.一種液氮循環管道結構，應用于超導電纜的冷卻，其特征在于，包括：

第一三通閥；

第二三通閥；

第三三通閥；

第一管道，所述第一管道的一端為從超導電纜處流回的回流液氮的入口，另一端用于連接第一換熱器一端，以將回流液氮送至所述第一換熱器以進行回流液氮的第一次換熱冷卻；

第二管道，所述第二管道的一端用于連接第一換熱器另一端，以接收經過所述第一換熱器進行第一次換熱冷卻后的回流液氮，第二管道的另一端連接液氮泵一端；

第三管道，所述第三管道的一端通過第三三通閥連接所述液氮泵另一端，第三管道的另一端用于連接第二換熱器的一端，以將經過所述第一換熱器進行第一次換熱冷卻后的回流液氮送至所述第二換熱器以進行回流液氮的第二次換熱冷卻；

第四管道，所述第四管道的一端為冷卻液氮出口，另一端用于連接第二換熱器的另一端，以接收經過所述第二換熱器進行第二次換熱冷卻后的回流液氮，并輸出至超導電纜處；

第五管道；以及

節流閥；

其中，所述液氮泵為2個，分別第一液氮泵和第二液氮泵；所述第二管道的另一端連接第一三通閥的第一端；所述第一三通閥的第二端通過第一截止閥連接所述第一液氮泵的一端，所述第一液氮泵的另一端通過第二截止閥連接第二三通閥的第一端，所述第一三通閥的第三端通過第三截止閥連接所述第二液氮泵的一端，所述第二液氮泵的另一端通過第四截止閥連接第二三通閥的第三端；所述第一管道上設置有第五截止閥；所述第四管道上設置有第六截止閥；所述第三三通閥的第一端連接所述第二三通閥的第二端，所述第三三通閥的第二端連接所述第三管道的一端，所述第三三通閥的第三端通過所述節流閥連接所述第五管道的一端，所述第五管道的另一端引至過冷液氮杜瓦中。

2.一種冷卻循環系統，其特征在于，包括制冷模塊以及權利要求1所述的液氮循環管道結構；所述制冷模塊包括制冷機組、過冷液氮杜瓦、循環液氮換熱器、氮再液化器，所述循環液氮換熱器包括第一換熱器、第二換熱器；

所述過冷液氮杜瓦中存放有過冷液氮，所述第一換熱器、第二換熱器設置于所述過冷液氮杜瓦中，且過冷液氮液面高于所述第一換熱器、第二換熱器；所述制冷機組用于對所述過冷液氮杜瓦中過冷液氮進行制冷；

所述第一換熱器的一端通過連接管道與所述第一管道連接，另一端通過連接管道與所述第二管道連接；

所述第二換熱器的一端通過連接管道與所述第三管道連接，另一端通過連接管道與所述第四管道連接；

所述過冷液氮杜瓦上設置有液氮出口和液氮進口；所述氮再液化器設置于所述過冷液氮杜瓦的上方，并與所述過冷液氮杜瓦連通；所述制冷機組設置于所述氮再液化器的上方；所述過冷液氮杜瓦頂部開設有4個連接管道通孔，多個所述連接管道分別穿設于所述4個連接管道通孔；

所述過冷液氮杜瓦中的部分過冷液氮進行換熱后蒸發進入所述氮再液化器中；所述制冷機組用于對進入所述氮再液化器中氣體進行冷凝得到冷卻液氮，冷凝得到的冷卻液氮在重力作用回流至所述過冷液氮杜瓦中。

3.根據權利要求2所述的冷卻循環系統，其特征在于，所述過冷液氮杜瓦的頂部設置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔遠離所述循環液氮換熱器設置，所述第二通孔靠近所述循環液氮換熱器設置；所述氮再液化器的底部設置有液氮回流通孔，右側壁上設置有氮氣進孔；所述液氮回流通孔與所述第一通孔連通，且所述液氮回流通孔與所述第一通孔上下對應布置；所述氮氣進孔與所述第二通孔通過管道連通。

4.根據權利要求3所述的冷卻循環系統，其特征在于，所述液氮回流通孔與所述第一通孔均為圓形孔，且兩者孔徑相同；所述氮氣進孔與所述第二通孔均為圓形孔，且兩者孔徑相同；所述第二通孔的孔徑小于所述第一通孔的孔徑。