[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

本發明提供一種液氮循環管道結構和冷卻循環系統，應用于超導電纜的冷卻，包括由第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和液氮泵組成的液氮循環管道結構；所述液氮循環管道結構與第一換熱器以及第二換熱器配合使用，以進行第一次換熱和第二次換熱，使得從超導電纜處回流的液氮能夠得到充分的換熱冷卻，最后輸出至超導電纜處。通過本發明，能夠提高冷卻循環系統的冷卻效果，可靠保證超導電纜安全可靠穩定運行，提高超導電纜系統并網運行的供電可靠性。

技術領域

本發明涉及超導電纜冷卻技術領域，具體涉及一種用于超導電纜的液氮循環管道結構和冷卻循環系統。

背景技術

冷卻循環系統是超導電纜系統的重要組成部分，冷卻循環系統的正常運行是超導電纜系統并網運行的必要條件，為了保證電纜溫度均勻，通常采用液氮作為制冷劑循環對電纜進行連續冷卻。

現有冷卻循環系統一般由制冷模塊、液氮管道和液氮泵組成，本發明的發明人發現現有冷卻循環系統至少存在以下技術問題：

①是循環液氮換熱過程中沒有充分換熱，未充分換熱的循環液氮進入超導電纜中，無法取得預期的冷卻效果；

②制冷模塊未考慮循環液氮換熱過程中液氮蒸發成氮氣的問題，未對蒸發的氮氣進行處理。

以上兩個技術問題導致現有冷卻循環系統的冷卻效果不理想，無法可靠保證超導電纜安全可靠穩定運行，從而影響超導電纜系統并網運行的供電可靠性。

發明內容

本發明旨在提出一種液氮循環管道結構和冷卻循環系統，應用于超導電纜系統，提高冷卻循環系統的冷卻效果，可靠保證超導電纜安全可靠穩定運行，提高超導電纜系統并網運行的供電可靠性。

為此，根據第一方面，本發明實施例提出一種液氮循環管道結構，應用于超導電纜的冷卻，包括：

第一管道，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，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，第三管道的一端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；以及

第四管道，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。

可選地，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連接所述第一液氮泵的一端，所述第一液氮泵的另一端連接第三管道的一端；

所述第一三通閥的第三端連接所述第二液氮泵的一端，所述第二液氮泵的另一端連接第三管道的一端。

可選地，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，所述第二三通閥的第二端連接第三管道的一端；

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。

可選地，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。

根據第二方面，本發明實施例提出一種冷卻循環系統，包括制冷模塊以及第一方面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、第一換熱器、第二換熱器；