CN102840441B - 超导电缆冷却用储罐 - Google Patents

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本发明公开了一种超导电缆冷却用储罐，包括机座、内罐和外罐，内罐和外罐之间填充有保温绝热材料，外罐上设有抽真空接口，外罐包括第一外罐体和第二外罐体，第一外罐体上设有进液接口、供电接管；第二外罐体上设有备用接管、超导电缆接口；第一外罐体固定安装于机座上，第二外罐体轴向滑动安装于机座上，第一外罐体和第二外罐体之间通过膨胀节密封对接，第一外罐体内壁与内罐外壁之间、第二外罐体内壁与内罐外壁之间均固定有径向支撑件；机座上设有限制第二外罐体轴向滑动位置的限位装置。该储罐有效的降低内罐遇冷收缩变形而引起的局部应力，避免供电接管与外罐的焊缝出现裂纹，提高储罐的质量，延长其使用寿命。

Description

超导电缆冷却用储罐
技术领域
本发明涉及一种储罐，特别是指一种超导电缆冷却用储罐。
背景技术
超导电缆应用于短距离传输电力的场合（如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电网端口）及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体.超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗，然基于导电电缆最佳工作温区是50K～90K，因此现在各国都是采用液氮作为制冷工质。同时液氮具有生产成本小，无污染的优点。由于超导电缆的特殊性，储存液氮的储罐上除了常规的进液接口、抽真空接口、排液口外，还应当设有与供电设备连接的供电接管、以及用于插装超导电缆的超导电缆插口，供电设备的电流经过供电接管然后经超导电缆流出，而液氮则从一储罐经过超导电缆的冷却通道流入到另一储罐中，这样就实现了超导电缆的冷却。然由于该储存液氮的储罐上的供电接管需要与供电设备固定连接，而储罐的内罐在添加液氮时会受冷收缩，而设置内罐外的外罐则被内罐拉动一起收缩，由于供电接管的存在，外罐无法轴向的收缩，这样外罐与供电接管的焊缝会产生拉力而造成焊缝出现裂纹；同样，内外罐因温差载荷不同而产生变形不同，也造成外罐的局部应力过大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种超导电缆冷却用储罐，该储罐有效的降低内罐遇冷收缩变形而引起的局部应力，避免供电接管与外罐的焊缝出现裂纹，提高储罐的质量，延长其使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超导电缆冷却用储罐，包括机座、内罐和外罐，内罐和外罐之间填充有保温绝热材料，所述外罐上设有抽真空接口，所述外罐包括第一外罐体和第二外罐体，第一外罐体上设有与内罐连通的进液接口、与内罐连通的供电接管；第二外罐体上设有与内罐连通的备用接管、与内罐连通的超导电缆接口；所述第一外罐体固定安装于机座上，所述第二外罐体轴向滑动安装于机座上，所述第一外罐体和第二外罐体之间通过膨胀节密封对接，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间、第二外罐体内壁与内罐外壁之间均固定有径向支撑件；所述机座上设有限制第二外罐体轴向滑动位置的限位装置。
作为一种优选的方案，所述供电接管和备用接管上均设有膨胀节。
作为一种优选的方案，所述第二外罐体的下端设有支撑滚轮，机座上设有导轨，第二外罐体通过支撑滚轮滑动安装于导轨上。
作为一种优选的方案，所述限位装置包括设置在机座上两块限位板，两块限位板位于支撑滚轮行进的前后方。
作为一种优选的方案，所述径向支撑件的数目共12个，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间的径向支撑件数目为六个，六个径向支撑件中的四个布置在同一圆周上，上述同一圆周上的四个径向支撑件中，两个径向支撑件分别与六点位置的圆心角为30°，而另两个径向支撑件分别与十二点位置的圆心角为45°；六个径向支撑件中的剩余两个布置在另一圆周上且靠近膨胀节，这两个径向支撑件的位置分别与六点位置的圆心角为30°；第二外罐体内壁和内罐外壁之间的径向支撑件的布置方式与第一外罐体内壁和内罐外壁的一致。
作为一种优选的方案，所述第一外罐体和第二外罐体上分别设有观察内罐内情况的观察口。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于所述外罐包括第一外罐体和第二外罐体，第一外罐体上设有与内罐连通的进液接口和排液接口、与内罐连通的供电接管；第二外罐体上设有与内罐连通的备用接管、与内罐连通的超导电缆接口；所述第一外罐体固定安装于机座上，所述第二外罐体轴向滑动安装于机座上，所述第一外罐体和第二外罐体之间通过膨胀节密封对接，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间、第二外罐体内壁与内罐外壁之间均固定有径向支撑件；所述机座上设有限制第二外罐体轴向滑动位置的限位装置。那么内罐位于第一外罐体的这段与第一外罐体之间通过径向支撑件连接一体，内罐位于第二外罐体的这段与第二外罐体通过径向支撑件连接为一体，而第一外罐体固定不动，那么内罐进液变形则位于第一外罐体的这段不动，而位于第二外罐体的那段拉动第二外罐体向第一外罐体移动，从而完成了内罐的轴向收缩动作，而径向的收缩力则通过各径向支撑件的固定作用而分散，而刚好供电接管是设置第一外罐体上，不用沿第一外罐体轴向的移动，这样，确保供电接管与第一外罐体的焊缝收到的应力小，避免其出现裂纹，提高储罐的质量，延长其使用寿命。
又由于所述供电接管和备用接管上均设有膨胀节，因此，也避免了供电接管和备用接管遇冷收缩而造成焊缝的局部应力增大。
又由于所述径向支撑件的数目共12个，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间的径向支撑件数目为六个，六个径向支撑件中的四个布置在同一圆周上，上述同一圆周上的四个径向支撑件中，两个径向支撑件分别与六点位置的圆心角为30°，而另两个径向支撑件分别与十二点位置的圆心角为45°；六个径向支撑件中的剩余两个布置在另一圆周上且靠近膨胀节，这两个径向支撑件的位置分别与六点位置的圆心角为30°；第二外罐体内壁和内罐外壁之间的径向支撑件的布置方式与第一外罐体内壁和内罐外壁的一致，因此，内罐与第一外罐体、第二外罐体之间由12个径向支撑件固定支撑，靠近六点位置的一共八个径向支撑件共同支撑内罐，支撑力大且不易滑移，而整个12个径向支撑件将内罐径向收缩产生的力给分散到外罐上，合理解决容器重力分配和冷缩对支撑位置产生局部峰值应力过大问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明的同一圆周上的四个径向支撑件的布置图；
图3是本发明的同一圆周上的两个径向支撑件的布置图；
附图中：1.外罐；101.第一外罐体；102.第二外罐体；2.内罐；3.机座3；4.支撑滚轮；5.限位板；6.超导电缆接口；7.备用接管；8.膨胀节；9.供电接管；10.进液管路；11.观察口；12.径向支撑件；13.抽真空接口。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，一种超导电缆冷却用储罐，包括机座3、内罐2和外罐1，内罐2和外罐1之间填充有保温绝热材料，所述外罐1上设有抽真空接口13，所述外罐1包括第一外罐体101和第二外罐体102，第一外罐体101上设有与内罐2连通的进液接口、与内罐2连通的供电接管9，该进液接口与进液管路10连通，如图1所示，该进液进口有两个，一是设置在外罐1的顶端，一个设置在供电接管9上，实现进液的分流；第二外罐体102上设有与内罐2连通的备用接管7、与内罐2连通的超导电缆接口6；所述第一外罐体101固定安装于机座3上，所述第二外罐体102轴向滑动安装于机座3上，具体的，所述第二外罐体102的下端设有支撑滚轮4，机座3上设有导轨，第二外罐体102通过支撑滚轮4滑动安装于导轨上。所述第一外罐体101和第二外罐体102之间通过膨胀节8密封对接，所述供电接管9和备用接管7上均设有膨胀节8。该膨胀节8是采用波纹管膨胀节8，当内罐2变形时，内罐2位于第二外罐体102的一端拉动第二外罐体102向第一外罐体101移动，而波纹管膨胀节8正是给予第二外罐体102轴向移动的空间和余地。
所述第一外罐体101内壁与内罐2外壁之间、第二外罐体102内壁与内罐2外壁之间均固定有径向支撑件12；所述机座3上设有限制第二外罐体102轴向滑动位置的限位装置。所述限位装置包括设置在机座3上两块限位板5，两块限位板5位于支撑滚轮4行进的前后方。两块限位板5可限制支撑滚轮4的运行极限位置。
所述径向支撑件的数目共12个，所述第一外罐体101内壁与内罐2外壁之间的径向支撑件12数目为六个，六个径向支撑件12中的四个布置在同一圆周上，上述同一圆周上的四个径向支撑件12中，两个径向支撑件12分别与六点位置的圆心角为30°，而另两个径向支撑件12分别与十二点位置的圆心角为45°，如图2所示；六个径向支撑件12中的剩余两个布置在另一圆周上且靠近膨胀节8，这两个径向支撑件12的位置分别与六点位置的圆心角为30°，如图3所示；第二外罐体102内壁和内罐2外壁之间的径向支撑件12的布置方式与第一外罐体102内壁和内罐外壁2的一致，第一外罐体101、第二外罐体102分别与内罐2底部连接的径向支撑件12为4个，并且这四个径向支撑件12与六点方向的角度较小，为30°，保证了足够的支撑内罐2的支撑力，并且不产生滑移；而内罐2的径向变形产生的拉力被这些径向支撑件12分散，合理解决容器重力分配和冷缩对支撑位置产生局部峰值应力过大问题。

Claims (6)

1.超导电缆冷却用储罐，包括机座、内罐和外罐，内罐和外罐之间填充有保温绝热材料，所述外罐上设有抽真空接口，其特征在于：所述外罐包括第一外罐体和第二外罐体，第一外罐体上设有与内罐连通的进液接口、与内罐连通的供电接管；第二外罐体上设有与内罐连通的备用接管、与内罐连通的超导电缆接口；所述第一外罐体固定安装于机座上，所述第二外罐体轴向滑动安装于机座上，所述第一外罐体和第二外罐体之间通过膨胀节密封对接，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间、第二外罐体内壁与内罐外壁之间均固定有径向支撑件；所述机座上设有限制第二外罐体轴向滑动位置的限位装置。
2.如权利要求1所述的超导电缆冷却用储罐，其特征在于：所述供电接管和备用接管上均设有膨胀节。
3.如权利要求2所述的超导电缆冷却用储罐，其特征在于：所述第二外罐体的下端设有支撑滚轮，机座上设有导轨，第二外罐体通过支撑滚轮滑动安装于导轨上。
4.如权利要求3任一项所述的超导电缆冷却用储罐，其特征在于：所述限位装置包括设置在机座上两块限位板，两块限位板位于支撑滚轮行进的前后方。
5.如权利要求1至4任一项所述的超导电缆冷却用储罐，其特征在于：所述径向支撑件的数目共12个，所述第一外罐体内壁与内罐外壁之间的径向支撑件数目为六个，六个径向支撑件中的四个布置在同一圆周上，上述同一圆周上的四个径向支撑件中，两个径向支撑件分别与六点位置的圆心角为30°，而另两个径向支撑件分别与十二点位置的圆心角为45°；六个径向支撑件中的剩余两个布置在另一圆周上且靠近膨胀节，这两个径向支撑件的位置分别与六点位置的圆心角为30°；第二外罐体内壁和内罐外壁之间的径向支撑件的布置方式与第一外罐体内壁和内罐外壁的一致。
6.如权利要求5所述的超导电缆冷却用储罐，其特征在于：所述第一外罐体和第二外罐体上分别设有观察内罐内情况的观察口。
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