CN106373698B - 一种大容量环形储能磁体的热屏蔽 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大容量环形储能磁体的热屏蔽，其包括上下壳体，上、下壳体间轴向设有不锈钢支撑架，上壳体由瓣式壳体件组成，所述上、下壳体内表面设有冷却介质管道，上、下壳体之间，上壳体与顶板之间均采用不锈钢环连接，冷却介质管道材料为无氧铜；本发明提供的热屏蔽结构简单，装配便捷，可以对单独线圈单元方便地打开和关闭进行检修，上、下壳体使用刚性不锈钢环连接兼顾了无氧铜的柔性，提高了整体强度和保证了热屏蔽的预焊接装配中的最大接触面积，提高了冷却效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种屏蔽，具体讲涉及一种大容量环形储能磁体的热屏蔽。
背景技术：
高温超导带磁体一般采用单导体成型绕制的双饼线圈技术，储能量的大小与线圈尺寸，线圈单元数量成正比，容量越大，线圈尺寸越大，线圈单元数越多，对容纳环形储能磁体的热屏蔽的内部空间要求越大，本发明提供一种大容量环形储能磁体的热屏蔽，是安装在大容量环形储能磁体的真空壳体的内不适用的，发明人经过对现有技术的研究发现，现有的热屏蔽结构存在以下几点缺陷：内部空间不够大，系统在装配和检修过程中操作难度大；不可以针对对应的单独线圈单元打开和关闭；连接使用材料刚性不够，容易导致整体结构变形；冷却介质管道与壳体之间接触面积过小，不能够保证冷却效果。
发明内容：
为解决上述现有技术的不足，本发明公开了一种大容量环形储能磁体的热屏蔽，包括上、下壳体和上、下壳体轴心设置的支撑杆，所述上、下壳体设有两者的连接件，其内表面设置有冷却介质管道。
第一优选方案为，所述上、下壳体构成的所述热屏蔽呈扁球形，所述上壳体由圆形顶板和分布于该顶板外端的分瓣式件组成，所述顶板竖向设有贯穿其表面的轴向剖面为阶梯形的吊杆。
第二优选方案为，所述支撑杆包括两条彼此平行设置的不锈钢支撑杆，所述支撑杆两端反别连接所述下壳体和所述顶板。
第三优选方案为，所述不锈钢环固定于所述下壳体内侧，所述上壳体下端固定于所述不锈钢环与所述下壳体重叠连接部分的外侧。
第四优选方案为，所述上、下壳体之间的连接件采用不锈钢环，所述不锈钢环由按质量百分比计的下述组份制得：C≤0.15％，Cr为17％～19％，Ni为8％～10％，Si≤1％，Mn≤2％，P≤0.035％，S≤0.030％，余量Fe。
第五优选方案为，所述冷却介质管道材料为无氧铜所述无氧铜由按质量百分比计的下述组份制得：Ni为10.0％～20.0％，Co为15.0％～25.0％,Mn为0.5％～3％，余量Cu，，所述冷却介质管道采用焊接方式固定于所述上、下壳体的内表面。
第六优选方案为，组成所述上壳体的分瓣式件为等腰梯形，所述下壳体底部设有孔，所述孔呈长方形且分内、外两层环形阵列排布。
第七优选方案为，所述顶板边缘设有与所述上壳体分瓣数量相同的孔，并与所述上壳体通过不锈钢环连接，所述顶板上部设有安装所述吊杆的孔。
第八优选方案为，所述不锈钢环安装在所述顶板内侧，所述上壳体安装在所述顶板外侧。
综上所述，和最接近的技术方案比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明的热屏蔽结构简单，可以降低系统在装配和检修过程中操作难度。
2、热屏蔽上壳体为分瓣式结构，可以针对对应的单独线圈单元打开和关闭。
3、由于无氧铜的柔性特性，在连接上下热屏蔽时使用刚性的不锈钢环做基础，提高了整体的强度。
4、顶板既是热屏蔽的一部分，同时与顶部吊杆结合起到悬挂上部热屏蔽的作用。
5、冷却管道的造型针对线圈与真空壳体装配部位进行重点冷却，与热屏蔽的预焊接装配保证最大的接触面积，提高了冷却效率。
附图说明
图1为大容量环形储能磁体的热屏蔽结构示意图；
图2为壳体内部结构示意图；
图3为液氮冷却管道在下壳体的分布结构；
图4为液氮冷却管道在顶板的分布结构。
图中，1-顶板，2-上壳体，3-下壳体，4-不锈钢环，5-吊杆，6-冷却介质管道，7-孔，8-支撑杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明中一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合附图对本实用新型提供的技术方案做详细说明。
实施例一
如图1所示，本发明提供一种大容量环形储能磁体的热屏蔽，是安装在大容量环形储能磁体的真空壳体的内部使用的，并且热屏蔽内部安装有大容量环形储能磁体，本发明的热屏蔽包括顶板1，上壳体2和下壳体3，其中上壳体2由圆形顶板1和分布于该顶板1外端的分瓣式件组成，其中瓣式件为等腰梯形，3600环绕分布在顶板1周围，其分瓣的数量与热屏蔽内部安装的磁体数量相同，顶板1安装在上壳体2顶部，顶板1边缘设有与上壳体2分瓣数量相同的孔，用于将顶板1安装在上壳体2上，顶板1上部还开有连接吊杆5的孔，吊杆5垂直贯穿顶板1表面，用于将顶板1和其外部连接的真空壳体的顶板连接，并最终固定在真空壳体的外壳上。
如图2所示，上壳体2和下壳体3之间通过螺栓与不锈钢环4过渡连接，顶板1与上壳体2和吊杆5也通过螺栓与不锈钢环4过渡连接，上壳体2与下壳体3连接时，首先将不锈钢环4固定在下壳体3内侧，之后将上壳体2用螺栓安装在下壳体3与不锈钢环4重叠连接部分的外侧。
如图3所示，下壳体3底部对应磁体安装位置开有孔7，以避开支安装磁体的位置，保证热隔离效果，下壳体3内侧底部设置有由两条彼此竖直平设置的不锈钢条构成的不锈钢支撑杆8，不锈钢支撑杆8的设置提高了热屏蔽整体的强度。
如图3和4所示，顶板1、上壳体2和下壳体3的内表面均环绕分布有冷却介质管道6，冷却介质管道6选用无氧铜作为材料，环绕分布的冷却介质管道6有效的保证了冷却面积，提高了冷却效率。
在装配过程中，所述冷却介质管道6与上壳体2和下壳体3分别预焊接装配，顶板1通过吊杆5和热屏蔽外部连接的真空壳体的顶板连接，再将预焊接装配的上、下两部分冷却介质管道6对焊连接，最后安装上壳体2。
以下实施例中只改变不锈钢环和无氧铜的组份配比，其他工艺条件不变，具体改变参数见下表：
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可以对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种大容量环形储能磁体的热屏蔽，包括上、下壳体和上、下壳体轴心设置的支撑杆，其特征在于，所述上、下壳体设有两者的连接件，其内表面设置有冷却介质管道；
所述上、下壳体构成的所述热屏蔽呈扁球形，所述上壳体由圆形顶板和分布于该顶板外端的分瓣式件组成，所述顶板竖向设有贯穿其表面的轴向剖面为阶梯形的吊杆；
所述支撑杆包括两条平行设置的不锈钢支撑杆，所述支撑杆两端分别连接所述下壳体和所述上壳体的圆形顶板；
所述连接件为不锈钢环，固定于所述下壳体内侧，所述上壳体下端固定于所述不锈钢环与所述下壳体重叠连接部分的外侧。
2.如权利要求1所述的热屏蔽，其特征在于，所述上、下壳体之间的连接件采用不锈钢环，所述不锈钢环由按质量百分比计的下述组份制得：C≤0.15％，Cr为17％～19％，Ni为8％～10％，Si≤1％，Mn≤2％，P≤0.035％，S≤0.030％，余量为Fe。
3.如权利要求1所述的热屏蔽，其特征在于，所述冷却介质管道材料为无氧铜所述无氧铜由按质量百分比计的下述组份制得：Ni为10.0％～20.0％，Co为15.0％～25.0％,Mn为0.5％～3％，余量Cu，所述冷却介质管道采用焊接方式固定于所述上、下壳体的内表面。
4.如权利要求1所述的热屏蔽，其特征在于，组成所述上壳体的分瓣式件为等腰梯形，所述下壳体底部设有孔，所述孔呈长方形且分内、外两层环形阵列排布。
5.如权利要求1所述的热屏蔽，其特征在于，所述顶板边缘设有与所述上壳体分瓣数量相同的孔，并与所述上壳体通过不锈钢环连接，所述顶板上部设有安装所述吊杆的孔。
6.如权利要求5所述的热屏蔽，其特征在于，所述不锈钢环安装在所述顶板内侧边缘，所述顶板安装在所述上壳体内侧。
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