CS239990B1 - Vnitřní nádoba kryostatu, zejména pro chlazení supravodivých vinutí - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je zajistit dlouhodobé nastavení hladiny kryogenní kapaliny ve vnitřní nádobě kryostatu. Vnitřní nádoba kryostatu, sestávající z pláště a hrdla pro přívod kapalného helia, je mezipláštěm (2) rozdělena na chladicí prostor (3) opatřený hrdlem (6) a zásobovací prostor (4) opatřený hrdlem (7) s uzavíracím zařízením (8). Oba prostory jsou vzájemně propojeny nejméně jedním otvorem (5) vytvořeným v mezipléšti (2) a umístěným v rozmezí průměru mezipléště (2), pod jeho nejvyšším místem.

Description

Vynález řeší provedeni vnitřní nádoby kryostatu se stavi telnou výškou kryogenni kapaliny, zejména pro chlazeni supravodivých vinuti.

Stávajici provedeni vnitřni nádoby kryostatu pro chlazeni supravodivých vinuti je takové, že horizontální osa pracovního prostoru, která je zároveň horizontální osou supravodivého vinuti, je umístěna pod horizontální osou vnějšího pláště vnitřní nádoby kryostatu. T1m se dosahuje toho, že větši část objemu kapalného helia je umístěna nad horní části supravodivého vinuti a tvoři zásobu kapalného helia)nutnou k dosaženi delšího intervalu mezi doplňováním kapalného helia do kryostatu, což zamezuje vynořeni supravodivého vinuti nad hladinu kapalného helia. Z toho vyplývá asymetrická konstrukce vnitřní nádoby kryostatu. Je známá 1 symetrická konstrukce, která pro dosaženi stejného objemu kapalného helia umístěného na horni části supravodivého vinuti vychází rozměrnější.

Nevýhoda stávajícího řešeni spočívá v tom, že zásobárnu kapalného helia, nutnou pro prodlouženi intervalu mezi doplňováním kapalného helia do vnitřní nádoby kryostatu, tvoři pouze prostor nad horni části supravodivého vinuti. Obě uvedená provedeni jsou výrobně nákladná.

Uvedené nedostatky odstraňuje vnitřní nádoba kryostatu, zejména pro chlazeni supravodivých vinuti, podle vynálezu,sestávající z pláště a hrdla pro přívod kapalného helia. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vnitřní prostor vnitřní nádoby kryostatu je rozdělen mezlpláštěm na chladicí prostor opatřený hrdlem a zásobovací prostor opatřený hrdlem s uzavíracím zařízením. Chladiči a zásobovací prostor jsou vzájemně propojeny nejméně jedním otvorem vytvořeným v meziplášti a

239 990 umístěným pod jebo hejvyššim místem. Otvory v mezlpláštl mohou být umístěny v nejnižším místě mezlpláště nebo po obou stranách svislé osy vnitřní nádoby, ve stejné výšce nad nejnižšia místem mezlpláště.

Supravodivé vinuti je umístěno v chladicím prostoru vnitř n1 nádoby kryostatu, ve kteréa se nastavuje hladina kryogennl kapaliny v požadovaných aezich zněnou anožstvl par zadržovaných nad hladinou v uzaviratelném zásobovacím prostoru, které se samovolně odpařuji z kryogennl kapaliny v zásobovacia prostoru a vyrovnávají hydrostatický tlak sloupce kryogennl kapaliny v chladicí· prostoru. Vzrůstající množství par kryogennl kapaliny v zásobovacia prostoru způsobuje stoupáni hladiny kryogennl kapaliny v chladicím prostoru. Zmenšeni anožstvl par kryogennl kapaliny nad hladinu v zásobovacia prostoru jejich částečným vypuštěním způsobí pokles hladiny kryogennl kapaliny v chladlcia prostoru. Plněni vnitřní nádoby kryostatu kryogennl kapalinou při zahájeni provozu a doplňováni odpařené kryogennl kapaliny za provozu se provádí hrdlen do chladicího prostoru vnitřní nádoby kryostatu, přitom se vypouští odpovídající anožstvl par kryogennl kapaliny ze zásobovacího prostoru vnitřní nádoby kryostatu.

Řešeni podle vynálezu má výhodu v tom, že zajišluje trvalé ponořeni celého vinuti supravodivého aagnetu v kryogennl kapalině 1 při značném úbytku kryogennl kapaliny ve vnitřní nádobě kryostatu. Toto řešeni navíc umožňuje rozdělit anožstvl kryogennl kapaliny ve vnitřní nádobě kryostatu tak, že v chladicím prostoru je ve styku se supravodivým vinutím menši část kryogennl kapaliny a v případě přechodu supravodivého vinuti ze supravodivého do normálního stavu lze dosáhnout odpařeni menšího množství kryogennl kapaliny, než je tomu u dosud užívaného řešeni. Vzájemný poměr velikosti obou prostorů vnitřní nádoby kryostatu může být takový, že při přechodu supravodivého vinuti ze supravodivého do normálního stavu se všechna kryogennl kapalina přetlačí z chladicího prostoru do zásobovacího prostoru vnitřní nádoby kryostatu. Řešeni podle vynálezu umožňuje výhodnou konstrukci kryostatu s horizontálním teplým

239 990 pracovní· prostorem/ symetrickou podle podélné osy pracovního prostoru. Umístěni propojovacích otvorů v nejnižSim místě mezipláště umožňuje maximální využiti množstvV kryogennl kapaliny ve vnitřní nádobě kryostatu. Umístěním propojovacích otvorů nad nejnižSim místem mezlpláště lze stanovit minimální provozní množství kryogennl kapaliny ve vnitřní nádobě kryostatu.

Na výkrese je znázorněn přiklad provedeni vnitřní nádoby kryostatu se stavitelnou výškou hladiny kryogennl kapaliny pro případ chlazeni supravodivého vinuti magnetu podle vynálezu.

Na obr.1 je vnitřní nádoba 1» kryostatu ve tvaru mezikruhového válce s mezlpláštěm 2, který rozděluje vnitřní prostor nádoby 1, na chladicí prostor 3,opatřený hrdlem 6 a zásobovací prostor popatřený hrdlem 7 s ventilem 8. Prostory 3 a 4 jsou spojené otvorem £ v mezipláštl £. V chladicím prostoru 3 je umístěno supravodivé vinuti £ ponořené do kapalného helia, jehož hladina 10 se nastavuje v takové výšce, aby bylo celé supravodivé vinuti 9 ponořeno a aby hladina 10 kapalného helia nevystoupila do hrdla 6 chladicího prostoru 3. Nastaveni výšky hladiny 10 se provádí tak, že páry helia; odpařené v zásobovacím prostoru 4;se shromažďuji v zásobovacím prostoru £ nad hladinou 11 a vytlačuji kapalné helium ze zásobovacího prostoru 4 otvory £ do chladicího prostoru 3ja tím zvyšuji výšku hladiny kapalného helia v chladicím prostoru 3. Sníženi výšky hladiny 10 kapalného helia v chladicím prostoru 3 na požadovanou úroveň se dosáhne vypuštěním odpovídajícího množství par helia ze zásobovacího prostoru 4 hrdlem 7 přes ventil 8. Kapalné helium se nalévá při zahájeni 1 během provozu hrdlem 6 do chladicího prostoru 3;odkud se přepoušti otvory £ do zásobovacího prostoru 4 vypuštěním odpovídajícího množství par helia ze zásobovacího prostoru 4 hrdlem 7 přes ventil 8»Páry helia odpařené v chladicím prostoru £ odcházejí hrdlem 6.

Vnitřní nádoba kryostatu podle vynálezu je určena pro kryostaty používané v kryogennl technice, zejména v aplikacích supravodivosti.

Claims (3)

1. PŘEDNÉT VYNÁLEZU

   239 990

   1. Vnitřní nádoba kryostatu, zejména pro chlazeni supravodivých vinuti/ sestávající z pláště a hrdla, vyznačená ti», že vnitřní prostor vnitřní nádoby 71/ kryostatu je rozdělen nezipláštěn /2/ na chladicí prostor /3/ opatřený hrdlen /6/ a zásobovací prostor /4/ opatřený hrdlem /7/ s uzavíracím zařízením /8/, přičemž prostory /3/ a /4/ jsou vzájemně propojeny nejméně jedním otvorem /5/, vytvořeným v mezlplášti /2/ a umístěným v rozmezí průměru mezipláště /2/, pod jeho nejvyššim místem.
2. 2. Vnitřní nádoba kryostatu podle bodu 1, vyznačená tim, že otvory /5/ jsou umístěny v nejnižšlm místě mezipláště /2/.
3. 3. Vnitřní nádoba kryostatu podle bodu 1, vyznačená tím, že otvory /5/ jsou umístěny v mezlplášti /2/ po obou stranách svislé osy vnltřni nádoby /1/ ve stejné výšce nad nejnižšlm místem mezipláště /2/.