DE2206841A1 - Superconductor cooling vessel - forms insulating vapour blanket around superconductor when temperature rises - Google Patents

Superconductor cooling vessel - forms insulating vapour blanket around superconductor when temperature rises

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DE2206841A1 DE19722206841 DE2206841A DE2206841A1 DE 2206841 A1 DE2206841 A1 DE 2206841A1 DE 19722206841 DE19722206841 DE 19722206841 DE 2206841 A DE2206841 A DE 2206841A DE 2206841 A1 DE2206841 A1 DE 2206841A1
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John Baxter Reigate Surrey Gardner (Großbritannien) F28f 11 00
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Abstract

A liquid contg. vessel, esp. for cryogenic fluid for cooling a superconductor electromagnet, comprises an external vessel, containing the liquid with a vapour space above it; inside the vessel there is a second vessel with one or more perforations in its wall below the liquid level and with a gas escape vent at the top leading into the vapour space. The electromagnetic or other object is contained within the inner vessel. If a portion of the superconductor rises in temp. to become normally conducting, the resultant evaporation forms an insulating vapour blanket within the inner vessel, thus retarding the evaporation of liquid coolant in the outer vessel to a rate which can be accepted by an associated refrigeration plant, thus avoiding loss of helium or of "sensible cooling".

Description

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DiPI* ing. E. HOLZEBDiPI * ing. E. HOLZEB

R9 AÜO8BÜHGR9 AÜO8BÜHG

K.400
Augsburg, den 11. Februar 1972K.400
Augsburg, February 11, 1972

The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House, London, W.6 9DX, EnglandThe British Oxygen Company Limited, Hammersmith House, London, W.6 9DX, England

FlüssigkeitsbehälterLiquid container

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsbehälter.The invention relates to liquid containers.

Darunter sind im Rahmen der vorliegenden Beschreibung vorzugsweise Behälter zur Aufnahme von kryogenen Flüssigkeiten zu verstehen, d.h. von Kühlflüssigkeiten, welche zurIn the context of the present description, these preferably include containers for holding cryogenic liquids to understand, i.e. of coolants which are used for

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Kühlung von supraleitenden Elektromagneten verwendet werden. Die Spule eines supraleitenden Elektromagneten besteht aus einem supraleitenden Material, d.h. einem Material, dessen elektrischer Widerstand bei Abkühlung unter eine kritische Temperatur, welche für das betreffende Material kennzeichnend ist, gleich Null ist. Um den Elektromagneten unter seiner kritischen Temperatur zu halten, wird dieser gewöhnlich in flüssiges Helium eingetaucht.Cooling of superconducting electromagnets can be used. The coil of a superconducting electromagnet consists of a superconducting material, i.e. a material whose electrical resistance when cooled below a critical one Temperature, which is characteristic of the material in question, is zero. To the electromagnet under his To maintain a critical temperature, it is usually immersed in liquid helium.

Wenn der elektrische Widerstand der Spule gleich Null ist, führt die Spule bei Erregung einen sehr starken elektrischen Strom. Unter bestimmten Umständen kann die Spule mit der Supraleitung aufhören und normalleitend werden, d.h. in einen Zustand übergehen, in welchem sie einen endlichen elektrischen Widerstand aufweist» Für eine sehr kurze Zeitspanne unmittelbar nach dem Normalleitendwerden führt die Spule noch den sehr starken Strom, welcher eine sehr schnelle Erwärmung der Spule hervorruft. Im allgemeinen wird die Spule nur an einer Stelle normalleitend und erzeugt dadurch eine örtliche überhitzung. In einem typischen Fall kann eine örtliche Temperatur von 200 0K innerhalb einer Sekunde des Normalleitendwerdens erreicht werden. Die örtlich erzeugte Wärme wird nach und nach auf den übrigen Teil des Elektromagneten übertragen, so daß die Temperatur des Elektromagneten nach 10 s. auf 50 K angestiegen seinIf the electrical resistance of the coil is zero, the coil will conduct a very strong electrical current when energized. Under certain circumstances, the coil which can stop the superconductivity and become normal conductive, ie go into a state in which it has "for a very short period of time immediately after the Normalleitendwerden a finite electrical resistance results in the coil nor the very strong current, a very causes the coil to heat up quickly. In general, the coil is normally conductive only at one point, thereby producing a local overheating. In a typical case, a local temperature of 200 ° K can be reached within one second of becoming normal. The locally generated heat is gradually transferred to the rest of the electromagnet, so that the temperature of the electromagnet has risen to 50 K after 10 seconds

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kann. Diese erzeugte Wärme verursacht ein schnelles Verdampfen einer beträchtlichen Menge desjenigen heliums, in welches der Elektromagnet eingetaucht ist. Um zu verhindern, daß der Heliumdruck einen zu großen Wert erreicht, ist es erforderlich, das gasförmige Helium aus der näheren Umgebung des Elektromagneten abzuführen.can. This generated heat causes rapid evaporation a considerable amount of that helium in which the electromagnet is immersed. To prevent, that the helium pressure reaches too high a value, it is necessary to remove the gaseous helium from the closer Discharge around the electromagnet.

Wenn der Heliumdampf in die Atmosphäre abgelassen wird, kann er nicht zurückgewonnen werden. Wenn der Heliumdampf hingegen in ein Vorratsgefäß hinein abgelassen wird, geht die fühlbare Kühlung in dem gasförmigen Helium bei etwa 4 0K verloren. Mit "fühlbarer Kühlung" ist der Unterschied zwischen den Wärmemengen gemeint, die das abgelassene gasförmige Helium bei etwa 1J 0K und bei Raumtemperatur besitzt. Wenn das Helium in ein Vorratsgefäß hinein abgelassen wird, so besteht der Nachteil, daß letzteres entsprechend groß sein muß. Es ist zwar möglich, das gasförmige Helium in einen gekühlten Raum hinein abzulassen, so daß die fühlbare Kühlung zurückgewonnen wird, es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Auslegung eines Kühlgerätes, welches die beim Normalleitendwerden der Elektromagnetspule sehr schnell gebildeten Gasmengen aufnehmen kann. Die Gasbildungsgeschwindigkeit ist unmittelbar nach dem Normalleitendwerden besonders groß, wenn der normalleitend gewordene Teil der Spule mit dem flüssigen Helium in Berührung ist.If the helium vapor is released into the atmosphere, it cannot be recovered. If, on the other hand, the helium vapor is discharged into a storage vessel, the perceptible cooling in the gaseous helium at around 4 ° K is lost. "Sensible cooling" means the difference between the amount of heat that the discharged gaseous helium possesses at about 1 J 0 K and at room temperature. If the helium is drained into a storage vessel, there is the disadvantage that the latter must be correspondingly large. Although it is possible to discharge the gaseous helium into a cooled room so that the sensible cooling is recovered, difficulties arise in the design of a cooling device which can absorb the gas quantities formed very quickly when the electromagnetic coil becomes normal. The rate of gas formation is particularly high immediately after it has become normally conductive when the part of the coil that has become normally conductive is in contact with the liquid helium.

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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Flüssigkeitsbehälter zu schaffen, in welchem die Qasbildungsgeschwindigkeit im Falle eines Aufheizens der betreffenden Flüssigkeit auf einem zulässigen Wert gehalten werden kann·The invention aims to achieve the object of creating a liquid container in which the The rate of formation of the gas is kept at a permissible value in the event of the liquid in question being heated can be·

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung einen Flüssigkeitsbehälter, welcher gekennzeichnet ist durch ein geschlossenes äußeres Gefäß, welches mit der betreffenden Flüssigkeit bis zu einem bestimmten Niveau füllbar ist, so daß ein Lerrraum übrigbleibt, und welches mit einem Flüssigkeitseinlaß und oberhalb des Flüssigkeitsniveaus mit einem Auslaß für verdampfte Flüssigkeit versehen ist, ferner durch ein in dem äußeren Gefäß mit bestimmtem Abstand von demselben angeordnetes geschlossenes inneres Qefäß zur Aufnahme eines unterhalb des Flüssigkeitsniveaus mit der Flüssigkeit in Wärmeaustausch tretenden Gegenstandes, weiter durch ein den Innenraum des inneren Gefäßes mi't dem Leerraum verbindendes Rohr, und schließlich durch eine oder mehrere in dem inneren Gefäß gebildete öffnungen für den Eintritt und Austritt der betreffenden Flüssigkeit·In terms of solving this problem, the invention includes a liquid container which is characterized by a closed outer vessel, which can be filled with the liquid in question up to a certain level, so that a space remains, and which is provided with a liquid inlet and above the liquid level with an outlet for evaporated liquid, furthermore by an in the outer vessel at a certain distance from the same arranged closed inner Qevessel for receiving a below the Liquid levels with the liquid entering into heat exchange object, further through an interior of the inner vessel with the pipe connecting the empty space, and finally through one or more in the inner one Vessel-formed openings for the entry and exit of the relevant liquid

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "eine oder mehrere in dem inneren Gefäß gebildete öffnungen" auch eine oder mehrere öffnungen beinhalten, die durch das äußere Gefäß und einen Teil des inneren Gefäßes, insbesondere aber durch das äußere Gefäß und ein offenes Ende de.s inneren Gefäßes gebildet sind.In the context of the present description, the expression "one or more openings formed in the inner vessel" also contain one or more openings that pass through the outer vessel and part of the inner vessel, in particular but are formed by the outer vessel and an open end of the inner vessel.

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Der Ausdruck "geschlossenes inneres Gefäß" soll folglich auch ein inneres Gefäß mit einem offenen Ende beinhalten, welch letzteres so nahe bei dem äußeren Gefäß liegt, daß es mit diesem gemeinsam die "eine oder mehreren öffnungen in dem inneren Gefäß" bildet.The term "closed inner vessel" is therefore also intended to include an inner vessel with an open end, which the latter is so close to the outer vessel that it shares with it the "one or more openings in the inner vessel "forms.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Show it:

Pig. I teilweise im Schnitt einenPig. I partially cut one

Aufriß einer mit einem Flüssigkeitsbehälter nach der Erfindung ausgerüsteten Kühlanlage, undElevation of a cooling system equipped with a liquid container according to the invention, and

Fig, 2 einen Axialschnitt durch denFig, 2 is an axial section through the

in Fig. 1 dargestellten Flüssigkeitsbehälter.in Fig. 1 shown liquid container.

In den Zeichnungen ist ein supraleitender Elektromagnet 2 dargestellt, dessen vier Pole an einem Rohr k angebracht sind. Ein inneres Gefäß 6 und ein äußeres Gefäß 8, welche mit dem Rohr 4 verschweißt sind, umschließen den Elektromagnet 2. Das innere Gefäß 6 ist innerhalb des äußeren Gefäßes 8 in bestimmtem Abstand von demselben angeordnet. Das Gefäß 8 wird bis zu einem bestimmten Niveau oberhalb des inneren Gefäßes 6 mit flüssigem Helium gefüllt, so daß ein Leerraum 10 übrigbleibt. Der Elektromagnet 2, das Rohr 4 und die Gefäße β und 8 bilden gemeinsamIn the drawings, a superconducting electromagnet 2 is shown, the four poles of which are attached to a tube k. An inner vessel 6 and an outer vessel 8, which are welded to the pipe 4, enclose the electromagnet 2. The inner vessel 6 is arranged inside the outer vessel 8 at a certain distance therefrom. The vessel 8 is filled with liquid helium up to a certain level above the inner vessel 6, so that an empty space 10 remains. The electromagnet 2, the tube 4 and the vessels β and 8 together form

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eine supraleitende Elektromagnetanordnung.a superconducting electromagnet assembly.

Im unteren Teil des inneren Gefäßes 6 sind zwei öffnungen 12 angeordnet, damit flüssiges Helium in dieses Gefäß hinein- bzw. aus diesem Gefäß herausströmen kann. Ein auf dem inneren Gefäß angebrachtes Rohr 14 verbindet den Innenraum dieses Gefäßes mit dem Leerraum 10. Dieses Rohr l4 dient zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des inneren Gefäßes 6.In the lower part of the inner vessel 6, two openings 12 are arranged so that liquid helium can enter it Vessel can flow in or out of this vessel. A tube 14 mounted on the inner vessel connects the interior of this vessel with the empty space 10. This pipe l4 is used to equalize the pressure between the interior and the outer space of the inner vessel 6.

Das äußere Gefäß 8 ist mit einem Auslaß 16 und mit einem Einlaß 18 oberhalb und unterhalb des genannten Flüssigkeitsniveaus versehen. Eine Auslaßleitung 20 für gasförmiges Helium verbindet den Auslaß 16 mit dem Einlaß eines Kühlgerätes 22. Eine Einlaßleitung 2k für flüssiges Helium verbindet den Auslaß des Kühlgerätes mit dem Einlaß 18. Ein Rückschlagventil 26 ist in der Auslaßleitung 20 angeordnet. Das äußere Gefäß 8 ist mit einem überdruckventil 28, welches bei einem Druck von 4 Atmosphären öffnet, und mit einer Sollbruchscheibe versehen, welche bei einem Druck von 6 Atmosphären bricht.The outer vessel 8 is provided with an outlet 16 and an inlet 18 above and below said liquid level. An outlet line 20 for gaseous helium connects the outlet 16 to the inlet of a cooling device 22. An inlet line 2k for liquid helium connects the outlet of the cooling device to the inlet 18. A check valve 26 is arranged in the outlet line 20. The outer vessel 8 is provided with a pressure relief valve 28, which opens at a pressure of 4 atmospheres, and with a predetermined breaking disk, which breaks at a pressure of 6 atmospheres.

Bei der Vorbereitung der Kühlanlage für den Betrieb wird flüssiges Helium mittels nicht dargestellter Einrich-When preparing the cooling system for operation, liquid helium is supplied by means of a device (not shown)

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tungen bis zu dem in den Zeichnungen dargestellten Niveau in die Gefäße 6 und 8 eingeleitet. Das flüssige Helium tritt in das innere Gefäß 6 über die öffnunen 12 ein, so daß dieses innere Gefäß vollständig in flüssigem Helium untergetaucht ist. Das in dem inneren Gefäß 6 enthaltene flüssige Helium kühlt dabei den Magnet 2 und das Rohr k, so daß der Innenraum des Rohres k einen Tieftemperaturexperimentierbereich 29 bildet, welcher dem Feld des Elektromagneten 2 ausgesetzt werden kann.lines up to the level shown in the drawings in the vessels 6 and 8 introduced. The liquid helium enters the inner vessel 6 via the openings 12, so that this inner vessel is completely submerged in liquid helium. The liquid helium contained in the inner vessel 6 cools the magnet 2 and the tube k, so that the interior of the tube k forms a low-temperature experiment area 29 which can be exposed to the field of the electromagnet 2.

Wenn die Spulen des Elektromagneten 2 normalleitend werden, heizen sie sich auf und verdampfen schnell mindestens einen Teil des innerhalb des inneren Gefäßes 6 unmittelbar den Elektromagneten umgebenden flüssigen Heliums. Das entstehende gasförmige Helium treibt flüssiges Helium über die unteren öffnungen 12 aus, so daß sich der Innenraum des inneren Gefäßes 6 mit gasförmigem Helium füllt. Ein Teil dieses gasförmigen Heliums wird über das Rohr I1I abgelassen, um das Aufbauen eines Hochdruckes innerhalb des inneren Gefäßes zu verhindern. Die durch den Elektromagneten 2 erzeugte Wärme verdampft außerdem einen Teil des flüssigen Heliums außerhalb des inneren Gefäßes 6. Das in dem äußeren Gefäß 8 auftretende gasförmige Helium wird über eine Auslaßleitung 20 und über das Rückschlag-When the coils of the electromagnet 2 become normally conductive, they heat up and quickly evaporate at least a part of the liquid helium immediately surrounding the electromagnet within the inner vessel 6. The resulting gaseous helium drives liquid helium out through the lower openings 12, so that the interior of the inner vessel 6 is filled with gaseous helium. A part of this gaseous helium is discharged via the tube I 1 I in order to prevent a high pressure build-up within the inner vessel. The heat generated by the electromagnet 2 also vaporizes part of the liquid helium outside the inner vessel 6. The gaseous helium occurring in the outer vessel 8 is discharged via an outlet line 20 and via the non-return valve.

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ventil 26 dem Kühlgerät 22 zugeleitet, in welchem dieses gasförmige Helium rückverflüssigt wird. Dieses flüssige Helium wird über die Einlaßleitung 2k in das äußere Gefäß zurückgeleitet.valve 26 fed to the cooling device 22, in which this gaseous helium is reliquefied. This liquid helium is returned to the outer vessel via the inlet line 2k.

Gasförmiges Helium hat eine viel niedrigere thermische Leitfähigkeit als flüssiges Helium. Demzufolge verlangsamt die den Elektromagneten 2 innerhalb des inneren Gefäßes umgebende Gasschicht die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit zwischen dem Elektromagnet 2 und dem flüssigen Helium außerhalb des inneren Gefäßes 6. Diese Verminderung des Wärmeaustausches zwischen dem Elektromagneten und dem flüssigen Helium sinkt bis auf die Geschwindigkeit ab, mit welcher gasförmiges Helium dem Kühlgerät 22 zugeleitet wird. Der Vorteil besteht darin, daß das Kühlgerät 22 dann mindestens den größeren Teil des verdampften Heliums verflüssigen und das verflüssigte Helium in das äußere Gefäß 8 zurückleiten kann. Die Kühlanlage ist derart ausgelegt, daß während der Zeit, während welcher das gasförmige Helium verflüssigt und in das Gefäß 8 zurückgeleitet wird, der Elektromgnet 2 nach dem Normalleitendwerden wieder abzukühlen beginnt. Demzufolge wird das flüssige Helium in einem Zeitpunkt zurückgeleitet, in welchem es das erneute Abkühlen des Elektromagneten 2 unterstützt.Gaseous helium has a much lower thermal conductivity than liquid helium. As a result, slowed down the gas layer surrounding the electromagnet 2 within the inner vessel the heat transfer rate between the electromagnet 2 and the liquid helium outside the inner vessel 6. This reduction of the Heat exchange between the electromagnet and the liquid helium drops down to the speed with which gaseous helium is fed to the cooling device 22. The advantage is that the cooling device 22 then liquefy at least the greater part of the vaporized helium and the liquefied helium into the outer Vessel 8 can lead back. The cooling system is designed such that during the time during which the gaseous Helium is liquefied and returned to the vessel 8, the electric power 2 after becoming normally conductive begins to cool down again. As a result, the liquid helium is returned at a point in time when it supports the renewed cooling of the electromagnet 2.

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Der Elektromagnet 2 kann bei der dargestellten Anordnung beispielsweise eine Minute oder mehr benötigen, um das gesamte gasförmige Helium aus dem äußeren Gefäß 8 auszutreiben. Das Kühlgerät 22 ist derart ausgelegt, daß es diesen Gaszustrom aufnimmt und das verflüssigte Helium in das Gefäß 8 zurückleitet. Im Gegensatz dazu würde in einer herkömmlichen supraleitenden Elektromagnetanordnung wahrscheinlich das gesamte Helium in etwa 10 s ausgetrieben werden, während der Elektromagnet noch am Beginn seines Aufheizens ist. Es ergeben sich Schwierigkeiten bei der Konstruktion eines Kühlgerätes, welches diese große Zustrommenge von gasförmigem Helium aufnehmen kann. Außerdem würde das verflüssigte Helium in das Gefäß zurückgeleitet werden, während der Elektromagnet noch aufgeheizt wird. Das hätte zur Folge, daß das zurückgeleitete verflüssigte Helium sofort erneut verdampft und in den Kreislauf eingeleitet würde. Aus diesem Grund wäre eine zusätzliche Kühlung erforderlich. Bei der beschriebenen Kühlanlage, welche mit dem Flüssigkeitsbehälter nach der Erfindung ausgerüstet ist, kann der Elektromagnet normalleitend werden, ohne daß dadurch die fühlbare Kühlung des gasförmigen Heliums verlorengeht und ohne daß in dem Gefäß 8 durch das gasförmige Helium ein zu großer Druck aufgebaut wird.In the arrangement shown, the electromagnet 2 can, for example, take a minute or more, to expel all of the gaseous helium from the outer vessel 8. The cooling device 22 is designed such that it absorbs this gas flow and guides the liquefied helium back into the vessel 8. In contrast, would in a conventional superconducting electromagnet assembly probably roughly all of the helium 10 s while the electromagnet is still at the beginning of its heating. Difficulties arise in the construction of a cooling device that can absorb this large inflow of gaseous helium. In addition, the liquefied helium would be fed back into the vessel while the electromagnet was still is heated. This would have the consequence that the returned liquefied helium evaporates again immediately and would be introduced into the cycle. For this reason, additional cooling would be required. With the described Cooling system, which is equipped with the liquid container according to the invention, the electromagnet can be normally conductive without thereby the perceptible cooling of the gaseous helium is lost and without too great a pressure in the vessel 8 due to the gaseous helium is being built.

Anzahl und Größe der öffnungen 12 sowie der QuerschnittNumber and size of the openings 12 and the cross section

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des Rohres l4 sind derart gewählt, daß Helium aus dem inneren Gefäß 6 ausreichend schnell austritt, um einen Druckaufbau innerhalb des inneren Gefäßes zu verhindern. Gewöhnlich hat das Rohr 14 einen kleineren Querschnitt als der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 12. Praktisch werden zwei oder mehr als zwei Öffnungen 12 verwendet. Eine einzelne langgestreckte Öffnung kann jedoch ebenfalls verwendet werden.of the tube l4 are chosen so that helium from the inner vessel 6 exits sufficiently quickly to prevent pressure build-up within the inner vessel. Usually the tube 14 has a smaller cross-section than the total cross-section of the openings 12. In practice, two or more than two openings 12 are used. One however, a single elongated opening can also be used.

Im allgemeinen ist die Kühlanlage derart konstruiert, daß gasförmiges Helium während einer Zeitspanne von etwa einer Minute aus dem äußeren Gefäß ausgetrieben wird. Dadurch wird ein zu starker Druckaufbau innerhalb der Gefäße 6 und 8 verhindert und ein herkömmliches Kühlgerät 22 ist in der Lage, ohne große Schwierigkeiten das Helium zu verflüssigen und in das Gefäß 8 zurückzuleiten.In general, the cooling system is designed so that gaseous helium is expelled from the outer vessel over a period of about one minute. This prevents excessive pressure build-up inside the vessels 6 and 8 and a conventional cooling device 22 is able to liquefy the helium and return it to the vessel 8 without great difficulty.

Der dargestellte Elektromagnet 2 ist zwar ein vierpoliger Elektromagnet, es kann jedoch jede beliebige Bauart eines supraleitenden Elektromagneten bzw. eines supraleitenden Solenoids innerhalb der mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter versehenen Kühlanlage verwendet werden.The illustrated electromagnet 2 is a four-pole electromagnet, but it can be any Construction of a superconducting electromagnet or a superconducting solenoid within the with the invention Liquid container provided cooling system can be used.

Das Rohr k und die Gefäße 6 und 8 können aus jedemThe tube k and the vessels 6 and 8 can from each

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geeigneten Material hergestellt werden, welches den Betriebstemperaturen der Kühlanlage standhält. Rostfreier Stahl ist ein bevorzugtes Material, weil es leicht zu bearbeiten ist und ansprechend aussieht.suitable material that can withstand the operating temperatures of the cooling system. Stainless Steel is a preferred material because it is easy to machine and looks good.

Das innere Gefäß und das äußere Gefäß bestehen jeweils aus einem zylindrischen Teil, welcher mit zwei ringförmigen Endplatten verschweißt ist.The inner vessel and the outer vessel each consist of a cylindrical part, which is ring-shaped with two End plates is welded.

Die Anordnung wird derart hergestellt, daß zuerst die Pole des Elektromagneten 2 an dem Rohr H angebracht werden. Die Endplatten des inneren Gefäßes 6 werden sodann an das Rohr H angeschweißt. Anschließend wird der zylindrische Teil mit den Endplatten verschweißt. Die Endplatten des äußeren Gefäßes 8 werden danach mit dem Rohr 4 verschweißt und schließlich wird der zylindrische Teil des äußeren Gefäßes mit diesen Endplatten verschweißt. Die Rohre 20 und 2k werden sodann mit dem äußeren Gefäß 8 verschweißt, damit die Anordnung mit dem Kühlgerät verbunden werden kann.The arrangement is made in such a way that the poles of the electromagnet 2 are attached to the tube H first. The end plates of the inner vessel 6 are then welded to the pipe H. The cylindrical part is then welded to the end plates. The end plates of the outer vessel 8 are then welded to the tube 4 and finally the cylindrical part of the outer vessel is welded to these end plates. The tubes 20 and 2k are then welded to the outer vessel 8 so that the arrangement can be connected to the cooling device.

Das innere Gefäß 6 kann entweder aus einem magnetischen oder aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt werden« Bei Verwendung eines magnetischen Materials kann dieses zur Beeinflussung des Feldes des Elektromagneten 2 verwendet werden.The inner vessel 6 can be made of either a magnetic or a non-magnetic material « If a magnetic material is used, it can be used to influence the field of the electromagnet 2 will.

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Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: IJ Flüssigkeitsbehälter, gekennzeichnet durch ein geschlossenes äußeres Gefäß (8), welches mit der betreffenden Flüssigkeit (9) bis zu einem bestimmten Niveau füllbar ist, so daß ein Leerraum (10) übrigbleibt, und welches mit einem Flüssigkeitseinlaß (18) und oberhalb des Flüssigkeit sniveaus mit einem Auslaß (16) für verdampfte Flüssigkeit versehen ist, ferner durch ein in dem äußeren Gefäß mit bestimmtem Abstand von demselben angeordnetes geschlossenes inneres Gefäß (6) zur Aufnahme eines unterhalb des Flüssigkeitsniveaus mit der Flüssigkeit in Wärmeaustausch tretenden Gegenstandes (2), weiter durch ein den Innenraum des inneren Gefäßes mit dem Leerraum verbindendes Rohr (I1I), und schließlich durch eine oder mehrere in dem inneren Gefäß gebildete öffnungen (12) für den Eintritt und Austritt der betreffenden Flüssigkeit,IJ liquid container, characterized by a closed outer vessel (8) which can be filled with the relevant liquid (9) up to a certain level so that an empty space (10) remains, and which has a liquid inlet (18) and above the liquid sniveaus is provided with an outlet (16) for evaporated liquid, further by a closed inner vessel (6) arranged in the outer vessel at a certain distance therefrom for receiving an object (2) which is in heat exchange with the liquid below the liquid level through a pipe (I 1 I) connecting the interior of the inner vessel to the empty space, and finally through one or more openings (12) formed in the inner vessel for the entry and exit of the relevant liquid, 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt des Rohres (I1I) kleiner ist als die Gesamtquerschnittsfläche der öffnungen (12).2. Container according to claim 1, characterized in that the passage cross-section of the tube (I 1 I) is smaller than the total cross-sectional area of the openings (12). 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß mit zwei oder mehr als3. Container according to claim 1 or 2, characterized in that the inner vessel with two or more than - 12 -- 12 - 209839/0706209839/0706 22068A122068A1 zwei öffnungen (12) für den Flüssigkeitsaustausch versehen ist.two openings (12) provided for the exchange of liquids is. 4. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß (6) mit einer einzigen öffnung (12) für den Flüssigkeitsaustausch versehen ist.4. Container according to claim 1 or 2, characterized in that the inner vessel (6) with a single Opening (12) is provided for the exchange of liquid. 5· Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Kühlgerät (22), welches mit dem äußeren Gefäß (8) zu einem geschlossenen Kreislauf für die betreffende Flüssigkeit (9) und deren Dampf verbunden ist.5. Container according to one of Claims 1 to 4, characterized by a cooling device (22), which with the outer vessel (8) to form a closed circuit for the relevant liquid (9) and its vapor is connected. 6. Behälter nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (26), welches in einer Leitung zwischen dem Auslaß (16) des äußeren Gefäßes (8) und dem Kühlgerät (22) angeordnet ist.6. Container according to claim 5 » characterized by a check valve (26) which is arranged in a line between the outlet (16) of the outer vessel (8) and the cooling device (22). 7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gefäß (6) aus einem magentischen Material hergestellt ist.7. Container according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner vessel (6) consists of made of a magnetic material. 8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der betreffenden Flüssigkeit (9) in Wärmeaustausch tretende Gegenstand (2) ein Elektromagnet ist,8. Container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the with the relevant liquid (9) the object (2) entering into heat exchange is an electromagnet, - 13 20Θ839/0706 - 13 20Θ839 / 0706 9· Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gefäß (8) mit ei.nem Überdruckventil (28) versehen ist, welches bei einem bestimmten Druck in dem äußeren Gefäß öffnet.9 · Container according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer vessel (8) with ei.nem pressure relief valve (28) is provided, which opens at a certain pressure in the outer vessel. 10. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gefäß (8) mit einer Sollbruchscheibe versehen ist, welche bei einem höheren Druck als dem einen bestimmten Druck bricht.10. Container according to claim 10, characterized in that that the outer vessel (8) is provided with a predetermined breaking disk, which at a higher pressure than the one certain pressure breaks. 209839/0706209839/0706 LeerseiteBlank page
DE19722206841 1971-02-15 1972-02-14 Superconductor cooling vessel - forms insulating vapour blanket around superconductor when temperature rises Pending DE2206841A1 (en)

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