RU2021555C1 - Криогенный сосуд - Google Patents
Криогенный сосуд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021555C1 RU2021555C1 SU4925608A RU2021555C1 RU 2021555 C1 RU2021555 C1 RU 2021555C1 SU 4925608 A SU4925608 A SU 4925608A RU 2021555 C1 RU2021555 C1 RU 2021555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- couplers
- support
- internal
- ring
- cryogenic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: криогенный сосуд содержит внутреннюю и внешнюю емкости, жестко соединенные между собой тепловыми опорами. Тепловая опора имеет опорное кольцо и стеклотекстолитовые стяжки, расположенные тангенциально относительно этого кольца и под углом к плоскости опоры. Поставленная цель достигается тем, что стяжки выполнены "ломаными", при этом одни концы каждой пары стяжек установлены на общих осях, а другие поочередно закреплены на наружной и внутренней емкостях. 4 ил.
Description
Изобретение относится к криогенной технике, преимущественно к криогенным сосудам для сверхпроводящих магнитов (СПМ).
При создании подобных изделий приходится решать как традиционные проблемы, присущие всем криососудам (например, уменьшение теплопритоков и т.п. ), так и специфические, связанные с назначением и конструкцией СПМ.
Известен криогенный сосуд, содержащий внутреннюю и внешнюю емкости. Емкости жестко соединены между собой тепловыми опорами, которые включают два кольца, связанные стеклопластиковыми стяжками, расположенными тангенциально относительно внутреннего кольца и под углом к плоскости опор. Такая конструкция имеет хорошую несущую способность, обеспечивает надежную фиксацию внутренней емкости по отношению к наружной и минимальные теплопотери за счет материала и формы выполнения стяжек.
Однако известное решение нельзя использовать в криогенных сосудах для СПМ. Причина в том, что в межполюсном зазоре СПМ имеется канал для прохождения пучка заряженных частиц. Форма канала - вытянутая, почти на всю ширину СПМ. Поэтому, чтобы применить известное решение, нужно ось тепловой опоры выполнить с диаметром, соизмеримым с диаметром СПМ. Это привело бы к увеличению диаметра наружной емкости (так как длина стеклопластиковых стяжек не может быть уменьшена без увеличения теплопотерь) и, следовательно, к вынужденному удорожанию конструкции в целом.
Кроме того, в известном решении производят натяжение каждой стяжки в отдельности. А так как натянуть одинаково их практически не удается, то снижается надежность работы устройства.
Цель изобретения - уменьшение габаритов без увеличения теплопотерь.
Поставленная цель достигается тем, что в известном криогенном сосуде, содержащем герметичный корпус, внутреннюю и внешнюю емкости, жестко соединенные между собой тепловой опорой, имеющей опорное кольцо и стяжки, расположенные тангенциально относительно этого кольца и под углом к плоскости опоры, каждая пара стяжек, расположенная под углом одна к другой, одними концами закреплена на общих осях, а другими поочередно, с помощью шарниров - на внешней и внутренней емкостях. Общие оси установлены на опорном кольце с возможностью радиального перемещения, при этом опорное кольцо расположено между внешней и внутренней емкостями.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый криогенный сосуд отличается конструкцией тепловой опоры, что соответствует критерию "новизны".
Сравнение с другими известными решениями показывает, что отдельные элементы заявленного широко известны:
применение "ломаных" стержней с целью уменьшения габаритов, например, в зонтах;
расположение элементов крепления равномерно по окружностям;
узел, обеспечивающий радиальное перемещение стяжек.
применение "ломаных" стержней с целью уменьшения габаритов, например, в зонтах;
расположение элементов крепления равномерно по окружностям;
узел, обеспечивающий радиальное перемещение стяжек.
Однако другие конструктивные признаки, характеризующие расположение в связи стяжек авторам неизвестны. То, что каждая пара стяжек одними концами закреплена на общих осях, а другими - поочередно и с помощью шарниров на внешней и внутренней емкостях, обеспечивает не только уменьшение габаритов, но и жесткую фиксацию этих емкостей одна относительно другой. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".
На фиг.1 изображен предлагаемый криогенный сосуд, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.3.
В герметичном корпусе 1 размещен СПМ 2, жестко соединенный с азотным экраном 3 с помощью подвески на фигурах не обозначена. СПМ представляет собой дипольный магнит, в теле которого имеются сквозные каналы 4 для протекания жидкого гелия и межполюсный зазор 5. Герметичный корпус 6 СПМ выполнен из нержавеющей стали. Он имеет патрубки 7 и 8 для провода и отвода жидкого гелия.
В межполюсном зазоре 5 размещается канал 9 для транспортировки пучка заряженных частиц. Геометрия канала 9 определяют форму межполюсного зазора 5 в горизонтальной плоскости. Соответствующие отверстия (для канала 9, на фигурах не обозначены) имеются в азотном экране 3 и корпусе 1. Азотный экран 3 жестко установлен на тепловых опорах 10 с заглушками 11. Кроме того, он со всех сторон окружает корпус 6 СПМ 2. Подвеска (их две - по обоим торцам сосуда), с помощью которой СПМ 2 в корпусе 6 жестко соединен с азотным экраном 3, выполнена в виде стеклопластиковых стяжек 12 и 13 и опорного кольца 14. Каждая пара стяжек 12 и 13 одними концами установлена на оси 15, а эта ось - в отверстии резьбовой вилки 16, которая в свою очередь закреплена на опорном кольце 14 с помощью пластинчатой пружины 17 и гайки 18. Вторые концы стяжек 12 закреплены шарнирно с помощью осей 19, шайб 20 и шплинтов 21 на стенке сосуда 3, а стяжки 13 с помощью аналогичного крепления - на корпусе 6. Все крепления равномерно расположены по соответствующим окружностям. Пары стяжек 12 и 13 расположены под углом α друг к другу в плоскости, перпендикулярной оси криососуда и под углом β между собой в продольной плоскости.
Вначале производят натяжение стяжек 12 и 13 с помощью гаек 18. При этом резьбовая вилка 16 перемещается вместе с осью 15.
Схема сил при натяжении стяжек 12 и 13 показана на фиг.5.
П р и м е р. Р = 500 кг. α = 140-180оС
при α = 140о - F = 342 кг
α ≈ 180о - F -> 0
Это позволяет применить пружины 17 с малой жесткостью, что обеспечивает надежную плавную работу натяжных элементов, а, следовательно, равномерность натяжения стяжек. При заливке хладагента в криогенный сосуд (во внешнюю емкость заливается азот, а во внутреннюю - гелий) происходят тепловые деформации, которые компенсируются упругими деформациями пружин 17, обеспечивая постоянство натяжения стяжек 12 и 13.
при α = 140о - F = 342 кг
α ≈ 180о - F -> 0
Это позволяет применить пружины 17 с малой жесткостью, что обеспечивает надежную плавную работу натяжных элементов, а, следовательно, равномерность натяжения стяжек. При заливке хладагента в криогенный сосуд (во внешнюю емкость заливается азот, а во внутреннюю - гелий) происходят тепловые деформации, которые компенсируются упругими деформациями пружин 17, обеспечивая постоянство натяжения стяжек 12 и 13.
Тепловой поток от внешней емкости к внутренней распространяется по стяжкам 12, через оси 15, резьбовые вилки 16, опорное кольцо 14 и стяжки 13.
Очевидно, что, по сравнению с аналогичным криососудом, т.е. с прототипом, диаметр предлагаемого можно уменьшить (при прочих равных условиях) на величину, равную сумме длин двух стяжек. В нашем случае длина стяжки равна 122 мм. Кроме того, стяжки натягиваются более равномерно, что повышает надежность.
Claims (1)
- КРИОГЕННЫЙ СОСУД, содержащий герметичный корпус, внутреннюю и внешнюю емкости, жестко соединенные между собой тепловой опорой, имеющей опорное кольцо и стяжки, расположенные тангенциально относительно этого кольца и под углом к плоскости опоры, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов без увеличения теплопотерь, каждая пара стяжек расположена под углом одна к другой и одними концами закреплена на общих осях, а другими поочередно с помощью шарниров - на внешней и внутренней емкостях, оси установлены на опорном кольце с возможностью радиального перемещения, при этом опорное кольцо расположено между емкостями коаксиально им.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925608 RU2021555C1 (ru) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Криогенный сосуд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925608 RU2021555C1 (ru) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Криогенный сосуд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021555C1 true RU2021555C1 (ru) | 1994-10-15 |
Family
ID=21568693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4925608 RU2021555C1 (ru) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Криогенный сосуд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2021555C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647945C2 (ru) * | 2013-04-15 | 2018-03-21 | Газтранспорт Э Технигаз | Герметичный термоизолированный резервуар |
RU178641U1 (ru) * | 2017-10-09 | 2018-04-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Криостат для охлаждения и поддержания при заданной температуре массивных устройств |
-
1991
- 1991-04-05 RU SU4925608 patent/RU2021555C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 573673, кл. F 17C 13/08, 1977. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647945C2 (ru) * | 2013-04-15 | 2018-03-21 | Газтранспорт Э Технигаз | Герметичный термоизолированный резервуар |
RU178641U1 (ru) * | 2017-10-09 | 2018-04-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Криостат для охлаждения и поддержания при заданной температуре массивных устройств |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5532663A (en) | Support structure for a superconducting coil | |
US10295120B2 (en) | Suspension system for an inner container mounted for thermal insulation in an outer container and container arrangement | |
EP0135185B1 (en) | Cryostat for nmr magnet | |
JPH0418189B2 (ru) | ||
US6011454A (en) | Superconducting magnet suspension assembly | |
US20100102908A1 (en) | Annular multi-cell endless box girder apparatus for a quench avoidant coldmass in an mri magnet | |
US20100109824A1 (en) | Unitary multi-cell concentric cylindrical box girder coldmass apparatus for open air mri to avoid superconducting magnet quench | |
RU2021555C1 (ru) | Криогенный сосуд | |
CN108590300B (zh) | 自复位金属耗能拉索 | |
JP2018534759A (ja) | Hts磁石のための支持構造体 | |
JPH0559565B2 (ru) | ||
US4781034A (en) | Cryogenic support system | |
US7633202B2 (en) | Damping in high-temperature superconducting levitation systems | |
JPH0559567B2 (ru) | ||
US7330029B2 (en) | Cryostat configuration with thermally compensated centering | |
JPS60206007A (ja) | 超電導磁石巻線容器の保持装置 | |
JPH0559566B2 (ru) | ||
GB2025029A (en) | Vacuum Insulated Vessels or Conduits | |
US4622824A (en) | Cryostat suspension system | |
GB2396255A (en) | Support member for a superconducting magnet assembly | |
WO2016137122A1 (ko) | 초전도 가속관용 극저온 유지용기의 주파수 튜닝 장치 | |
JPS6288379A (ja) | 極低温装置 | |
US4827236A (en) | Apparatus for simultaneously generating an intense toroidal magnetic field and an intense poloidal magnetic field quasi-stationarily in time | |
KR100573915B1 (ko) | 초전도 토카막장치의 토로이달 코일구조물 | |
KR100683162B1 (ko) | 초전도 토카막장치의 동경방향 굽힘형 포로이달 코일구조물 |