SU547841A1

SU547841A1 - Cryogenic cable

Info

Publication number: SU547841A1
Application number: SU2142532A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Беляков; Виктор Владиславович Будрик; Станислав Прокофьевич Горбачев; Валерий Алексеевич Шапошников
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1975-06-09
Publication date: 1977-02-25

Description

Изобретеш1е относитс к кабельной те нике, а именно к конструкции криогенных силовых кабелей, предназначеншупс дл пер дачи электрического тока по токопровод - щим жилам, охлаждаемым, до jrasKiix температур циркулирующим, здо ь кабел хла дагентом. Изобретение особенно целесообразно пр использовании хладагента в двухфазном состо нии, а также при резких изменени х уровн кабельно1а трассы. Известны конструкции криогенного кабе л , включающие полые токонесушле жилы, охлаждаемые хладагентом в любом, агрегатном состо нии и имеющие отбор паров хладагента по ходу потоков СУ В указанной конструкции дп охлаждени токонесущих жил кабел используетс скрыта теплота парообразовани хладагента . При этом токонесущие и1лы распол жены в нижней части теплоизол ционного кожуха, по которому течет расслоенный парожидкостной поток хладагента. Однако такую конструкцию нельз примен ть при различных уклонах трассы. Известны также криогенные кабели, содержащие токопровод щие по.1ые с калаком. дл 1жрк ции хладагента Г2, Од..хо прк использовании двухфазггых потоков часть периметра токопровод щей лхИлы омывае-тс шииъ паровой фазой в результате рсгссгсоени потока. O.OHaJco при относительно высоких паро- содержани х охлаждение гокопровод щих жил в таких становитс малоэффективным , в результате чего снижаетс токонесуща способность. Целью изобретени вл етс обеспечение равномерного и высокоэффективного охлалхдешш токонесущ.их жил кабел хладаг ектом с возможностью использовани внутре1шей теплоты парообразовани при любых пространствеш1ых ориентаци х трассы. Это достигаетс тем, что кабель допол- .нительно снаблсен трубой, размещенной соос- но В1-1утри жилы TI образующей совместно с внутренней поверхностью жилы кольцевую полость, и перегородками, раздел ющими упом нутого полость на секции. При этом в пределах каждой секции жила и труба вы-The invention relates to cable engineering, namely, to the design of cryogenic power cables, designed for transmitting electric current through conductive wires cooled to circulating temperatures at jrasKiix, the cable is healthy. The invention is particularly advisable to use the refrigerant in a two-phase state, as well as with abrupt changes in cable path level. Constructions of a cryogenic cable are known, including hollow current-drying cores cooled by a refrigerant in any state of aggregation and having coolant vapor taken along the flow of a SU In this design dp cooling current-carrying cores the refrigerant vaporization heat is used. In this case, the current-carrying elements are located in the lower part of the heat insulating casing through which the stratified vapor-liquid flow of the refrigerant flows. However, such a construction cannot be applied at different slopes of the course. Also known are cryogenic cables containing conductive cables with a cable. for the first refrigerant G2, Od..cho when using two-phase flows, a part of the perimeter of the conductive liquid is bathed in the vapor phase as a result of the flow flow. O.OHaJco with relatively high vapor contents, cooling of conductive veins in such becomes ineffective, as a result of which the current-carrying capacity decreases. The aim of the invention is to provide a uniform and highly efficient cooling of the current-carrying cable cores with a refrigerant with the possibility of using the internal heat of vaporization in any space orientation of the route. This is achieved by the fact that the cable is additionally provided with a tube placed coaxially with B1-1, the TI cores forming together with the inner surface of the core an annular cavity, and partitions dividing said cavity into sections. At the same time, within each section there lived a pipe and a tube

полнены с отверсти ми в каждой из них, которые расположены соответственно у разных перегородок, ограничивающих секцию.They are filled with holes in each of them, which are located respectively in different partitions bounding the section.

В полости между трубой и токонесущей жилой расположены опорные элементы, причем они образуют спиральный канал, что обеспечивает вращательное движение двухфазного потока и центробежную сепарацию жидкости на стенках токонесущего элемента .Supporting elements are located in the cavity between the pipe and the current-carrying core, and they form a spiral channel, which ensures rotational movement of the two-phase flow and centrifugal separation of the liquid on the walls of the current-carrying element.

На фиг. 1 изображена охлаждаема токонесуща жила; на фиг. 2 - схема циркул ции хладагента.FIG. 1 shows a cooled current-carrying core; in fig. 2 is a refrigerant circulation diagram.

Токонесуща жила 1 выполнена полой к включает внутренний трубопровод 2 с наружным спиральным оребрением. 3, герметизирующие перегородки 4 отверсти 5 дл порционального ввода жидкого хладо- агента в кольцевой (щелевой) канал 6 каждой секции, отверсти 7 дл вывода уже отработанного хладоагента из жилы 1.The current carrying conductor 1 is made hollow to includes an internal pipeline 2 with outer spiral finning. 3, the sealing walls 4 of the opening 5 for the portion input of the liquid refrigerant into the annular (slotted) channel 6 of each section, the opening 7 for the withdrawal of the already spent refrigerant from the core 1.

Внутренний трубопровод 2 может быть выполнен из любого материала, например, пластмассы. Перед последним, отсеком щелевого канала 6 внутренний трубопровод 2 имеет заглущку 8.The internal pipe 2 can be made of any material, for example, plastic. Before the last compartment of the slotted channel 6, the internal pipeline 2 has a plug 8.

Схема циркул ции хладагента включает токонесущие охлаждаемые жилы 1, расположенные в кожухе 9 с теплоизол цией 10.The refrigerant circulation circuit includes the current-carrying cooled cores 1 located in the casing 9 with thermal insulation 10.

Охлаждение токонесущих жил кабел осуществл етс следующим образом. Хладагент передаетс по внутреннему трубопроводу 2 каждой токонесущей жилы 1 с последовательным отводом (дросселированием) определенного количества в щелевой канал 6, разбитый на р д участков, разделенных между собой перегородками 4. Хладагент, проход по каждому из этих участков, воспринмает тепловыделени токонесущей жилы, частично или полностью испар етс и через отверсти 7 в токонесущей жиле 1 удал ет в канал дл обратного потока, образованны кожухом 9 и внутренними поверхност5шси токонесущих жил.The current-carrying cable cores are cooled as follows. The coolant is transferred through the internal pipeline 2 of each current-carrying core 1 with a series of outlet (throttling) of a certain amount into the slotted channel 6, divided into a number of sections separated by partitions 4. The coolant passing through each of these sections perceives the heat release of the current-carrying core or completely evaporated and, through the openings 7 in the current-carrying core 1, is removed into the channel for return flow formed by the housing 9 and the internal surfaces of the current-carrying cores.

Предлагаема конструкци обеспечивает значительную стабилизацию температурыThe proposed design provides significant temperature stabilization.

стенки токонесущей жилы и адиабатное течение хладагента во внутреннем трубопроводе 2 на прот жении всей длины жилы..walls of the current-carrying core and the adiabatic flow of the refrigerant in the internal pipe 2 over the entire length of the core ..

Наличие больших коэффициентов теплообмена позвол ет стабилизировать температуру стенки токонесущей жилы при относительно недолговременном увеличении тока в три и более р относительно расчетного.The presence of large heat transfer coefficients makes it possible to stabilize the wall temperature of the current-carrying core with a relatively short-lived increase in current of three or more p relative to the calculated one.

Предлагаема конструкци позвол ет существенно сократить врем захолажива- ни кабел , так как при этом обеспечиваетс высокоэффективное охлаждение и относительно небольщое гидравлическое сопротивление .The proposed design makes it possible to significantly shorten the cable cooling time, since it provides highly efficient cooling and relatively low flow resistance.

Claims

Invention Formula

1, A cryogenic cable containing at least one conductive hollow core with a channel for circulating refrigerant, characterized in that, for the purpose of intensifying heat exchange, it is further provided with a tube placed coaxially inside the core and forming an annular joint with the internal surface of the core. a cavity, and partitions dividing the said cavity into sections, wherein within each section the core and the pipe are made, at least, with one hole in each, which is located respectively at different partitions, ichivayuschih section.

2. The cable according to claim 1, characterized in that in order to increase the mechanical strength of the structure, it is provided with supporting elements located in the cavity.

Sources of information taken into account in the examination:

1. US Patent No. 3529071, cl. 174-15 from 1971

2. The patent of England No. 1245655, cl. H 1A from 1971