專利名稱：一種重力循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種液氮冷卻設(shè)備，尤其涉及一種能循環(huán)利用液氮進(jìn)行冷卻高溫超導(dǎo)線圈的重力循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
近十幾年來，為了保證高溫超導(dǎo)射頻線圈的正常工作，現(xiàn)在采用液氮進(jìn)行降溫，高溫超導(dǎo)線圈的冷卻方式主要為兩種，一種為開式系統(tǒng)，另一種為液氮泵循環(huán)系統(tǒng)，開式系統(tǒng)是利用高溫超導(dǎo)線圈液氮儲罐中液氮相變吸熱，來保證高溫超導(dǎo)線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單，但是液氮儲罐容量有限，只能維持較短時間，另外采用液氮泵循環(huán)系統(tǒng)，在液氮杜瓦中將飽和的液氮通過液氮泵加壓后，流入到線圈液氮儲罐中，吸熱后再回流到液氮杜瓦中，雖然保證了長時間的工作時間，但是投入大，成本提高，液氮泵作為運(yùn)動部件，降低整個線 圈的運(yùn)作環(huán)境，目前，在航天領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)利用重力循環(huán)方式輸送液氮的，但是采用的是兩根獨(dú)立的輸液管道，漏熱增加且容易漏氣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用重力循環(huán)方式自然地將液氮冷卻高溫超導(dǎo)線圈并將兩相液氮流回液氮罐中的重力循環(huán)裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種重力循環(huán)裝置，包括真空杜瓦罐、高溫超導(dǎo)線圈和傳輸管，所述真空杜瓦罐內(nèi)設(shè)有回氣管，所述真空杜瓦罐下端設(shè)有真空絕熱管，真空絕熱管內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管，所述進(jìn)液管上設(shè)有螺紋，所述螺紋之間設(shè)有螺紋旋緊裝置，并通過螺紋旋緊裝置緊固真空絕熱管，進(jìn)液管內(nèi)設(shè)有回氣管，真空杜瓦罐上真空絕熱管與輸液管上真空絕熱管呈配合狀態(tài)，輸液管上的真空絕熱管內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管，承插內(nèi)管下端設(shè)有回氣管，回氣管端頭設(shè)有真空絕熱液氮軟管，真空絕熱液氮軟管一端設(shè)有真空絕熱管，真空絕熱管通過真空絕熱液氮軟管連接，真空絕熱管內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管和回氣管，所述輸液管上真空絕熱管一端設(shè)有真空絕熱管，真空絕熱管內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管，承插內(nèi)管內(nèi)分別設(shè)有承插底座，所述真空絕熱管設(shè)置于高溫超導(dǎo)線圈上，高溫超導(dǎo)線圈內(nèi)設(shè)有低溫容器，所述低溫容器與承插內(nèi)管通過金屬管呈連接狀態(tài)。所述進(jìn)液管端頭設(shè)有密封墊，所述密封墊與承插底座配合使用。所述回氣管之間設(shè)有波紋節(jié)，所述回氣管通過波紋節(jié)呈連接狀態(tài)。所述螺紋旋緊裝置下端設(shè)有墊片，所述墊片上設(shè)有O型密封圈。所述真空杜瓦罐和真空絕熱管上分別設(shè)有真空抽嘴。采用上述結(jié)構(gòu)，其有益效果為。設(shè)有的快速承插底座與進(jìn)液管快速連接，回氣管與真空絕熱液氮軟管連接，液氮通過進(jìn)液管流入高溫超導(dǎo)線圈內(nèi)進(jìn)行持續(xù)降溫，液氮吸收線圈熱量后，部分汽化形成兩相流，含有氣體的液氮從高溫超導(dǎo)線圈流出經(jīng)過設(shè)有的回氣管流回到液氮罐中，液氮靠自身重力重新流入高溫超導(dǎo)線圈中循環(huán)，從而保證了高溫超導(dǎo)線圈一直處于超導(dǎo)狀態(tài)，能夠長時間的保持工作。[0008]進(jìn)液管、回氣管和真空絕熱管都是采用高真空絕熱，不易漏氣，液氮消耗小，節(jié)約資源。

圖I為本實(shí)用新型的重力循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-液氣杜瓦，2-聞溫超導(dǎo)線圈，3_1、3-2、3-3、3_4回氣管，4-真空抽嘴，5-波紋節(jié)，6-1、6-2、6-3、6-4 螺紋，7_1、7_2 螺紋旋緊裝置，8_1、8_2 密封墊，9_1、9_2、9-3,9-4真空絕熱管，10-1、10-2進(jìn)液管，11_1、11_2承插內(nèi)管，12_1、12_2承插底座，13-真空抽嘴，14-金屬管，15-低溫容器，16-1、16-2墊片，17_1、17_2 O型密封圈，18-真空絕熱液氮軟管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I所示一種重力循環(huán)裝置，包括真空杜瓦罐I、高溫超導(dǎo)線圈2和傳輸管，所述真空杜瓦罐I內(nèi)設(shè)有回氣管3-1，所述真空杜瓦罐I下端設(shè)有真空絕熱管9-1，真空絕熱管9-1內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管10-1，進(jìn)液管10-1內(nèi)設(shè)有回氣管3-2，所述真空絕熱管9-1 一端設(shè)有真空絕熱管9-2，真空絕熱管9-1與真空絕熱管9-2配合使用，真空絕熱管9-2內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管11-1，承插內(nèi)管11-1下端設(shè)有與回氣管3-2配合使用的回氣管3-3，回氣管3_3端頭設(shè)有真空絕熱液氮軟管18，真空絕熱液氮軟管18 —端設(shè)有真空絕熱管9-3，真空絕熱管9-2和真空絕熱管9-3通過真空絕熱液氮軟管18連接，真空絕熱管9-3內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管10-2和回氣管3-4，所述真空絕熱管9-3 —端設(shè)有真空絕熱管9-4，真空絕熱管(9-3)與真空絕熱管(9-4)配合使用，真空絕熱管9-4內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管11-2，所述真空絕熱管9-4設(shè)置于高溫超導(dǎo)線圈2上，高溫超導(dǎo)線圈2內(nèi)設(shè)有低溫容器15，所述低溫容器15與承插內(nèi)管11-2通過金屬管14呈連接狀態(tài)。承插內(nèi)管11-1和承插內(nèi)管11-2內(nèi)分別設(shè)有承插底座12-1和承插底座12_2。所述進(jìn)液管10-1和進(jìn)液管10-2端頭設(shè)有密封墊8-1和密封墊8_2，所述密封墊8-1、密封墊8-2與承插底座12-1、承插底座12-2配合使用。所述進(jìn)液管10-1上設(shè)有螺紋6-1和螺紋6-2，所述螺紋6_1和螺紋6_2之間設(shè)有螺紋旋緊裝置7-1，并通過螺紋旋緊裝置7-1緊固真空絕熱管9-1和真空絕熱管9-2，進(jìn)液管10-2上設(shè)有螺紋6-3和螺紋6-4，所述螺紋6-3和螺紋6_4之間設(shè)有螺紋旋緊裝置7_2，并通過螺紋旋緊裝置7-2緊固真空絕熱管9-3和真空絕熱管9-4。所述回氣管3-1和回氣管3-2之間設(shè)有波紋節(jié)5，所述回氣管3_1和回氣管3_2通過波紋節(jié)5呈連接狀態(tài)。螺紋旋緊裝置7-1和螺紋旋緊裝置7-2下端設(shè)有墊片16-1和墊片16_2，墊片16_1和墊片16-2上設(shè)有O型密封圈17-1和O型密封圈17-2。真空杜瓦罐I和真空絕熱管9_3上分別設(shè)有真空抽嘴4和真空抽嘴13。首先，將真空絕熱管9-1和真空絕熱管9-2連接，回氣管3-2與回氣管3_3連接，進(jìn)液管10-1插入承插內(nèi)管ll-ι中，承插快速連接，密封墊8-1與承插底座12-1相配合，起到密封作用，再將螺紋6-1和螺紋6-2兩端旋緊，真空絕熱液氮軟管18長度為1-10米，將真空絕熱管9-3和真空絕熱管9-4連接，回氣管3-4與金屬管14連接，進(jìn)液管10_2插入承插內(nèi)管11-2中，密封墊8-2與承插底座12-2相配合，再將螺紋6-3和螺紋6_4兩端旋緊，此時，三層輸送管道分別為進(jìn)液管、回氣管和真空絕熱管，連接完成后，將液氮杜瓦I放置于一定高度，在液氮杜瓦I加注液氮，液氮杜瓦I處于常壓狀態(tài)下，液氮依靠自身重力經(jīng)過進(jìn)液管10-1、真空絕熱液氮軟管18和進(jìn)液管10-2流入到低溫容器15中，液氮吸收高溫超導(dǎo)線圈熱量，低溫容器15中液氮汽化后，變成兩相流，兩相流引起密度差，成為循環(huán)的動力，含有一定量液氮?dú)怏w從高溫超導(dǎo)線圈流出后經(jīng)過回氣管3-4、回氣管3-2和回氣管3-1，最終流入到液氮杜瓦I內(nèi)，部分氮?dú)馔ㄟ^液氮杜瓦的排氣口排入大氣中，剩余部分 的氮?dú)庵匦驴恐亓α魅敫邷爻瑢?dǎo)線圈中循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種重力循環(huán)裝置，包括真空杜瓦罐(I)、高溫超導(dǎo)線圈(2)和傳輸管，所述真空杜瓦罐(I)內(nèi)設(shè)有回氣管(3-1)，所述真空杜瓦罐(I)下端設(shè)有真空絕熱管(9-1)，真空絕熱管(9-1)內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管(10-1)，進(jìn)液管(10-1)內(nèi)設(shè)有回氣管(3-2)，所述真空絕熱管(9-1) 一端設(shè)有真空絕熱管(9-2)，真空絕熱管(9-1)與真空絕熱管(9-2)呈配合狀態(tài)，真空絕熱管(9-2)內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管(11-1)，承插內(nèi)管(11-1)下端設(shè)有與回氣管(3-2)配合使用的回氣管(3-3)，回氣管(3-3)端頭設(shè)有真空絕熱液氮軟管(18)，真空絕熱液氮軟管(18) —端設(shè)有真空絕熱管(9-3)，真空絕熱管(9-2)和真空絕熱管(9-3)通過真空絕熱液氮軟管(18)連接，真空絕熱管(9-3 )內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管(10-2 )和回氣管(3-4)，所述真空絕熱管(9-3 ) 一端設(shè)有真空絕熱管(9-4)，真空絕熱管(9-3)與真空絕熱管(9-4)呈配合狀態(tài)，真空絕熱管(9-4)內(nèi)設(shè)有承插內(nèi)管(11-2)，所述真空絕熱管(9-4)設(shè)置于高溫超導(dǎo)線圈(2)上，高溫超導(dǎo)線圈(2)內(nèi)設(shè)有低溫容器(15)，所述低溫容器(15)與承插內(nèi)管(11-2)通過金屬管(14)呈連接狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于承插內(nèi)管(11-1)和承插內(nèi)管(11-2)內(nèi)分別設(shè)有承插底座(12-1)和承插底座(12-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于所述進(jìn)液管(10-1)和進(jìn)液管(10-2)端頭設(shè)有密封墊(8-1)和密封墊(8-2)，所述密封墊(8-1)、密封墊(8-2)與承插底座(12-1)、承插底座(12-2)配合使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于所述進(jìn)液管(10-1)上設(shè)有螺紋(6-1)和螺紋(6-2)，所述螺紋(6-1)和螺紋(6-2)之間設(shè)有螺紋旋緊裝置(7-1)，并通過螺紋旋緊裝置(7-1)緊固真空絕熱管(9-1)和真空絕熱管(9-2)，進(jìn)液管(10-2)上設(shè)有螺紋(6-3)和螺紋(6-4)，所述螺紋(6-3)和螺紋(6-4)之間設(shè)有螺紋旋緊裝置(7-2)，并通過螺紋旋緊裝置(7-2 )緊固真空絕熱管(9-3 )和真空絕熱管(9-4 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于所述回氣管(3-1)和回氣管(3-2 )之間設(shè)有波紋節(jié)(5 )，所述回氣管(3-1)和回氣管(3-2 )通過波紋節(jié)(5 )呈連接狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于所述螺紋旋緊裝置(7-1)和螺紋旋緊裝置(7-2)上端設(shè)有墊片(16-1)和墊片(16-2)，所述墊片(16-1)和墊片(16-2)上設(shè)有O型密封圈(17-1)和O型密封圈(17-2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種重力循環(huán)裝置，其特征在于所述真空杜瓦罐(I)和真空絕熱管(9-3)上分別設(shè)有真空抽嘴(4)與真空抽嘴(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種重力循環(huán)裝置，包括真空杜瓦罐(1)、高溫超導(dǎo)線圈(2)和傳輸管，所述真空杜瓦罐(1)內(nèi)設(shè)有回氣管(3-1)，所述真空杜瓦罐(1)下端設(shè)有真空絕熱管(9-1)，真空絕熱管(9-1)內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管(10-1)，進(jìn)液管(10-1)內(nèi)設(shè)有回氣管(3-2)，真空絕熱管(9-3)內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管(10-2)和回氣管(3-4)，高溫超導(dǎo)線圈(2)內(nèi)設(shè)有低溫容器(15)，所述低溫容器(15)與承插內(nèi)管(11-2)通過金屬管(14)呈連接狀態(tài)。采用上述結(jié)構(gòu)，液氮靠自身重力重新流入高溫超導(dǎo)線圈中循環(huán)，從而保證了高溫超導(dǎo)線圈一直處于超導(dǎo)狀態(tài)，能夠長時間的保持工作。
文檔編號H01F6/04GK202584981SQ201220230909
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者徐光福, 胡長伍, 劉尊鋼, 高而震, 馬啟元 申請人:江蘇美時醫(yī)療技術(shù)有限公司