一种液氮冷却循环系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112542271A(43)申请公布日2021.03.23(21)申请号202011431334.6(22)申请日2020.12.10(71)申请人深圳供电局有限公司地址518000广东省深圳市罗湖区深南东路4020号电力调度通信大楼(72)发明人吴小辰胡子珩余建国章彬汪桢子王琦汪伟巩俊强(74)专利代理机构深圳汇智容达专利商标事务所(普通合伙)44238代理人徐文城(51)Int.Cl.H01B12/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种液氮冷却循环系统(57)摘要本发明提供一种液氮冷却循环系统，应用于超导电缆的冷却，包括控制装置、冷却循环管道、抽空制冷装置、液氮补充装置；抽空制冷装置包括过冷液氮杜瓦、制冷设备和换热器；过冷液氮杜瓦中存放有过冷液氮，换热器设置于过冷液氮杜瓦中；控制装置控制制冷设备使用抽空减压方式对过冷液氮杜瓦中的过冷液氮进行制冷，换热器与冷却循环管道连接，利用过冷液氮杜瓦中的过冷液氮对冷却循环管道中的循环液氮进行冷却；解决了处理循环液氮换热过程中液氮蒸发产生的氮气问题，无须成本较贵的制冷机组即可以实现制冷；从而实现了在解决处理循环液氮换热过程中液氮蒸发产生的氮气的同时，降低液氮冷却循环系统的造价成本、维修成本。CN112542271ACN112542271A权利要求书1/2页1.一种液氮冷却循环系统，其特征在于，包括控制装置、冷却循环管道、抽空制冷装置、液氮补充装置；所述冷却循环管道设置有液氮出口和液氮入口，所述液氮出口用于与超导电缆液氮通道入口连接，所述液氮入口用于与超导电缆液氮通道出口连接；所述抽空制冷装置包括过冷液氮杜瓦、制冷设备和换热器；所述过冷液氮杜瓦中存放有过冷液氮，所述换热器设置于所述过冷液氮杜瓦中，且过冷液氮液面高于所述换热器；所述控制装置用于控制所述制冷设备使用抽空减压方式对所述过冷液氮杜瓦中的过冷液氮进行制冷；所述换热器与所述冷却循环管道连接，用于利用所述过冷液氮杜瓦中的过冷液氮对所述冷却循环管道中的循环液氮进行冷却；所述液氮补充装置包括液氮储罐和送液设备，所述液氮储罐中存放有过冷液氮；所述控制装置还用于控制所述送液设备提供送液动力，将所述液氮储罐中的过冷液氮送至所述冷却循环管道中以进行液氮补充，或将所述液氮储罐中的过冷液氮送至所述过冷液氮杜瓦中以进行液氮补充。2.根据权利要求1所述的液氮冷却循环系统，其特征在于，所述制冷设备包括真空泵、缓冲罐、调节阀、第一空浴式汽化器；所述真空泵一端、缓冲罐、调节阀、第一空浴式汽化器一端通过管道依次连接；所述过冷液氮杜瓦的顶板上设置有第一通孔；所述第一空浴式汽化器的另一端通过管道与所述第一通孔连通；所述真空泵用于提供抽空动力，所述缓冲罐和调节阀用于将抽空压力稳定在目标范围内，所述第一空浴式汽化器用于将低温氮气加热至室温。3.根据权利要求2所述的液氮冷却循环系统，其特征在于，所述换热器的数量为2个，分别为第一换热器和第二换热器；所述冷却循环管道包括第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；其中，第一管道的一端为从超导电缆处流回的回流液氮的入口，另一端连接所述第一换热器一端，以将回流液氮送至所述第一换热器以进行回流液氮的第一次换热冷却；其中，第二管道的一端连接所述第一换热器另一端，以接收经过所述第一换热器进行第一次换热冷却后的回流液氮，第二管道的另一端连接液氮泵一端；其中，第三管道的一端连接所述液氮泵另一端，第三管道的另一端连接所述第二换热器一端，以将经过所述第一换热器进行第一次换热冷却后的回流液氮送至所述第二换热器以进行回流液氮的第二次换热冷却；其中，第四管道的一端为冷却液氮出口，另一端连接第二换热器另一端，以接收经过所述第二换热器进行第二次换热冷却后的回流液氮，并输出至超导电缆处。4.根据权利要求3所述的液氮循环管道结构，其特征在于，所述液氮泵的数量为2个，分别第一液氮泵和第二液氮泵；所述第二管道的另一端连接第一三通阀的第一端；所述第一三通阀的第二端连接所述第一液氮泵的一端，所述第一液氮泵的另一端连接第三管道的一端；所述第一三通阀的第三端连接所述第二液氮泵的一端，所述第二液氮泵的另一端连接第三管道的一端。5.根据权利要求4所述的液氮循环管道结构，其特征在于，所述第一三通阀的第二端通2CN112542271A权利要求书2/2页过第一截止阀连接所述第一液氮泵的一端，所述第一液氮泵的另一端通过第二截止阀连接第二三通阀的第一端，所述第二三通阀的第二端连接第三管道的一端；所述第一三通阀的第三端通过第二截止阀连接所述第二液氮泵的一端，所述第二液氮泵的另一端通过第四截止阀连接第二三通阀的第三端。6.根据权利要求5所述的液氮循环管道结构，其特征在于，所述第一