20 / 27
В.В. Костюк, Б.И. Каторгин, В.П. Фирсов, К.Л. Ковалёв и др.
20
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
Заключение.
Разработана, изготовлена и испытана система крио-
статирования СКР 001 силовых ВТСП устройств холодопроизводи-
тельностью 1...2,5 кВт для поддержания постоянной температуры
жидкого азота в криостатах обмоток при температуре 65…77 K.
СКР 001 обеспечивает поддержание сверхпроводимости в ВТСП
устройствах в двух режимах работы — расходном и замкнутом. Для
обеспечения циркуляции жидкого азота в системе криостатирования
создан шнекоцентробежный погружной криогенный насос АКН-017
с номинальным значением массового расхода жидкого азота 170 г/с.
В качестве привода насоса использовали электродвигатель мощно-
стью 200 Вт.
Для компенсации теплопритоков в трактах ВТСП устройств в зам-
кнутом режиме циркуляции жидкого азота создан криорефрижератор
КР 001 холодопроизводительностью 1...2,5 кВт при 65 K. КР 001 ра-
ботает на газовом детандерном холодильном обратном цикле Брай-
тона с радиальными турбомашинами. Особенности конструкции
этого криорефрижератора: рабочее тело в газовом контуре — неон;
турбокомпрессоры и турбодетандер с газодинамическими подшип-
никами; охлаждение рабочего тела (неона) после компрессии проис-
ходит в компактных пластинчато-ребристых концевых теплообмен-
никах с помощью антифриза, а охлаждение антифриза — воздухом в
теплообменном аппарате с помощью вентиляторов.
Автономная и эффективная система криообеспечения с ресурсом
непрерывной работы не менее 30 000 ч для использования в сильно-
точных устройствах (кабелях, электродвигателях, генераторах,
трансформаторах и т. д.) обеспечивает режим циркуляции недогрето-
го жидкого азота.
ЛИТЕРАТУРА
[1]
Антюхов И.В., Волков Э.П., Карпышев А.В., Костюк В.В, Фирсов В.П.
Теплообмен и гидродинамика в системах криообеспечения силовых ВТСП
кабелей.
Инновационные технологии в энергетике
. Москва, Наука, 2010,
с. 99–130.
[2]
Hirari H.B. et al. Development of a cryogenic turbo-expander with magnetic
bearings.
Advances in Cryogenic Engineering
, 2010, vol. 55, pp. 895–902.
[3]
Микулин Е.И., Марфенина И.В., Архаров А.М., ред.
Техника низких тем-
ператур
. Москва, Энергия, 1975.
[4]
Епифанова В.И.
Низкотемпературные радиальные турбодетандеры
.
Москва, Машиностроение, 1974, 448 с.
[5]
Hellström F. Numerical computations of the unsteady flow in a radial turbine.
March 2008 Technical Reports from Royal Institute of Technology KTH Me-
chanics
,
SE-100 44
, Stockholm, Sweden.
[6]
Software package for gas and fluid flow simulation FlowVision
. Version 2.5.0.
Manual CAPVIDIA, 1999–2007 Leuven, Belgium.