Система криообеспечения высокотемпературной сверхпроводимости устройств (СКР 001)
Авторы: Костюк В.В., Каторгин Б.И., Фирсов В.П., Ковалёв К.Л., Равикович Ю.А., Антюхов И.В., Тимушев С.Ф., Верещагин М.М., Холобцев Д.П., Ермилов Ю.И., Балабошко Н.Г., Гапеев Ю.А., Лесовников А.С., Сычков А.Е., Модестов К.А.
Опубликовано в выпуске: #8(68)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-8-1647
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования
Описана автономная и эффективная система криообеспечения (СКР 001) с ресурсом непрерывной работы не менее 30 000 ч, холодопроизводительностью 1,5...2,5 кВт при температуре 65 K для использования в сильноточных устройствах (кабелях, электродвигателях, генераторах, трансформаторах и т. д.) с применением высокотемпературной сверхпроводимости, которая обеспечивает циркуляцию жидкого азота в замкнутом контуре охлаждения сверхпроводников и обеспечивает функционирование электродвигателей, генераторов и т. п. Разработан криорефрижератор КР 001, работающий на газовом детандерном холодильном обратном цикле Брайтона с радиальными турбомашинами. Криорефрижератор характеризуется следующими особенностями конструкции: рабочим телом в газовом контуре является неон; турбокомпрессоры и турбодетандер имеют газодинамические подшипники; охлаждение неона после компрессии происходит в компактных пластинчато-ребристых концевых теплообменниках с помощью антифриза, а охлаждение антифриза осуществляется воздухом в теплообменном аппарате с помощью вентиляторов.
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 температур. Москва, Энергия, 1975.
[4] Епифанова В.И. Низкотемпературные радиальные турбодетандеры. Москва, Машиностроение, 1974, 448 с.
[5] Hellstrom F. Numerical computations of the unsteady flow in a radial turbine. March 2008 Technical Reports from Royal Institute of Technology KTH Mechanics, 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.
[7] Wilcox D.C. Turbulence modeling for CFD. DCW Industries, Inc. 1994, 460 p.
[8] Равикович Ю.А., Ермилов Ю.И., Холобцев Д.П., Напалков А.А. Опыт МАИ по созданию малоразмерных турбоагрегатов с газодинамическими подшипниками скольжения двигательных и энергетических установок. Новые технологические процессы и надежность ГТД. Вып. 9. Подшипники и уплотнения. Научно-технический сборник статей. Москва, ЦИАМ, 2013.
[9] Ravikovich Y.A., Ermilov Y.I., Pugachev A.O., Matushkin A.A., Kholobtsev D.P. Prediction of Stiffness Coefficients for Foil Air Bearings to Perform Rotordynamic Analysis of Turbomachinery. Mechanisms and Machine Science. 2015, vol. 21, pp. 1277-1288.
[10] Равикович Ю.А., Ермилов Ю.И., Холобцев Д.П., Сухомлинов И.Я., Головин М.В. Опыт доводки роторной системы с лепестковыми газодинамическими подшипниками для холодильного центробежного компрессора. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2015, вып. 12, с. 26-29.