[实用新型]低温管道回气冷屏系统

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及低温管道回气冷屏技术领域，尤其涉及一种低温管道回气冷屏系统，主要应用于氦低温管道，特别应用于有低温氦回气、或氮回气的氦低温管道上。

背景技术

氦低温系统，就是以氦为制冷工质，制冷循环最低温度降至4.2K甚至更低温度制冷系统。随着人们对低温超导技术广泛应用，氦低温系统广泛应用于能源、工业、交通、医疗、航天、国防和科学实验等领域。最常见的应用如核聚变实验装置、高能粒子加速器、超导磁体储能系统、磁流体（MHD）装置、强磁场装置、超导电力应用等等。

低温传输线是氦低温系统的重要组成部分，是制冷机向被冷却装置提供冷量的通道。氦低温传输线组成大体可分为四部分：内管（氦传输管），80K冷屏，常温外管及支撑。都是采用冷屏加真空多层绝热的方式设计，冷屏采用2mm左右的紫铜皮卷制而成，铜皮上有采用间断焊及铆接的方法布置的紫铜管，管内走液氮。这样在氦传输管外面形成一个80K的防辐射冷屏，冷屏外面包裹多层绝热材料。通过这样制作的低温传输线技术成熟，性能稳定，热损失小。但是工艺复杂，工程造价高，整体管径粗，占用空间。

因此，在一些特殊情况下，被冷却装置有低温氦回气，比如EAST装置NBI的低温传输线，EAST装置的小球注入低温传输线，都有10K左右的氦回气。就可以运用本实用新型回气冷屏技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低温管道回气冷屏系统，巧妙使用回气冷量，作为防辐射屏，最大限度的减小了整体管径，使得结构紧凑；另外由于免除制作紫铜冷屏，降低了工程造价及工艺难度，已经成功应用与EAST装置NBI低温传输线、小球注入低温传输线。

本实用新型采用的技术方案是：

低温管道回气冷屏系统，其特征在于：包括有常温外管，常温外管内设有液氦传输管、氦回气管，氦回气管连接一个回气均分器，回气均分器将氦回气管分成三根氦回气支管，液氦传输管和三根氦回气支管通过多个支撑座固定，支撑座的中部开有一个中心通孔，支撑座上围绕中心通孔还均匀开设有三个外围通孔，三根氦回气支管包围在液氦传输管的外围，液氦传输管贯穿支撑座的中心通孔，氦回气支管贯穿支撑座的外围通孔，三根氦回气支管的后端连接一个回气收集器，回气收集器将三根氦回气支管合成一根氦回气管。

所述的低温管道回气冷屏系统，其特征在于：所述的支撑座包括有三角型支撑座和圆环型支撑座，三角型支撑座和圆环型支撑座交替安装。

所述的低温管道回气冷屏系统，其特征在于：所述的支撑座采用传热系数极低的环氧材料制成，三角型支撑座和常温外管接触，圆环型支撑座和液氦传输管、保温外管都不接触。

所述的低温管道回气冷屏系统，其特征在于：所述的氦回气支管上包裹有2-3层0.5mm厚的纯铝箔层，纯铝箔层外还包有多层真空绝热层。

本实用新型的优点是：

本实用新型工艺简单、工程造价低，重量轻、节省空间，节省冷量、经济节能，技术成熟、达到使用性能，已经成功使用在EAST装置的NBI低温传输线和小球注入低温传输线。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的部件分布图。

具体实施方式

如图1、2所示，低温管道回气冷屏系统，包括有常温外管1，常温外管1内设有液氦传输管2、氦回气管3，氦回气管3连接一个回气均分器4，回气均分器4将氦回气管3分成三根氦回气支管5，液氦传输管2和三根氦回气支管5通过多个支撑座6固定，支撑座6的中部开有一个中心通孔7，支撑座6上围绕中心通孔7还均匀开设有三个外围通孔8，三根氦回气支管5包围在液氦传输管2的外围，液氦传输管2贯穿支撑座6的中心通孔7，氦回气支管5贯穿支撑座6的外围通孔8，三根氦回气支管5的后端连接一个回气收集器9，回气收集器9将三根氦回气支管5合成一根氦回气管3。

支撑座6包括有三角型支撑座和圆环型支撑座，三角型支撑座和圆环型支撑座交替安装。支撑座6采用传热系数极低的环氧材料制成，三角型支撑座和常温外管1接触，圆环型支撑座和液氦传输管2、保温外管1都不接触。氦回气支管5上包裹有2-3层0.5mm厚的纯铝箔层，纯铝箔层外还包有多层真空绝热层。

    实施例

基于本实用新型的低温管道回气冷屏系统，低温传输线制造过程如下：

采用机械加工和焊接方法加工回气均分器4和回气收集器9，材料为低温不锈钢，根据传输线长度加工环氧支撑座6数个，将液氦传输管2和氦回气管3内外清洗干净，三角型支撑座和圆环型支撑座交替安装。氦回气管3两端和回气均分器4及回气收集器9焊接，利用氦质谱检漏仪进行检漏后，将液氦传输管5单独包扎多层绝热材料，然后在回气管上包纯铝箔及真空多层绝热材料，放入常温外管1即可。