[实用新型]一种重频磁体低温冷却系统的带预冷机构的工质储罐

说明书

本实用新型公开了一种重频磁体低温冷却系统的带预冷机构的工质储罐，包括罐体，在罐体的上部或顶部设置工质进口管，在罐体的下部或底部设置工质出口管，在罐体上还设置有预冷机构，通过预冷机构内的低温冷媒与罐体内的工质进行热交换以使得工质保持为液态。带预冷机构的工质储罐，解决了低温柱塞泵的启动和稳定运行问题，实现重频磁体冷却系统的稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及强磁场重频磁体线圈冷却技术领域，尤其涉及一种重频磁体低温冷却系统的带预冷机构的工质储罐。

背景技术

现有的强磁场重频磁体快速冷却系统中普遍采用低温工质进行循环流动进行冷却，如图1申请人前一代重频磁体快速冷却系统(可但不一定为现有技术)：

将磁体线圈1'导线中心开孔，将被液氮喷淋换热器5'冷却的冷却工质通入磁体线圈1'，对线圈进行冷却，冷却工质将线圈中热量带出，进入冷媒储罐2'，驱动泵3'从工质储罐2'中抽出工质，然后经过驱动泵3'加压，进入液氮喷淋换热器4'，在换热器4'中，液氮喷淋到工质通道表面，挥发吸收工质热量，将工质冷却到低温，通入磁体线圈1'中，这样完成一个循环。

由于导线截面积较小，在导线中心轴向开孔直径只有2mm，而导线最长有8m，而且工质将磁体快速冷却需要较高流速才能实现，狭长通道和高流速造成磁体前后压差很大，而且冷媒需要冷却到-130℃，才能达到要求，整个系统的核心部件驱动泵，只能选择低温柱塞泵，才能达到低温高压的工质驱动需求，因为低温工质在常温下都很容易挥发，而低温柱塞泵要稳定运行，进入柱塞腔体的工质必须为液态，否则泵将无法正常工作，如果工质在柱塞腔内汽化，就会造成柱塞空转，而无法泵出液体，从而造成活塞杆和密封结构产生干摩擦，快速烧掉泵头。为此需要将常温储藏的工质注入系统储罐后，将储罐内的工质进行预冷，当储罐内工质达到一定低温条件，才能开机，因此工质储罐需要带预冷结构，此外系统运行过程中，工质处于低温状态，整体系统需要做保温处理，目前市场上还未有这种带预冷和保温结构的储罐，为此本发明提出一种带预冷和保温结构的工质储罐。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种重频磁体低温冷却系统的带预冷机构的工质储罐，其能解决工质气化导致冷却系统运行不稳定的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种重频磁体低温冷却系统的带预冷机构的工质储罐，包括罐体，在所述罐体的上部或顶部设置工质进口管，在罐体的下部或底部设置工质出口管，在所述罐体上还设置有预冷机构，通过所述预冷机构内的低温冷媒与罐体内的工质进行热交换以使得所述工质保持为液态。

优选的，所述预冷机构包括内设于所述罐体内的铜质盘管，并在铜质盘管的上、下两端的管口连接低温冷媒进口管和低温冷媒出口管。

优选的，在铜质盘管的上端的管口连接所述低温冷媒进口管，所述低温冷媒进口管穿过所述罐体的上部或顶部与低温冷媒供给源连通；在铜质盘管的下端的管口连接所述低温冷媒出口管，所述低温冷媒出口管穿过所述罐体的下部或底部与冷媒回收管道连通。

优选的，在铜质盘管的下端的管口连接所述低温冷媒进口管，所述低温冷媒进口管穿过所述罐体的下部或底部与低温冷媒供给源连通；在铜质盘管的上端的管口连接所述低温冷媒出口管，所述低温冷媒出口管穿过所述罐体的上部或顶部与冷媒回收管道连通。

优选的，在所述罐体上还设有回气管，在罐体的壳体侧壁上设有液位计接口。

优选的，在所述罐体上还设置有温度传感器连接管口、压力传感器和安全阀，应以检测罐体内的温度和压力。

优选的，在所述罐体的外壁上包覆一层保温层。

优选的，所述罐体为双层壳体，所述双层壳体之间填充保温材料。

可替代的，罐体的所述双层壳体之间抽真空处理。