[发明专利]用于超导电缆工程的并联制冷机系统冷箱

说明书

本发明提供了一种用于超导电缆工程的并联制冷机系统冷箱，属于制冷机技术领域，包括主体保温结构，主体保温结构的顶部设有端盖，端盖上均匀设有多个冷头连接器；主体保温结构的底部连接有冷箱支撑结构；主体保温结构包括内胆和外胆，内胆和外胆间为真空空腔，真空空腔内设有多层反射层；主体保温结构的底部伸出有冷量输出管道和热量输入管道，冷量输出管道和热量输入管道分别连接冷箱支撑结构伸出的换热器连接接口，通过换热器连接接口与换热器连通。本发明提供了冷量的累加空间，各台制冷机之间的输出差异被抹平，实际中某台制冷机发生故障，通过调高其他制冷机制冷功率，保证了稳定可靠的输出冷量，实现了制冷系统不宕机下的定期检修维护。

技术领域

本发明涉及制冷机技术领域，具体涉及一种用于超导电缆工程的并联式制冷机系统冷箱。

背景技术

高温超导电缆具有线损低、传输容量大、走廊占地小等诸多优点，为电网提供了一种高效、紧凑、可靠、绿色的电能传输方式。综合考虑电力能源需求持续增长、风能和太阳能等新能源占比快速上升、不同区域间的电力共享需求越发强烈、节能减排和环境保护诉求逐年增强、局部地区地下输配电走廊已趋饱和等诸多瓶颈，采用超导直流输电技术可实现高效低损耗和大容量电力输送的将为未来输配电所面临的挑战提供一揽子解决方案。

尽管高温超导的临界温度相比低温超导有了很大的提升，但仍处于液氮温区。为了维持超导电缆的超导态，需要使用液氮进行冷却。工程中，为了获得更高的电流密度、抑制两相流的出现，一般采用过冷液氮作为超导电缆的制冷工质。通常，工程上获取过冷液氮的方法有两种，一种是使用制冷机作为冷源，直接将液氮冷却至过冷状态。另一种是抽空减压的方法，降低液氮的饱和蒸气压，使液氮进入过冷状态。由于抽空减压的方法对过冷量的可控性较差，一般作为备用制冷方式。也即，通常采用制冷机制冷的方法获得过冷液氮。

公里级超导电缆工程的系统热负荷一般在几个千瓦左右，一般会超过目前制冷机的单台制冷量。为了满足超导电缆工程的制冷需求，要采用多台制冷机并联的运行方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输出冷量稳定，制冷可靠，且能够实现制冷系统不宕机下的定期检修维护的用于超导电缆工程的并联制冷机系统冷箱，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供的一种用于超导电缆工程的并联制冷机系统冷箱，包括主体保温结构，所述主体保温结构的顶部设有端盖，所述端盖上均匀设有多个冷头连接器；所述主体保温结构的底部连接有冷箱支撑结构，所述冷箱支撑结构内伸出有换热器连接接口；

冷箱主体保温结构包括内胆和外胆，所述内胆和外胆间为真空空腔，所述真空空腔内设有多层反射层；

所述主体保温结构的底部伸出有冷量输出管道和热量输入管道，所述冷量输出管道和所述热量输入管道分别连接冷箱支撑结构伸出的换热器连接接口，通过换热器连接接口与换热器连通。

优选地，所述端盖上均匀设有多个供制冷机的冷头穿过通孔。

优选地，所述端盖由304或304L钢板制成。

优选地，所述端盖与所述主体保温结构采用密封法兰实现密封连接。

优选地，所述冷头连接器的数量为8个。

优选地，所述反射层有30-40层；所述反射层为铝箔纸。

优选地，所述内胆和所述外胆均由不锈钢材料制成。

优选地，所述冷箱支撑结构的底部固定连接有底座。

优选地，所述冷箱支撑结构为由金属材料制成的圆筒状结构。

优选地，所述冷头连接器的下端连接有换热冷头，所述冷头连接器的中部设有热收缩波纹结构，所述热收缩波纹结构为环形膨胀节。