[实用新型]适用于超导电机转子线圈冷却的旋转热筒结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及超导应用设备，具体涉及适用于超导电机转子线圈冷却的旋转热筒结构，特别是超导电机设备中的转子线圈冷却的一种旋转热筒结构。

背景技术

目前，国内外环境及能源发展，超导电机的研究和开发越来越得到重视，而转子冷却系统使保障线圈处于超导状态，是整个电机的关键技术之一。

国内外出现了各种不同的转子超导线圈冷却回路的设计及制冷介质的选择，主要有：旋转热管相变换热，冷氦气对流法，浸泡法等等；现有结构中大部分方法结构复杂，成本制作要求高，相比之下，集中式旋转热管相变换热法相对结构简单，可以实现自循环调节，制作及运行成本低，但冷却效果相比其它方法，存在着介质始终沉于管道下部，尤其转子大尺寸时传热距离及热弛豫时间较长等等因素，冷却效果不太理想。影响此法在超导电机应用上的进一步推广应用。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种转子线圈冷却的新型集中式旋转热筒结构，以解决现有此类旋转热筒技术冷却效果不太理想的问题。

根据本实用新型提供的一种适用于超导电机转子线圈冷却的旋转热筒结构，包括：内筒、外筒、轮辐式叶轮结构；

内筒依靠轮辐式叶轮结构支撑悬浮于外筒内部，轮辐式叶轮结构将内筒、外筒联接为一体，内筒与外筒同轴心设置；

内筒四周与外筒之间均存在间距，所述内筒侧壁与外筒侧壁之间的间距所形成的空间被轮辐式叶轮结构分隔成沿周向均布的单元管状空间，单元管状空间沿轴向延伸，单元管状空间的两端管口分别位于内筒的两端与外筒相应两端之间的间距所形成的空间内；

内筒四周与外筒之间的空间以及内筒内部的空间构成汽化后的介质的排出通道。

优选地，还包括与内筒同轴设置的冷却介质导入管和冷却介质导出管；

冷却介质导入管设置在冷却介质导出管内；

冷却介质导出管的外壁与外筒一端的安装孔密封连接。

优选地，冷却介质导入管沿轴向延伸至内筒的中部；相比冷却介质导出管，冷却介质导入管延伸入内筒的长度较大。

根据本实用新型提供的一种上述的适用于超导电机转子线圈冷却的旋转热筒结构的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：在旋转热筒结构静止时，将冷却介质导入内筒内部，使冷却介质通过内筒两端与外筒相应两端之间的间距沉积在外筒内的下部空间位置；

步骤2：令旋转热筒结构旋转，使冷却介质在离心力及轮辐式叶轮结构共同作用下强迫流动，并通过内筒与外筒之间的空间以及内筒内部空间构成的通道将汽化后的冷却介质排出。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型主要应用于含上述热筒结构的超导电机转子的冷热交换系统，能够在超导电机正常运行过程中保持转子线圈超导带材温度场的稳定性，有利于提高超导电机的质量。

2、本实用新型通过改变传统的集中式旋转热管的结构，使得制冷介质与热筒内壁的接触面积变大，而壁厚可以减小，从而增大转子线圈热传导获得的热量，提高转子的换热效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2-图5为本实用新型可选的多种轮辐式叶轮结构的结构示意图；

图6为本实用新型热筒外壁厚度比较的结构示意图，其中，(a)带有轮辐式叶轮结构，(b)不带有轮辐式叶轮结构。

图中：

1-外筒

2-内筒

3-轮辐式叶轮结构

4-冷却介质导入管

5-冷却介质导出管

6-叶轮

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本实用新型提供的一种适用于超导电机转子线圈冷却的旋转热筒结构，包括：内筒、外筒、轮辐式叶轮结构，还包括与内筒同轴设置的冷却介质导入管和冷却介质导出管。