[实用新型]一种超导磁滚筒导冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超导磁滚筒领域，具体涉及一种超导磁滚筒导冷装置。

背景技术

超导磁滚筒是一种磁选矿设备，多用于粉类、颗粒状、小块状物料的处理，或者是对铁质的回收利用，进一步减轻下一道工序的负荷，广泛用于矿山、电力、建材、冶金、化工等行业。

超导磁滚筒的选矿过程是一个长时间连续作业过程，由于漏热、电子设备放热等原因，磁体内部会传入或产生热量，使温度上升，若要维持线圈材料的超导态，需要持续传走热量，保证稳定的低温状态。

传统的导冷方式为液氦导冷，导磁线圈浸泡在液氦充满的杜瓦瓶内，但是我国受制于氦气资源匮乏、提取氦气成本较高，在需求上一直依赖进口，而且价格昂贵，整个杜瓦瓶内充满液氦，其使用量大，制造成本高；并且线圈内部微小间隙多，下冷等工艺复杂，耗时长，不稳定系数高；后期维护成本也很高。传统的产品已有逐渐被取代的趋势。针对上述问题，我公司技术人员经过大量的设计实验，设计了一种超导磁滚筒导冷装置，而目前市场上没有该类装置。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的一种超导磁滚筒导冷装置，减小了氦气的使用量，并且提高了导冷效率，间接降低了制造和维护成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种超导磁滚筒导冷装置，包括筒体和热屏蔽层，所述筒体设置在所述热屏蔽层内，所述筒体上固定有超导线圈，所述筒体内侧设有导冷管，所述导冷管内流动有液氦，所述导冷管的两端连接有传导块，所述传导块连接有冷凝头，所述冷凝头连接有制冷机。

作为优选的技术方案，所述导冷管选用铜质空心管，所述导冷管按照Z字型管路循环排布。

作为优选的技术方案，所述制冷机设为二级制冷机，制冷机一级冷却所述热屏蔽层，制冷机二级将所述导冷管内氦气冷凝为液氦。

作为优选的技术方案，所述筒体内侧设为凹凸台阶型结构，所述导冷管设置在筒体凹槽内，所述超导线圈嵌入所述筒体凸台中。

作为优选的技术方案，所述导冷管提供的低温环境控制在4.2K。

该实用新型的有益之处在于：

1.本实用新型氦的液态和气态均在导冷管内，通过导冷管与筒体的冷传导，保证超导线圈的温度，大大减少了液氦的使用量。并且整个系统采用闭式循环，正常工作时对外界无氦气挥发，运行成本低。

2.超导线圈采用嵌入筒体的方式，保证高效进行冷传导，导冷管在筒体的位置，以及导冷管的管路布局，保证其与筒体有充分足够的热交换接触面。

3.热屏蔽层减少了室温的辐射漏热，为筒体温度提供了保障。

附图说明

图1为一种超导磁滚筒导冷装置的立体结构示意图；

图中：1-制冷机、2-传导块、3-冷凝头、4-导冷管、5-超导线圈、6-筒体、7-热屏蔽层。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种超导磁滚筒导冷装置，包括筒体6和热屏蔽层7，筒体6设置在热屏蔽层7内，热屏蔽层7减少了室温的辐射漏热，为筒体6温度提供了保障。

筒体6上固定有超导线圈5，为保证高效的进行冷传导，筒体6内侧设为凹凸台阶型结构，超导线圈5嵌入筒体6凸台中，筒体6内侧设有导冷管4，导冷管4设置在筒体6凹槽内，保证其与筒体6有充分足够的热交换接触面，液氦在导冷管4内，与传统的液氦在杜瓦瓶内相比，大大减少了液氦的使用量。

导冷管4内流动有液氦，导冷管4的两端连接有传导块2，传导块2连接有冷凝头3，冷凝头3连接有制冷机1，形成一个制冷系统。

为进一步提高冷传导效率，导冷管4选用铜质空心管，导冷管4按照Z字型管路循环排布。

本实用新型的制冷机1设为二级制冷机，制冷机一级冷却热屏蔽层7，减少室温的辐射漏热，制冷机二级将导冷管4内氦气冷凝为液氦，使导冷管4提供的低温环境控制在4.2K，维持筒体6和超导线圈5低温状态，保持超导态和工作的稳定性。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。