[发明专利]一种接触式金属传热冷却器

说明书

本发明公开了一种接触式金属传热冷却器，包括保温容器及设置于保温容器内的紫铜螺旋盘管，所述紫铜螺旋盘管设置有进液口及出气口，所述保温容器内设置有与保温容器同轴的隔筒，且所述隔筒与保温容器的内胆壁之间形成传热腔，隔筒内径与铀容器直径大小一致，所述紫铜螺旋盘管位于传热腔内，所述传热腔内填充有铝珠；所述隔筒与保温容器的口部固定连接，隔筒上端面设置有与传热腔相连通的灌珠孔及测试传热腔内温度的温度传感器。本发明提供的冷却器安全、使用方便、耐用度高且维修方便，还能提高传热效率，减低预冷时间。

技术领域

本发明涉及铀冷却技术领域，尤其是涉及一种接触式金属传热冷却器。

背景技术

在铀容器的使用过程中，现目前一般使用内置紫铜盘管的保温容器或者压缩机对铀容器进行冷却。

利用保温容器对铀容器进行冷却时，需先将保温容器装入适量酒精后再套至铀容器的外部，使得铀容器浸泡在酒精中，而后将液氮通入保温容器内的紫铜盘管对酒精进行冷却至-80℃，冷却的酒精与铀容器进行冷热交换，从而降低铀的温度，该方法的保温效果较好，酒精依靠自身比热容即便中途更换液氮罐或因其他原因造成液氮供给中断几十分钟后也可控制升温在几度之内。但该方法一般单台保温容器使用酒精量达几十升，多台使用时更多，而酒精属易燃、易爆的危险品，在热量交换过程中，若温度过高，酒精可能会气化，充斥在空气中，容易产生爆炸等危险事故，降低工人工作的安全系数，同时，大量的酒精储存及使用都极为麻烦，也极易引发安全事故，因而酒精存储时需要较为严密的保护及特殊的容器和存储条件，这需要企业为酒精存储投入大量的资金，提高了生产成本；同时使用和存储大量酒精，需要进行危险品使用与储存相关安全手续的申报，需等审查通过后才能投入使用，这对于企业来说也是一件极为耗时费力的事情。

利用压缩机进行冷却是利用压缩机制造的冷气吹拂铀容器表面来对铀容器进行冷却，但铀容器内热量大，需要超大功率压缩机和较长的预冷时间才可满足温度需求，需要耗费大量电力资源，且该制冷方式对电依赖较大，一旦停电便会快速升温，对生产造成很大的影响；且运行时压缩机噪音明显，操作工人长期在高噪音的环境下工作，会对工人的身体及心灵造成不利影响，且极易引发安全事故；同时，设备依靠压缩机制冷时，测控元件以及相关机械元件多，很容易在生产过程中因工人误操作而造成损伤，维修概率大，且维修为麻烦。

发明内容

本发明提供了一种接触式金属传热冷却器，以解决现有的用于铀容器冷却的装置存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：

一种接触式金属传热冷却器，包括保温容器及设置于保温容器内的紫铜螺旋盘管，所述紫铜螺旋盘管设置有进液口及出气口，所述保温容器内设置有与保温容器同轴的隔筒，且所述隔筒与保温容器的内胆壁之间形成传热腔，隔筒内径与铀容器直径大小一致，所述紫铜螺旋盘管位于传热腔内，所述传热腔内填充有铝珠；所述隔筒与保温容器的口部固定连接，隔筒上端面设置有与传热腔相连通的灌珠孔及测试传热腔内温度的温度传感器。

更进一步地，所述灌珠孔上设置有活动封板；避免外部空气与传热腔内冷气产生对流，同时也可避免保温容器在移动或者产生晃动时，传热腔内的铝珠从灌珠孔被抛出。

更进一步地，所述传热腔内设置有用于固定紫铜螺旋盘管的固定架，所述固定架包括竖直支撑柱及将竖直支撑柱焊接在保温容器内胆壁上的金属片，所述竖直支撑柱上开设有若干供紫铜螺旋盘管盘管穿过的固定孔；紫铜螺旋盘管穿过固定孔盘绕在传热腔内，既稳固安全，又使紫铜螺旋盘管与隔筒及保温容器内胆壁均保持有一定距离，使得冷气均通过铝珠进行传递，进一步加快传热速度，减少冷气散失；若免紫铜螺旋盘管与保温容器壁直接接触，则会增加热量散失，同时还会减少紫铜螺旋盘管与铝珠的接触面积，降低传热效率。