CN103617941A - 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法 - Google Patents

一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103617941A
CN103617941A CN201310566952.5A CN201310566952A CN103617941A CN 103617941 A CN103617941 A CN 103617941A CN 201310566952 A CN201310566952 A CN 201310566952A CN 103617941 A CN103617941 A CN 103617941A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
liquid metal
heat
heat exchanger
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310566952.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103617941B (zh
Inventor
李军
韦江龙
谢亚红
胡纯栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Plasma Physics of CAS
Original Assignee
Institute of Plasma Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Plasma Physics of CAS filed Critical Institute of Plasma Physics of CAS
Priority to CN201310566952.5A priority Critical patent/CN103617941B/zh
Publication of CN103617941A publication Critical patent/CN103617941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103617941B publication Critical patent/CN103617941B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法，通过给进气管道一和进气管道二交替施加高压气使液态金属经过引出***电极金属管在腔体一和腔体二内交替流动，把热量传递给液态金属，建立第一级换热冷却，在腔体一和腔体二内，由换热器一与去离子水路管道一和换热器二与去离子水路管道二建立两个独立的去离子水冷循环，把热量传递给去离子水，建立第二级换热冷却。本发明在电极部分采用高效率冷却，把热量带出后采用通用冷却，显著提高了冷却效果，经济实用。

Description

一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法
技术领域
    本发明涉及一种用液态金属的冷却方法，尤其涉及一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法。
背景技术
目前，公知的强流离子源电极的冷却方法是去离子水冷。即在空心电极流通去离子水，靠接触传热使水的温度升高，利用水的热容来把电极的热量传导到水中并由水流动带走。因为水常压下100度就沸腾，汽化后严重影响了水的传热能力。当强流离子源电极工作在长脉冲或高功率时，随着热负载增加，普通水冷不能很好的满足要求。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法，包括有引出***电极金属管，在引出***电极金属管左右端分别连接有封闭管路一和封闭管路二，封闭管路一和封闭管路二分别与腔体一和腔体二连通，腔体一和腔体二内分别灌注有液态金属，腔体一和腔体二上方分别设有进气管道一和进气管道二，在腔体一和腔体二底部还分别设有换热器一和换热器二，所述的换热器一和换热器二分别连接去离子水路管道一和去离子水路管道二，通过给进气管道一和进气管道二交替施加高压气使液态金属经过引出***电极金属管在腔体一和腔体二内交替流动，把热量传递给液态金属，建立第一级换热冷却，在腔体一和腔体二内，由换热器一与去离子水路管道一和换热器二与去离子水路管道二建立两个独立的去离子水冷循环，把热量传递给去离子水，建立第二级换热冷却。
本发明的优点是：本发明在电极部分采用高效率冷却，把热量带出后采用通用冷却，显著提高了冷却效果，经济实用。
附图说明
图1是强流离子源结构剖面图。
图2是电极通用水冷示意图。
图3是本发明方法原理图。
具体实施方式
如图1所示，离子源弧室1和引出***2组成强流离子源，引出***2由引出***电极金属管3组成。
如图2、3所示，一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法，包括有引出***电极金属管3，在引出***电极金属管3左右端分别连接有封闭管路一4和封闭管路二5，封闭管路一4和封闭管路二5分别与腔体一6和腔体二7连通，腔体一6和腔体二7内分别灌注有液态金属8，腔体一6和腔体二7上方分别设有进气管道一9和进气管道二10，在腔体一6和腔体二7底部还分别设有换热器一11和换热器二12，所述的换热器一11和换热器二12分别连接去离子水路管道一13和去离子水路管道二14，通过给进气管道一9和进气管道二10交替施加高压气使液态金属8经过引出***电极金属管3在腔体一6和腔体二7内交替流动，把热量传递给液态金属8，建立第一级换热冷却，在腔体一6和腔体二7内，由换热器一11与去离子水路管道一13和换热器二12与去离子水路管道二14建立两个独立的去离子水冷循环，把热量传递给去离子水，建立第二级换热冷却。
在第一级冷却回路中以液态汞为例，汞的密度是水的14倍，比热是水的1/3，粘性系数接近，因此在相同流速下汞的热容能力是水的4倍多；再考虑到汞的导热系数是10.4(W/m*K),水的导热系数是0.06(W/m*K),和汞的沸点300度，所以第一级汞冷却在热容，冷却速度，和温度范围都优于水冷。在小空间和高热负载的电极上需要这样强的冷却能力，待热量传递出来就可以通过相对大体积的去离子水循环把热量再转移到水冷***中。这里的连接气路和去离子水路采用绝缘材料建立管道，满足离子源电极电位绝缘要求。

Claims (1)

1.一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法，其特征在于：包括有引出***电极金属管，在引出***电极金属管左右端分别连接有封闭管路一和封闭管路二，封闭管路一和封闭管路二分别与腔体一和腔体二连通，腔体一和腔体二内分别灌注有液态金属，腔体一和腔体二上方分别设有进气管道一和进气管道二，在腔体一和腔体二底部还分别设有换热器一和换热器二，所述的换热器一和换热器二分别连接去离子水路管道一和去离子水路管道二，通过给进气管道一和进气管道二交替施加高压气使液态金属经过引出***电极金属管在腔体一和腔体二内交替流动，把热量传递给液态金属，建立第一级换热冷却，在腔体一和腔体二内，由换热器一与去离子水路管道一和换热器二与去离子水路管道二建立两个独立的去离子水冷循环，把热量传递给去离子水，建立第二级换热冷却。
CN201310566952.5A 2013-11-14 2013-11-14 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法 Expired - Fee Related CN103617941B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310566952.5A CN103617941B (zh) 2013-11-14 2013-11-14 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310566952.5A CN103617941B (zh) 2013-11-14 2013-11-14 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103617941A true CN103617941A (zh) 2014-03-05
CN103617941B CN103617941B (zh) 2016-05-25

Family

ID=50168644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310566952.5A Expired - Fee Related CN103617941B (zh) 2013-11-14 2013-11-14 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103617941B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529906A (zh) * 2016-01-14 2016-04-27 国网智能电网研究院 一种基于液态金属的换流阀冷却***
CN109059629A (zh) * 2018-08-20 2018-12-21 北京机械设备研究所 一种基于去离子水冷却的电磁轨道炮的轨道
CN109059628A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 北京机械设备研究所 一种带有冷却孔的电磁轨道炮轨道

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1177533A (en) * 1966-01-14 1970-01-14 Japan Atomic Energy Res Inst Steam Generator for an Atomic Power Generating Plant.
CN101320675A (zh) * 2007-06-05 2008-12-10 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、电极温度调整装置、电极温度调整方法
CN101430590A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 富士通西门子电脑股份有限公司 用于计算机***的冷却装置
CN102548362A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中兴通讯股份有限公司 水冷散热***
JP2012189242A (ja) * 2011-03-09 2012-10-04 Toshiba Corp 蒸気発生器のリーク検出システム
KR20130012907A (ko) * 2011-07-26 2013-02-05 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 원자력 발전용 갈륨 피동안전계통

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1177533A (en) * 1966-01-14 1970-01-14 Japan Atomic Energy Res Inst Steam Generator for an Atomic Power Generating Plant.
CN101320675A (zh) * 2007-06-05 2008-12-10 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、电极温度调整装置、电极温度调整方法
CN101430590A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 富士通西门子电脑股份有限公司 用于计算机***的冷却装置
JP2012189242A (ja) * 2011-03-09 2012-10-04 Toshiba Corp 蒸気発生器のリーク検出システム
KR20130012907A (ko) * 2011-07-26 2013-02-05 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 원자력 발전용 갈륨 피동안전계통
CN102548362A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中兴通讯股份有限公司 水冷散热***

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529906A (zh) * 2016-01-14 2016-04-27 国网智能电网研究院 一种基于液态金属的换流阀冷却***
CN109059628A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 北京机械设备研究所 一种带有冷却孔的电磁轨道炮轨道
CN109059629A (zh) * 2018-08-20 2018-12-21 北京机械设备研究所 一种基于去离子水冷却的电磁轨道炮的轨道

Also Published As

Publication number Publication date
CN103617941B (zh) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103617941B (zh) 一种强流离子源电极的液态金属两级冷却方法
RU2010135839A (ru) Преобразователь электрической мощности, охлаждаемый при помощи статической технологии
MX2016014364A (es) Diseño de transformador de energia tolerante a fallas y metodo de fabricacion.
CN104165453A (zh) 电磁热水器及电磁电阻双核开水机和高发热元件降温方法
CN103401346A (zh) 一种电动车水冷永磁同步电机冷却水流道结构
CN103629953A (zh) 一种水冷却器
CN205299897U (zh) 一种即开即热式电热水器
CN104093260A (zh) 一种高产额中子发生器高电位端散热装置
CN204246857U (zh) 一种新型蒸发器
CN109552589B (zh) 一种水下密封舱体活塞换热装置
CN104269958A (zh) 一种潮流能发电机组冷却装置及应用其的潮流能发电机组
CN209747260U (zh) 一种陶瓷水冷电阻器
CN203984760U (zh) 一种高产额中子发生器高电位端散热装置
CN207488844U (zh) 小型真空腔体的温控***
CN206362237U (zh) 一种大口径水道散热块
RU2013140447A (ru) Система охлаждения для топливного элемента
CN105465767A (zh) 一种带换热器的自热式除氧器
CN206890808U (zh) 一种商用电磁锅炉
CN204145165U (zh) 一种潮流能发电机组冷却装置及应用其的潮流能发电机组
CN105161256A (zh) 变压器冷却装置
CN110033908A (zh) 一种陶瓷水冷电阻器
CN202563997U (zh) 一种中频电源电路的无感电阻
CN204404841U (zh) 水冷油冷器组合
CN204465229U (zh) 一种新能源电动汽车电机壳水冷循环水道结构
CN211771516U (zh) 等离子涂镀阴阳极散热***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160525

Termination date: 20181114