[发明专利]一种压差驱动的强制对流高温超导冷却装置和方法

权利要求书

1.一种压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，包括低温液体浸泡槽以及浸泡在所述低温液体浸泡槽内的超导限流器，其特征在于，还包括：

低温导流管道，布置在所述低温液体浸泡槽内，管体上开设有多个朝向所述超导限流器表面的导流孔；

低压平衡罐，内部压力小于所述低温液体浸泡槽，通过调节阀与所述低温导流管道连通，用于在限流器失去超导性时打开调节阀以使所述低温液体浸泡槽内的低温液体通过低温导流管道进入所述低压平衡罐，使在导流孔附近的超导限流器表面产生强制对流；

低温泵，用于将所述低压平衡罐内的过冷液体泵回所述低温液体浸泡槽。

2.如权利要求1所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述低温液体浸泡槽中的低温液体为液氮、液氦或液氖。

3.如权利要求1所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述的低温导流管道穿过所述的超导限流器的中心区域。

4.如权利要求3所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述的低温导流管道靠近所述超导限流器的管道区域沿周向均匀设置有所述的导流孔。

5.如权利要求4所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述的超导限流器为盘状，竖立有多个且分隔排布。

6.如权利要求1或5所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述的导流孔为斜切孔，相对所述的低温导流管道轴线的倾斜角度为30°～60°。

7.如权利要求1所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述的调节阀采用自动启闭阀。

8.如权利要求1所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，其特征在于，所述低温导流管道的两端连接至同一管路，该管路上设置有所述的调节阀并连接至低压平衡罐的进液口。

9.一种压差驱动的强制对流高温超导冷却方法，其特征在于，使用如权利要求1～8中任一所述的压差驱动的强制对流高温超导冷却装置，包括以下步骤：

(1)在发生短路故障时，所述超导限流器失去其超导性，所述超导限流器的表面使低温液体发生气化，形成的气泡一部分上升到低温液体浸泡槽上部空间形成高压气区，一部分气泡覆盖在超导限流器的表面，打开所述调节阀；

(2)所述低温液体浸泡槽内的低温液体在压差的驱动下，低温液体经过导流孔通过低温导流管道进入低压平衡罐；在所述导流孔处，由于截面积的缩小，压差作用下在超导限流器表面形成强制对流，扰动超导限流器表面的气泡层；

(3)在超导限流器复温阶段完成后，使用低温泵将低压平衡罐内低温液体重新补充到所述低温液体浸泡槽内，实现低温液体的循环利用。