Июнь 18th, 2013
Схема поперечного сечения обмотки магнита и теплого бандажа приведена на рис. 6. Два промежуточных тепловых экрана при 20 и 77 К уменьшают затраты на поддержание системы в холодном состоянии. Толщина теплового барьера обычно 0,5 м, а максимальная стоимость (материалов барьера, рефрижератора) и капитализированные эксплуатационные расходы при тепловом потоке 1 МВт(т)м2 составляют около 5 долл.кВт(э). Экономия в стоимости бандажа магнита существенно превышает эти затраты и может составлять до 100 долл.кВт (э) в зависимости от величины поля и диаметра магнита. Теплый бандаж привлекателен лишь для крупных магнитов с малым отношением площади поверхности к объему, поскольку стоимость охлаждения пропорциональна величине поверхности, а стоимость бандажа — величине объема. Кроме того, стоимость рефрижератора должна быть малой, а этого проще достичь при больших нагрузках рефрижераторов, так как их стоимость обычно пропорциональна мощности в степени 0,6.Помимо экономии в полной стоимости и низких механических напряжений, теплый бандаж имеет и эксплуатационные преимущества. Во-первых, в теплый бандаж можно ввести алюминиевые обмотки для трансформаторного вывода магнитнойэнергии и диссипации ее в теплом объеме при переходе сверхпроводящей обмотки в нормальное состояние. Помимо увеличения безопасности, это позволяет значительно быстрее охлаждать магнит после такого перехода. Во-вторых, в токамакахроль теплого бандажа может выполнять стальное ярмо, по которому замыкается переменный магнитный поток, возбуждающий ток в плазме.
