Июнь 18th, 2013
Период охлаждения сверхпроводящего кабеля, который должен быть как можно короче, зависит от многих параметров: типа и длины кабеля, поперечного сечения для прохода хладагента, охлаждаемой* массы кабеля, теплопритока от окружающей среды, мощности системы охлаждения и эффективности процесса охлаждения. Компоненты системы охлаждения должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить как оптимальный рабочий режим, так и минимальное время охлаждения.Вообще говоря, можно охладить участок кабеля с помощью системы охлаждения, обеспечивающей рабочий режим, если имеется обычный запас мощности, а компоненты системы могут работать при небольших расходах хладагента и высоком начальном давлении. Однако период охлаждения будет довольно продолжительным, особенно для кабелей с малым расходом хладагента в стационарном режиме. Поэтому для его сокращения потребуются дополнительные емкости и компрессорные установки.Метод, предложенный для охлаждения длинных участков кабеля, подобен применяемому для охлаждения линий передачи большой протяженности с помощью жидкостей с низкой температурой кипения [120, 121], где хладагент при входе в кабель имеет температуру, близкую к рабочей температуре. Насколько известно, процесс охлаждения длинного кабеля происходит следующим образом. Явно выраженный холодный фронт продвигается от входного конца. За этим фронтом стенки трубы имеют температуру хладагента, а впереди стенки трубы и газовый поток имеют температуру окружающей среды. Внутри холодного фронта хладагент поглощает тепло, нагреваясь от начальной температуры до температуры окружающей среды. Ширина холодного фронта примерно в 1000 раз превышает диаметр трубы, который невелик по сравнению с длиной кабеля (~10 км). Холодный фронт распространяется со скоростью, пропорциональной расходу хладагента в единицу времени.
