超导用顺磁式过滤器及超导输电系统的制作方法

本申请涉及过滤器，特别是涉及一种超导用顺磁式过滤器及超导输电系统。

背景技术：

1、超导体是在临界温度下具有零电阻特性的一种导体，可降低电能传输时的电阻损耗，超导体工作于77k的温度下，需要浸泡在液态氮中才能呈现超导特性。

2、采用超导体的输电系统中，液态氮需要不断循环以保证温度分布均匀，但由于焊接等工艺因素，液态氮中不可避免存在氢残留，影响液态的氮的纯度，由于氢的液化温度低于氮，存在于液态氮中的微量氢元素容易聚集生成气泡，影响超导电缆绝缘性能，应予以去除，但由于超导输电系统运行温度较低，导致各类气体的化学活性很低，相关技术中难以去除液态氮中的氢元素。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种能够有效地去除液态氮中的氢元素的超导用顺磁式过滤器及超导输电系统。

2、一种超导用顺磁式过滤器，包括：

3、过滤外壳，所述过滤外壳内用于流通介质；

4、若干磁性组件，若干所述磁性组件沿所述过滤外壳延伸方向间隔设置于所述过滤外壳内，每一所述磁性组件上均设置有供所述介质流通的流通孔；所述磁性组件被配置为能够产生磁力，以吸附所述介质中的顺磁性杂质。

5、上述方案中，通过设置过滤外壳及若干磁性组件，液态氮可流通于过滤外壳内，且依次经过若干磁性组件，由于氢元素具有顺磁性，其受到的流体阻力大于氮元素，当磁性组件产生磁力后，氢元素会被吸附在磁性组件的表面，使得液态氮中的氢元素含量降低，从而能够有效地去除液态氮中的氢元素。

6、在其中一个实施例中，所述过滤外壳具有内壳体及设置于所述内壳体外部的外壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成第一负压腔室。

7、通过将过滤外壳设置为双层结构，且内壳体与外壳体之间形成第一负压腔室，能够保证过滤外壳具有绝热性能。

8、在其中一个实施例中，所述磁性组件具有磁性本体及开设于所述磁性本体上的磁间隙，所述磁间隙用于吸附所述介质中的顺磁性杂质。

9、当磁性组件产生磁力后，在磁间隙内的氢元素会被吸附在磁性组件的表面，经磁性组件过滤后，液态氮中的氢元素含量就会下降。

10、在其中一个实施例中，所述磁性本体包括相对设置的第一磁性部及第二磁性部，所述第一磁性部与所述第二磁性部的极性相反，所述磁间隙形成于所述第一磁性部与所述第二磁性部之间。

11、在其中一个实施例中，所述第一磁性部与所述第二磁性部之间具有间距，在磁性本体的径向上，所述间距与所述磁间隙相邻设置，且自远离所述磁间隙的方向至靠近所述磁间隙的方向，所述间距逐渐减小。

12、通过将间距自远离磁间隙的方向至靠近磁间隙的方向设置为逐渐减小，使得当磁性组件产生磁力后，磁间隙内会形成高磁通量的磁径向磁场，能够起到更好的吸附效果。

13、在其中一个实施例中，所述过滤外壳相对设置的两端分别设置有过滤入口通道及过滤出口通道，所述过滤入口通道及所述过滤出口通道均包括内管道及设置于所述内管道外部的外管道，所述内管道与所述外管道之间形成第二负压腔室。

14、通过将过滤入口通道及过滤出口通道均设置为双层结构，且内管道与外管道之间形成第二负压腔室，能够保证过滤入口通道及过滤出口通道均具有绝热性能。

15、在其中一个实施例中，所述过滤入口通道及所述过滤出口通道的外径小于所述过滤外壳的外径；所述过滤入口通道及所述过滤出口通道的内径小于所述过滤外壳的内径。

16、在其中一个实施例中，所述过滤入口通道远离所述过滤外壳的一端设置有入口法兰；所述过滤出口通道远离所述过滤外壳的一端设置有出口法兰。

17、在组装时，可先将若干磁性组件装入过滤外壳内，然后将入口法兰、出口法兰分别焊接于过滤入口通道及过滤出口通道上，在组装过程中，磁性组件处于常温状态下，无磁性，不会吸附其他杂质，因此，本申请加工条件要求较低，可在一般环境下制造。

18、在其中一个实施例中，所述磁性组件所采用的材料为钇钡铜氧（ybco）。

19、钇钡铜氧（ybco）为高温超导体，可通过外加强磁场为钇钡铜氧（ybco）充磁，此时，钇钡铜氧（ybco）即成为具有强磁性的磁性组件，磁性组件所处温度处于钇钡铜氧（ybco）的超导转变温度下，磁性组件将维持其强磁性。

20、本申请还提供了一种超导输电系统，包括如上所述的超导用顺磁式过滤器。

技术特征：

1.一种超导用顺磁式过滤器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述过滤外壳具有内壳体及设置于所述内壳体外部的外壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成第一负压腔室。

3.根据权利要求1所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述磁性组件具有磁性本体及开设于所述磁性本体上的磁间隙，所述磁间隙用于吸附所述介质中的顺磁性杂质。

4.根据权利要求3所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述磁性本体包括相对设置的第一磁性部及第二磁性部，所述第一磁性部与所述第二磁性部的极性相反，所述磁间隙形成于所述第一磁性部与所述第二磁性部之间。

5.根据权利要求4所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述第一磁性部与所述第二磁性部之间具有间距，在磁性本体的径向上，所述间距与所述磁间隙相邻设置，且自远离所述磁间隙的方向至靠近所述磁间隙的方向，所述间距逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述过滤外壳相对设置的两端分别设置有过滤入口通道及过滤出口通道，所述过滤入口通道及所述过滤出口通道均包括内管道及设置于所述内管道外部的外管道，所述内管道与所述外管道之间形成第二负压腔室。

7.根据权利要求6所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述过滤入口通道及所述过滤出口通道的外径小于所述过滤外壳的外径；所述过滤入口通道及所述过滤出口通道的内径小于所述过滤外壳的内径。

8.根据权利要求6所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述过滤入口通道远离所述过滤外壳的一端设置有入口法兰；所述过滤出口通道远离所述过滤外壳的一端设置有出口法兰。

9.根据权利要求1所述的超导用顺磁式过滤器，其特征在于，所述磁性组件所采用的材料为钇钡铜氧（ybco）。

10.一种超导输电系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一所述的超导用顺磁式过滤器。

技术总结本申请涉及一种超导用顺磁式过滤器，包括过滤外壳及若干磁性组件，过滤外壳内用于流通介质；若干磁性组件沿过滤外壳延伸方向间隔设置于过滤外壳内，每一磁性组件上均设置有供介质流通的流通孔；磁性组件被配置为能够产生磁力，以吸附介质中的顺磁性杂质。通过设置过滤外壳及若干磁性组件，液态氮可流通于过滤外壳内，且依次经过若干磁性组件，由于氢元素具有顺磁性，其受到的流体阻力大于氮元素，当磁性组件产生磁力后，氢元素会被吸附在磁性组件的表面，使得液态氮中的氢元素含量降低，从而能够有效地去除液态氮中的氢元素。技术研发人员：黄炜昭,张繁,谢欢欢,辛拓,张成巍,陈龙,蒋立斌,余广译,林立财受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30