Design of closed-loop nitrogen Joule-Thomson refrigeration cycle for 67 K with sub-atmospheric device

气体压缩机 制冷 材料科学 热力学 焦耳-汤姆逊效应 热膨胀阀 制冷剂 核工程 液氮 大气压力 物理 气象学 工程类 量子力学
作者
Chin Ok Lee,Ji-Sung Lee,Sangkwon Jeong
出处
期刊:Progress in Superconductivity and Cryogenics [The Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics]
卷期号:15 (1): 45-50 被引量:1
标识
DOI:10.9714/psac.2013.15.1.045
摘要

Closed-loop J-T (Joule-Thomson) refrigeration cycle is advantageous compared to common open loop $N_2$ decompression system in terms of nitrogen consumption. In this study, two closed-loop pure $N_2$ J-T refrigeration systems with sub-atmospheric device for cooling High Temperature Superconductor (HTS) power cable are investigated. J-T cooling systems include 2-stage compressor, 2-stage precooling cycle, J-T valve and a cold compressor or an auxiliary vacuum pump at the room temperature. The cold compressor and the vacuum pump are installed after the J-T valve to create sub-atmospheric condition. The temperature of 67 K is possible by lowering the pressure up to 24 kPa at the cold part. The optimized hydrocarbon mixed refrigerant (MR) J-T system is applied for precooling stage. The cold head of precooling MR J-T have the temperature from 120 K to 150 K. The various characteristics of cold compressor are invstigated and applied to design parameter of the cold compressor. The Carnot efficiency of cold compressor system is calculated as 16.7% and that of vacuum pump system as 16.4%. The efficiency difference between the cold compressor system and the vacuum pump system is due to difference of enthalpy change at cryogenic temperature, enthalpy change at room temperature and different work load at the pre-cooling cycle. The efficiency of neon-nitrogen MR J-T system is also presented for comparison with the sub-atmospheric devices. These systems have several pros and cons in comparison to typical MR J-T systems such as vacuum line maintainability, system's COP and etc. In this paper, the detailed design of the subcooled $N_2$ J-T systems are examined and some practical issues of the sub-atmospheric devices are discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无畏完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
止咳宝完成签到,获得积分10
1秒前
喜悦的向日葵完成签到,获得积分10
1秒前
兴在路上完成签到,获得积分10
2秒前
鹿lu完成签到 ,获得积分10
3秒前
0飝0完成签到,获得积分10
4秒前
liuzhuohao应助上帝的笑采纳,获得10
4秒前
hh发布了新的文献求助10
4秒前
减简完成签到,获得积分10
5秒前
二月红完成签到,获得积分10
5秒前
flora完成签到,获得积分10
5秒前
EricR完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
CodeCraft应助大角牛采纳,获得10
7秒前
Wesley完成签到,获得积分10
7秒前
风凌完成签到 ,获得积分10
7秒前
kaiz完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助杨晰采纳,获得10
8秒前
老迟到的访文完成签到,获得积分10
8秒前
四辈完成签到,获得积分10
9秒前
糖糖科研顺利呀完成签到 ,获得积分10
10秒前
咸咸完成签到 ,获得积分10
10秒前
袁艺完成签到 ,获得积分10
11秒前
认真的纸飞机完成签到 ,获得积分10
11秒前
渣渣XM完成签到,获得积分10
12秒前
迷人无剑完成签到,获得积分10
12秒前
李五可完成签到,获得积分10
12秒前
LEON完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助zqyzqy采纳,获得10
13秒前
CDL完成签到,获得积分10
13秒前
王越完成签到,获得积分10
13秒前
summor完成签到,获得积分10
13秒前
开心的谷兰完成签到,获得积分10
13秒前
asenda完成签到,获得积分10
13秒前
123完成签到,获得积分10
13秒前
huaner完成签到,获得积分10
13秒前
小鱼要变咸完成签到,获得积分10
14秒前
ding应助rat采纳,获得10
14秒前
研自助完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7324245
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939619
关于积分的说明 18953163
捐赠科研通 6980964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215339
关于科研通互助平台的介绍 2382740
邀请新用户注册赠送积分活动 2194620