النيتروجين السائل subcooling نظام تداول المعدات ( slncs ) هي المعدات الطرفية الأساسية المصممة خصيصا من أجل انخفاض درجة الحرارة الدائمة المغناطيسي موجة ( cpmu ) . كما المكونات الرئيسية من الجيل الثالث من مصادر الإشعاع السنكروتروني ، cpmu يجب أن تعمل في درجة حرارة النيتروجين السائل ( حوالي 82k ) من أجل زيادة المجال المغناطيسي الذروة ( 30 ٪ ~ 50 ٪ ) و الإكراه ( أكثر من 50 ٪ ) من الفضاء الحقيقي موجة الداخلية ، وبالتالي الحصول على أعلى سطوع الأشعة السينية السنكروترون الإشعاع . slncs يضمن كفاءة تشغيل cpmu من خلال توفير مصدر مستقر subcooling النيتروجين السائل
SLNCS لديه الخصائص الرئيسية التالية لتلبية متطلبات صارمة من cpmu :
التحكم في درجة الحرارةدرجة حرارة التشغيل 78 ~ 80 ك ، التحكم في درجة الحرارة الدقة ± 0.2k ، الفرق في درجة الحرارة بين مدخل ومخرج ≤ 3 ك ، لضمان استقرار درجة الحرارة من cpmu المغناطيس .
تنظيم تدفقحجم العمل : تدفق 9.7l / min ، ضبط مجموعة من 2.0 إلى 19.4l / min ، يمكن أن تكون مرنة من خلال النيتروجين السائل مضخة العاكس لتلبية مختلف متطلبات الحمل الحراري .
التحكم في الضغطضغط العمل هو 0.3 الآلام والكروب الذهنية ( قياس الضغط ) ، ضبط مجموعة من 0.15 إلى 0.5 الآلام والكروب الذهنية ، تقلبات الضغط ≤ ± 7.5 كيلوباسكال ، لضمان استقرار مرحلة واحدة supercooling النيتروجين السائل .
قدرة التبريدأقصى قدرة التبريد 1300W ، يمكن أن تلبي متطلبات cpmu تبديد الحرارة تحت تحميل عالية .
النيتروجين السائل subcooling تعميم نظام الجهاز
slncs يستخدم النيتروجين السائل ( 77.36k ) الباردة المصدر .انخفاض درجة الحرارة الباردة مربع、صمام مربعو .فراغ معزول الأنابيبتكوين
انخفاض درجة الحرارة الباردة مربعجوهر النظام ، بما في ذلك إمدادات الطاقة الباردة وتداولها مكونات السلطة ، بما في ذلك مربع الباردة ديوار ، النيتروجين السائل مضخة ، سوبر تبريد مبادل حراري ، التلقائي جهاز التحكم في الضغط ، وهلم جرا .
صمام مربعالمسؤول عن تنظيم تدفق قطع وظيفة ، من خلال انخفاض درجة الحرارة صمام التحكم في توزيع النيتروجين السائل ، الباردة مربع خطأ يمكن التبديل إلى قطع مصدر النيتروجين السائل ، لضمان استمرار تشغيل cpmu . . . . . . .
فراغ معزول الأنابيبربط مربع الباردة ، صمام مربع cpmu للحد من فقدان الطاقة الباردة ، وضمان كفاءة نقل الحرارة .
عودة درجة الحرارة supercooling النيتروجين السائل من cpmu يدخل مربع الباردة من خلال خط أنابيب فراغ ، ثم يضغط عليه النيتروجين السائل مضخة .
بعد الضغط ، النيتروجين السائل يدخل subcooling مبادل حراري ، تبادل الحرارة مع النيتروجين السائل في الغلاف الجوي في duwa مربع الباردة ، واستعادة subcooling الدولة ( 78-80k ) ؛
supercooling النيتروجين السائل يتدفق إلى cpmu بعد تعديلها من قبل صمام مربع ، يمتص الحرارة من المغناطيس .
بعد امتصاص الحرارة ، النيتروجين السائل يعود إلى مربع الباردة لإكمال الدورة الدموية .
مربع الباردة هو جوهر نظام تداول النيتروجين السائل ، وجميع أجزاء مهمة متكاملة في مربع الباردة . وظيفة صمام مربع هو توزيع النيتروجين السائل المبردة قدمتها مربع الباردة ، من خلال فتح وإغلاق كل صمام المبردة في مربع صمام لضبط كمية النيتروجين السائل المبردة تزويد cpmu في قيمة مناسبة . وفي الوقت نفسه ، صمام مربع يمكن أن توفر الضغط العادي فصل النيتروجين السائل عن الغاز السائل عن cpmu عندما الباردة مربع خطأ ، وضمان مرحلة واحدة تدفق في الدورة الدموية ، وتوفير درجة حرارة منخفضة مؤقتة cpmu العملية .
الباردة مربع يتكون من مربع الباردة ديوار و الغطاء العلوي لوحة الجمعية . الغطاء العلوي لوحة مكون من الغطاء العلوي لوحة ، undercooling مبادل حراري ، مضخة النيتروجين السائل ، التلقائي جهاز التحكم في الضغط ، صمام التحكم ، وأجهزة الاستشعار قياس الضغط ودرجة الحرارة وغيرها من مكونات السلامة . صمام مربع يتكون أساسا من حاوية فراغ ، وانخفاض درجة الحرارة صمام هوائي ، دليل انخفاض درجة الحرارة صمام ، ربط الأنابيب وغيرها من مكونات قياس السلامة . تصميم ثلاثي الأبعاد الباردة مربع صمام مربع كما هو مبين في الشكل 4
مربع الباردة ديوار هو فراغ العزل الحراري واسعة الفم ديوار هيكل ، ديوار يحتوي على كمية معينة من النيتروجين السائل في الغلاف الجوي ، من خلال الغلاف الجوي النيتروجين السائل التبخر لتوفير نظام التبريد . تصميم ضغط العمل من الاسطوانة الداخلية 0.25 الآلام والكروب الذهنية ، المواد SUS304 ، البعد φ 850 ملم ، سمك 2 ملم ، أسفل هيكل رئيس . ساندويتش هو فراغ ، اسطوانة الخارجي يحمل 0.1 ميغاباسكال الضغط الخارجي ، والمواد SUS304 ، من خلال تصميم وحساب ANSYS المحاكاة ، البعد هو φ 950 ملم ، سمك هو 4 ملم ، أسفل هو رئيس هيكل .
وظيفة .تخزين النيتروجين السائل في الغلاف الجوي ، وتوفير مصدر الباردة سوبر تبريد مبادل حراري .
التلقائي جهاز التحكم في الضغط هو عنصر أساسي من عناصر نظام تداول النيتروجين السائل ، حيث تداول الضغط من كامل نظام تداول يتم إنشاؤها ومراقبتها ، بحيث تداول النيتروجين السائل في مرحلة واحدة تدفق supercooling الدولة . التلقائي السيطرة على ضغط الجهاز يتكون من السيطرة على ضغط حاوية ، السائل ملء صمام ، صمام التفريغ ، جهاز التدفئة ، وقياس الضغط والتحكم ، ضغط الأنابيب الرائدة ، وسلامة المكونات . هذا الضغط يجب أن يكون أعلى بكثير من ضغط البخار المشبع من الجزر النيتروجين السائل لضمان أن الجزر النيتروجين السائل هو undercooling دون توليد فقاعات الهواء . التلقائي جهاز التحكم في الضغط يتم توفيرها مع سخان ، والتي تحافظ على ارتفاع الضغط في جهاز التحكم التلقائي الضغط عن طريق تسخين النيتروجين السائل في وعاء ، التلقائي جهاز التحكم في الضغط متصل مع نظام الدورة الدموية من خلال خط أنابيب لنقل الضغط إلى نظام الدورة الدموية ، الضغط هو 0.15-0.5 الآلام والكروب الذهنية ( قياس الضغط ) ، المقابلة تشبع درجة الحرارة 86-96k . ضغط التشغيل العادي هو 0.3 الآلام والكروب الذهنية ( قياس الضغط ) .
في عملية إعادة التدوير ، بسبب تسرب نظام معين ، النيتروجين السائل في نظام إعادة التدوير سوف تنخفض ببطء . عندما النيتروجين السائل في جهاز التحكم التلقائي الضغط ينخفض إلى قيمة محددة سلفا ( التي ترصدها متر مستوى السائل ) ، النيتروجين السائل خزان يمكن أن تضاف إلى الضغط التلقائي جهاز التحكم . تصميم أوعية الضغط 0.15 ~ 0.5 الآلام والكروب الذهنية ، ضغط العمل 0.3 الآلام والكروب الذهنية ، تصميم تحمل الضغط 1.0 الآلام والكروب الذهنية . المواد SUS304 ، قدرة 18 لتر .
تكوين: 18L التحكم في الضغط الحاويات ( SUS304 المواد ، ومقاومة الضغط 1.0mpa ) ، السائل / صمام العادم ، وأجهزة التدفئة ، وأجهزة استشعار الضغط .
مبدأمن خلال الحفاظ على الضغط من 0.15 إلى 0.5mpa ( عادة 0.3mpa ) من النيتروجين السائل في وعاء ساخن ، تعميم النيتروجين السائل هو مرحلة واحدة subcooling الدولة . عندما يكون مستوى السائل أقل من القيمة المحددة ، التلقائي السائل ملء يضمن استقرار النظام .
اختيار نوعbncp-30g000 مضخة الطرد المركزي من شركة باربر نيكولز ، الولايات المتحدة الأمريكية ، هو مناسبة لأنّ العاكس لضبط تدفق .
أداءأقصى معدل تدفق 33 لتر / دقيقة ، ماكس رفع 43 م النيتروجين السائل العمود ، يمكن التغلب على نظام 63kpa مجموع المقاومة ( على طول المقاومة 49kpa + المقاومة المحلية 14kpa ) لتلبية متطلبات تنظيم تدفق .
المواد والهياكلأنابيب النحاس الأحمر ( φ 25 × 2 ) ملفوف حلزونيا ، طول 27.6m ( بما في ذلك 1.3 مرات الهامش ) ، دوامة قطرها 800mm ، ما مجموعه 11 حلقة .
أداءمنطقة التبادل الحراري 1.429m ² ، وارتفاع ضغط النيتروجين السائل في أنبوب النيتروجين السائل في الغلاف الجوي خارج أنبوب كفاءة التبادل الحراري ، مدخل درجة الحرارة 83k منفذ درجة الحرارة 80k ، لتلبية متطلبات 3K تبادل الحرارة الفرق في درجة الحرارة .
وقد تم التحقق من هذا النظام من خلال اختبار على الانترنت وغير متصل .
استقرار الضغطتذبذب الضغط ≤ 2 كيلوباسكال في 24 ساعة ( 30 ٪ ~ 40 ٪ من مستوى التحكم في أوعية الضغط هو جيد ) ، و 1.825 كيلوباسكال في خط قياس الضغط .
درجة الحرارة ومعدل التدفقالفرق في درجة الحرارة بين مدخل ومخرج أقل من 3 ك ، دقة التحكم في درجة الحرارة ± 0.2k ، تدفق مجموعة من 2 ~ 19.4l / min .
خطأ التكرارنظام النسخ الاحتياطي يمكن أن تحول بسلاسة عندما الباردة مربع خطأ ، وضمان استمرار تشغيل cpmu . . . . . . .
slncs ليس فقط تلبية متطلبات التبريد من انخفاض درجة حرارة المغناطيس الدائم ( مذبذب cpmu ) ، ولكن أيضا يمكن أن تستخدم في درجة الحرارة العالية والضغط على السيطرة على مصدر الإشعاع السنكروتروني مستوحد اللون وغيرها من المعدات ، التي أرست الأساس لتحقيق اختراقات في مجال التكنولوجيا المحلية ذات الصلة ، هو مفتاح دعم المعدات الدولية مصدر الإشعاع السنكروتروني البحث والتطبيق .
