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低溫技術(shù)在高能粒子加速器中的應(yīng)用——制冷機(jī)

   2021-03-15 和平20
核心提示:所以大型超導(dǎo)磁體都配備有一大型氦制冷系統(tǒng),它們?cè)谝汉貐^(qū)的制冷量從幾百瓦到幾十千瓦不等。制冷機(jī)可提供不同溫區(qū)的制冷量,或同時(shí)制冷和液化。
 大型磁體的冷卻除了超導(dǎo)體本身的冷卻外,還有其電流引線、超導(dǎo)總線、線圈盒、支撐,以及熱輻射屏的冷卻等。所以大型超導(dǎo)磁體都配備有一大型氦制冷系統(tǒng),它們?cè)谝汉貐^(qū)的制冷量從幾百瓦到幾十千瓦不等。制冷機(jī)可提供不同溫區(qū)的制冷量,或同時(shí)制冷和液化。所有這些制冷或液化過(guò)程都是在一封閉的系統(tǒng)中由氦制冷機(jī)完成。制冷機(jī)的容量大小選擇,則是由磁體系統(tǒng)的各種熱負(fù)荷決定的。在低溫系統(tǒng)中,氦制冷機(jī)一般采用的是擬布雷頓( Brayton )循環(huán)和J-T膨脹效應(yīng)組成的克勞德(Claude )循環(huán)。
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在超導(dǎo)加速器的低溫系統(tǒng)中,油潤(rùn)滑螺桿式壓縮機(jī)和氣體潤(rùn)滑(靜態(tài)和動(dòng)態(tài))的渦輪膨脹機(jī)被廣泛采用,這兩種技術(shù)都具有高度可靠性,已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。壓縮機(jī)可以連續(xù)運(yùn)行25000h不用維修,渦輪膨脹機(jī)載高轉(zhuǎn)速(大于10000r/min)能穩(wěn)定運(yùn)行40000h,甚至更長(zhǎng)。圖34-2給出了5種超流氦冷卻循環(huán)方式的基本流程示意圖。

 

 
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