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低溫技術在高能粒子加速器中的應用——制冷機

   2021-03-15 和平18
核心提示:所以大型超導磁體都配備有一大型氦制冷系統,它們在液氦溫區的制冷量從幾百瓦到幾十千瓦不等。制冷機可提供不同溫區的制冷量,或同時制冷和液化。
 大型磁體的冷卻除了超導體本身的冷卻外,還有其電流引線、超導總線、線圈盒、支撐,以及熱輻射屏的冷卻等。所以大型超導磁體都配備有一大型氦制冷系統,它們在液氦溫區的制冷量從幾百瓦到幾十千瓦不等。制冷機可提供不同溫區的制冷量,或同時制冷和液化。所有這些制冷或液化過程都是在一封閉的系統中由氦制冷機完成。制冷機的容量大小選擇,則是由磁體系統的各種熱負荷決定的。在低溫系統中,氦制冷機一般采用的是擬布雷頓( Brayton )循環和J-T膨脹效應組成的克勞德(Claude )循環。
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在超導加速器的低溫系統中,油潤滑螺桿式壓縮機和氣體潤滑(靜態和動態)的渦輪膨脹機被廣泛采用,這兩種技術都具有高度可靠性,已經成為標準技術。壓縮機可以連續運行25000h不用維修,渦輪膨脹機載高轉速(大于10000r/min)能穩定運行40000h,甚至更長。圖34-2給出了5種超流氦冷卻循環方式的基本流程示意圖。

 

 
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