低温大型超导磁体的超临界氦迫流冷却与测试技术
低温大型超导磁体的超临界氦迫流冷却与测试技术
作者: 丨 发布时间:2019-11-13

2kw/4.5k氦制冷机分配系统     

       2kw低温分配系统用来将制冷机的冷量分配给各超导磁体、超导传输线、电流引线和80K热辐射屏等冷质部件。分配阀箱介于氦制冷机与托卡马克装置之间,通过高真空多层绝热低温传输线输送低温流体。分配阀箱内安装有4台超临界氦循环泵,分别用于纵场线圈和纵场线圈盒的迫流冷却。

  

NBI中性束装置低温分配阀箱研制    

       EAST装置中NBI中性束内置低温泵是NBI装置的核心部件。为了保障其安全运行需要对LHe、LN2供给流量进行合理控制,以达到低温泵运行的技术要求,为此我室自主研制了低温分配阀箱。在阀箱上安装LHe、LN2供给控制阀、压力监测及安全阀等部件。  

  

EAST装置低温泵分配阀箱研制  

       为了EAST装置内置低温泵低温介质的合理分配,我室自主研制加工的低温分配阀箱,作为EAST装置4套内置低温泵和两套NBI中性束装置冷却介质供给的分配基站。分配阀箱中安装LHe、LN2低温分配阀计19只,为各系统运行过程冷却介质进行合理分配,以保障各系统安全运行。  

低温泵研究   

       我室根据小流量而高扬程的应用要求,设计加工具有较低漏热,较高的水力效率和可靠性的低温液氮泵。搭建低温液体泵测试平台,运用模拟与实验的方法分析低温泵的实际性能表现。并且分析采用无接触的高温超导磁悬浮轴承替代机械轴承应用于低温液体泵,提出相关设计方案并讨论相关应用情况。

冷压机研究     

       对于大型氦低温系统,离心式涡轮冷压缩机直接应用于氦槽端的低温低压环境下,将饱和氦蒸汽抽空减压,来获取超流氦或过冷氦。目前低温工程与技术研究室已开展冷压机的基础性研究。目前已经完成了EAST低温系统过冷槽3.5 K制冷量的冷压机参数计算和叶轮部件的设计,进行了低温流通部件的CFD分析。已加工组装了冷压机样机,搭建一套冷压机常温测试平台。 低温测试试验     研究室拥有EAST超导托卡马克低温系统及两套俄制氦制冷机,常年为多种超导磁体与相关系统提供需要的低温试验环境,进行超临界氦迫流冷却与测试,一年试验时间可达200天以上。包括有高温超导电流引线低温测试、超导磁体低温测试、中性束系统低温调试、CICC导体测试和多种热力学方面的测试。

 

低温测试试验   

       研究室拥有EAST超导托卡马克低温系统及两套俄制氦制冷机,常年为多种超导磁体与相关系统提供需要的低温试验环境,进行超临界氦迫流冷却与测试,一年试验时间可达200天以上。包括有高温超导电流引线低温测试、超导磁体低温测试、中性束系统低温调试、CICC导体测试和多种热力学方面的测试。