来源:中国科学院高能物理研究所 发布时间:2017/5/10 14:30:17
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中国散裂中子源低温系统完成20K超临界氢降温

 

5月5日至8日,中国散裂中子源(CSNS)低温系统在中科院高能所东莞分部完成了20K超临界氢降温。此次调试的主要设备包括氦制冷机、氢循环冷箱、压力缓冲器冷箱、低温氢传输管线、模拟负载(两个模拟负载分别模拟两个慢化器的动态热负荷)。
 
2017年1月初,CSNS低温系统完成了设备安装,并随即开始了调试工作。基于安全考虑,工作人员先使用氦气进行了五次降温测试。在调试过程中不断优化控制逻辑,确保降温过程的平稳可靠,并实现了一键全自动降温。4月开始,进行超临界氢降温测试的准备工作,包括氢系统配气排放管路的漏率检测、氢含量报警系统的校准、控制逻辑的优化等。
 
在完成了氢安全的相关准备工作后,低温系统于4月21日和25日分别进行了两轮氢降温测试,由于氢在33K附近存在剧烈的密度变化,导致温度与压力剧烈波动,给调试带来了巨大的困难,测试失败。经过对前两轮测试数据的分析和经验总结,工作人员采用了分阶段降温的方法并优化了压力控制逻辑,最终在5月5日开始的第三次降温测试中解决了温度与压力波动的问题,历经28小时后成功完成了20K超临界氢降温。之后,低温系统使用模拟负载分别加载了120W和160W的加热器功率,模拟100kW质子束流产生的动态热负荷,并在该状态连续稳定运行了48小时,测试取得成功。在连续进行的8轮降温测试过程中,低温系统全体成员放弃节假日休息,保障了调试顺利按进度完成。
 
CSNS低温系统20K超临界氢降温成功的经验,为后续与慢化器的联合调试提供了可靠依据。
 
 
CSNS低温系统20K超临界氢降温控制人机界面
 
 
氢设备间
 

 

 
 
 
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