高温超导直流电缆低温制冷系统设计

研制了一套高温超导直流电缆低温制冷系统,冷源采用斯特林制冷机与抽空减压泵,二者与冷箱并联耦合可以实现独立维护与检修,配备两套泵箱并联运行,可以实现在线快速切换和维护,设置补液容器向冷箱补液,减小冷箱补液时的温度波动。制冷系统实现了过冷液氮循环,可输出净冷量大于3 500 W@70 K。     

4M-2000A高温超导电缆制冷系统

介绍了我国新研制成的首条双通道热绝缘型 4 M- 2 0 0 0 A高温超导电缆制冷系统。该系统由 G- M制冷机提供制冷量 ,过冷液氮为冷却介质 ,通过液氮泵循环 ,组成一个闭式循环制冷系统。给出了制冷系统的调试结果。系统上装有温度、压力、流量、液位等测量仪表 ,并备有一个减压抽空系统 ,以附加提供制冷量     

一种用于CD高温超导电缆的过冷液氮低温系统

介绍了安徽万瑞冷电科技有限公司研制的首条冷绝缘(CD)型10m/35kV/2kA高温超导电缆过冷液氮低温系统。系统主要由泵箱、冷箱、输液管道、液氮储槽及监控系统组成。该系统由G-M制冷机提供冷量,低温液氮泵提供循环动力,过冷液氮为闭循环介质。给出了过冷液氮低温系统调试运行结果。     

低温流量测量与标定系统的研制

为了满足低温流量计的标定校准需求,研制了一套低温流量测量与标定系统;按照要求进行了系统的整体流程及工作模式设计,同时对其中的过冷换热器及液氮泵进行了设计计算及选型;考虑到后期系统的功能扩展,用来进行多种泵的流量特性测试,选取了潜液泵作为动力源及配备了单独的外置泵池;系统采用了标准表法与称重法,配合两套过冷箱,最终实现了...     

75米三相交流高温超导电缆冷却系统

在继2003年完成10米三相高温超导电缆之后,我们于2004年年底成功完成了75米高温超导电缆的组装、调试和通电试运行.这两套电缆装置的低温冷却系统都是采用单相密闭液氮流程循环冷却高温超导电缆本体及终端,都是采用液氮减压制冷方式获取制冷量,借助过冷器内液氮作为冷媒把冷量传递给液氮循环系统.本文在简要介绍10米长高温超导电缆低温冷却系统基础上,重点介绍75米高温超导电缆冷却系统的试运行和在通电情况下的实验结果,并对实验数据进行热平衡分析和制冷量与液氮消耗量的分析,从而得到高温超导电缆冷却系统运行的经济性参数.     

75米三相交流高温超导电缆冷却系统

在继2003年完成10米三相高温超导电缆之后，我们于2004年年底成功完成了75米高温超导电缆的组装、调试和通电试运行．这两套电缆装置的低温冷却系统都是采用单相密闭液氮流程循环冷却高温超导电缆本体及终端，都是采用液氮减压制冷方式获取制冷量，借助过冷器内液氮作为冷媒把冷量传递给液氮循环系统．本文在简要介绍10米长高温超导电缆低温冷却系统基础上，重点介绍75米高温超导电缆冷却系统的试运行和在通电情况下的实验结果，并对实验数据进行热平衡分析和制冷量与液氮消耗量的分析，从而得到高温超导电缆冷却系统运行的经济性参数．     

液氮减压制冷系统中干式过冷器换热特性分析

本文针对干式过冷器换热特性问题,选择合适的经验关系式对过冷器性能进行预测,探究了管径对换热性能的影响规律,并对杜瓦内过冷液氮的自然对流换热进行数值仿真分析,进而研究了变工况下制冷系统工作特性.结果 表明,管径减小时管内沸腾换热系数显著增大而管外自然对流换热系数增长幅度较小,过冷器的主要热阻在管外自然对流侧,杜瓦内过冷液...     

泵与压缩机双动力直膨式制冷系统的分析研究

以R22为工质,对工质泵与压缩机双动力直膨式制冷系统进行了热力学第一定律分析。得出:采用工质泵与压缩机双动力相比于传统直膨式制冷系统,系统功耗显著下降,制冷量明显提高,系统整体运行效能得到显著优化。     

HEPS-TF低温波荡器低温系统设计

高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统计划研制一台基于镨铁硼的低温波荡器(CPMU)样机。低温波荡器的最大热负荷预计不超过700 W@80 K,要求低温系统冷却磁铁温度至85 K以下。低温波荡器低温系统采用过冷液氮闭循环迫流冷却的方式,对低温波荡器真空室内磁铁磁极阵列和真空内大梁进行冷却。根据热负荷估算情况,设计主循环流量为12 L/min,分为两条支路分布冷却低温波荡器内上下两排磁铁磁极阵列。根据循环流量对泵的热量、换热器换热能量、流经低温波荡器的液氮平均温度的影响,推导了液氮循环泵的调节策略。     

单压吸收制冷系统中气泡泵的研究进展

单压吸收制冷能够使用低品位热源,是一种有利环保和能源有效利用的技术,具有十分广阔的应用前景。气泡泵是实现单压吸收制冷系统正常运转的关键部件,为单压吸收制冷系统的循环提供动力,因此研究气泡泵的性能对整个系统的运行具有重要的意义。文中介绍了气泡泵的工作原理以及流动模型,概括了近年来关于气泡泵的实验研究现状以及影响气泡泵提升性能的因素,并对气泡泵未来的研究进行了展望。     

氮低温制冷循环系统在大科学装置中的应用与发展

大科学装置中低温设备的氮低温冷量需要日益快速增长,为减少能耗和保障装置的长期稳定运行,基于大科学装置氮低温系统运行需求,介绍了氮低温制冷循环系统在国内外大科学装置中的应用情况,总结了目前大科学装置中应用氮低温制冷循环系统的研究现状,并探讨以氮制冷机为核心的氮低温制冷循环系统在未来大科学装置中发展方向。     

Effect of morphology on the magnetic properties of Gd2O3 nanotubes

Gadolinium oxide (Gd₂O₃) nanotubes of micron length and average diameter 100 nm have been synthesized by a controlled template-assisted electrochemical deposition technique. Structure and morphology of the synthesized nanotubes have been well characterized by using microscopy and spectroscopy analyses. HRTEM and XRD analysis revealed the crystalline planes of Gd₂O₃ nanotubes. Magnetic measurements of the aligned Gd₂O₃ nanotubes have been performed for both parallel and perpendicular orientations of the magnetic field with respect to the axis of the Gd₂O₃ nanotube array. Large bifurcation in ZFC–FC over the regime of 2–320 K without any signature of long range magnetic ordering confirms the presence of SPM clusters in Gd₂O₃ nanotubes. Also, large magnetocaloric effect is observed in the cryogenic temperature regime. No anisotropy is seen at the low temperature region but is found to evolve with temperature and becomes significant ~300 K. These nanotubes can be considered as promising candidates for magnetic refrigeration at cryogenic temperature.     

2K超导低温垂测控制系统关键技术

根据加速器驱动次临界系统质子超导直线加速器样机(CAFe)对于低温垂测系统的要求,设计了2K超导低温垂测控制系统。该系统的主要难点之一是用简单可靠的方式实现2K过程控制,二是对回温过程中杜瓦内压强的控制。为了解决这两点,本工作使用实验物理与工业控制系统中的集成包Sequencer实现了对气体置换、腔体降温等顺序过程的控制,能够方便实现多种流程控制。对于回温过程,使用可编程逻辑控制器等部件作为硬件控制部分,使用模糊PID控制加热器来稳定杜瓦内压强,相较于传统的PID能够实现更小的响应时间和超调量,最终为实现2K超导低温垂测控制系统提供了可行高效的解决方法。     

Experimental research on the residual magnetization of a rare-earth permanent magnet for a cryogenic undulator

The magnetic properties of commercial polycrystalline Nd2Fe14B (N50M,N45H,N40SH,N35EH) and Sm2Co17(XG30/20,XG26/25,XG22/20) magnets at cryogenic temperatures were tested by using a comprehensive physical properties measurement system (PPMS). The results show that the spin tilt temperature Tst of Nd2Fe14B magnets is closely related to intrinsic coercivity Hci , N50M and N45H with smaller Hci show a residual magnetization jump at 235K and 225K, respectively. For Sm2Co17 magnets, in 50-300 K, with temperature decreasing, residual magnetization Mrc shows a nearly linear increase, while in 10-50 K, Mrc has little change. The research results provide a reference for cryogenic undulators and other high-precision cryogenic devices.     

Study on cooling process of cryogenic system for superconducting magnets of BEPCⅡ

In the upgrade project of the Beijing Electron Positron Collider(BEPCⅡ),three superconducting magnets are employed to realize the goal of two orders of magnitude higher luminosity.A cryogenic system with a total capacity of 0.5 kW at 4.5 K was built at the Institute of High Energy Physics(IHEP)to support the operations of these superconducting devices.For preparing the commissioning of the system,the refrigeration process Was simulated and analyrzed numerically.The numerical model Was based on the latest engineering progress and focused on the normal operation mode.The pressure and temperature profiles of the cryogenic system are achieved with the simulation.The influence of the helium mass flow rates to cool superconducting magnets on the thermodynamic parameters of their normal operation is also studied and discussed in this paper.     

低温储罐自增压特性的实验研究

LNG是一种易燃易爆的低温气体,通常采用无损储存。由于外界漏热,储罐内压力会不断上升,此升压速率对无损储存的安全有着重要的影响。文中建立了低温储罐自增压以及温度分层实验装置,对罐内的温度分层及此时的升压过程进行了实验研究。     

高温超导电流引线在EAST装置工程调试中投运

EAST全超导托卡马克核聚变实验装置有一对纵场磁体电流引线和12对极向场线圈电流引线,额定电流为14.5～16.3 kA,在第二轮装置工程调试中5对高温超导电流引线投入运行.这些电流引线的高温超导段系传导冷却,上端用79K液氮冷却,下端由4.5K超临界氦流迫冷;铜电流引线段采用氮蒸汽冷却.运行参数表明高温超导电流引线具显著的节冷效益.本文介绍这些电流引线的运行工况和安装前的接收试验结果.     

大冷量分置式低温制冷机的研究与分析

叙述了大冷量低温制冷机系统的设计要求、设计计算、结构特点和测试结果,对影响制冷机的可靠性各类因素进行了分析,目前该制冷机与红外探测器组件的联试已取得成功,制冷机各项设计指标已满足组件要求.