Οι Micro Magnetic Gear Pumps υποστηρίζουν το PandaX στο υπόγειο εργαστήριο China Jinping

Πρόσφατα, το έγκυρο διεθνές περιοδικό ψύξης International Journal of Refrigeration δημοσίευσε μια εργασία με τίτλο «Σχεδιασμός θερμικής διαχείρισης και επικύρωση βασικής τεχνολογίας για το υπόγειο πείραμα PandaX». Το έγγραφο αφιερώνει σημαντική έκταση για να δηλώσει τον κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζουν οι αντλίες μικρού γραναζιού στο σύστημα ψύξης της πειραματικής εγκατάστασης και αναγνωρίζει την τεχνική υποστήριξη που παρέχεται από τον προμηθευτή της αντλίας.

Στην ενότητα Ευχαριστίες, οι συγγραφείς εκφράζουν ειδικές ευχαριστίες για την τεχνική υποστήριξη από την Qiangxing Lin της Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.

Στο ταξίδι για την εξερεύνηση των μυστηρίων του σύμπαντος, το China Jinping Underground Laboratory PandaX (έργο PandaX)​ αποτελεί ένα εθνικό μεγάλο επιστημονικό έργο αφιερωμένο στην ανίχνευση της σκοτεινής ύλης και στην έρευνα νετρίνων, αντιπροσωπεύοντας την κορυφή των προσπαθειών της Κίνας στη θεμελιώδη φυσική. Στηριζόμενη στην εξαιρετική απόδοση του βασικού προϊόντος της — τις μικρομαγνητικές γραναζωτές αντλίες της σειράς NP — η Suofu συμμετείχε με επιτυχία σε αυτό το έργο, παρέχοντας βασική τεχνική υποστήριξη για το σύστημα ψύξης της πειραματικής συσκευής, βοηθώντας έτσι τις ανακαλύψεις στα επιστημονικά σύνορα.

1. Εθνικό Επιστημονικό Πρόγραμμα της Κίνας: Η αποστολή και η σημασία του PandaX

Το πείραμα PandaX είναι ένα κορυφαίο κινεζικό έργο ανίχνευσης σκοτεινής ύλης σε βαθιά υπόγεια που βρίσκεται στο βαθύτερο υπόγειο εργαστήριο Jinping στον κόσμο (CJPL). Στοχεύει στη σύλληψη σημάτων σωματιδίων σκοτεινής ύλης χρησιμοποιώντας εξαιρετικά ευαίσθητους ανιχνευτές υγρού xenon. Αυτό το έργο, μια συνεργασία μεταξύ κορυφαίων ιδρυμάτων όπως το Πανεπιστήμιο Tsinghua και το Πανεπιστήμιο Jiao Tong της Σαγκάης, αναφέρεται ως Εθνική Μείζονα Επιστημονική και Τεχνολογική Υποδομή. Τα ερευνητικά του ευρήματα έχουν ορόσημο για τη σωματιδιακή φυσική και την κοσμολογία.

• Διεθνές Πρότυπο Πείραμα: Το πείραμα απαιτεί ο ανιχνευτής να λειτουργεί σταθερά σε περιβάλλον εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας 178±0,1 K. Η αξιοπιστία και η ακρίβεια του συστήματος ψύξης σχετίζονται άμεσα με την ακρίβεια των δεδομένων ανίχνευσης.

• Τεχνικές προκλήσεις: Διεργασίες όπως ο καθαρισμός υγρού xenon και ο κρυογονικός έλεγχος θερμοκρασίας πρέπει να ξεπερνούν αυστηρές συνθήκες, όπως εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, υψηλές απαιτήσεις καθαριότητας και λειτουργία χωρίς διαρροές.

  

2. Τεχνολογία Suofu: Διευκόλυνση της προόδου του πειράματος PandaX

Στο πλαίσιο του συστήματος ψύξης του πειράματος PandaX, οι μικρομαγνητικές γραναζωτές αντλίες της σειράς NP της Suofu επιλέχθηκαν ως ο βασικός εξοπλισμός για την κίνηση κυκλοφορίας ψυκτικού υγρού . Τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους ταιριάζουν απόλυτα με τις απαιτήσεις υψηλών προδιαγραφών ενός έργου σε εθνικό επίπεδο:

Εικόνα 1: Διάγραμμα θέσης αντλίας γραναζιών

1. Σχεδιασμός Χωρίς Διαρροές, Εξασφάλιση Πειραματικής Ασφάλειας

   Χρησιμοποιώντας μαγνητικό σύνδεσμο και πλήρως συγκολλημένο σώμα αντλίας, εξαλείφει πλήρως τον κίνδυνο διαρροής ψυκτικού (π.χ. αιθανόλης), πληρώντας τις ακραίες απαιτήσεις ασφαλείας για εξοπλισμό σε υπόγειο εργαστήριο. Αποφεύγει τα προβλήματα φθοράς που σχετίζονται με τις παραδοσιακές αντλίες μηχανικής στεγανοποίησης, διασφαλίζοντας μακροχρόνια λειτουργία χωρίς συντήρηση και μειώνοντας τον κίνδυνο πειραματικής διακοπής.

2. Ανοχή εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας, εξασφαλίζοντας σταθερή εξέλιξη του πειράματος

   Με δυνατότητα λειτουργίας σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -120°C έως 150°C (προσαρμοσμένα μοντέλα Suofu μικρομαγνητικές αντλίες με γρανάζια NP1700, NP900 ), διαχειρίζεται σταθερά το περιβάλλον εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας ( -120°C ) που εμπλέκεται στη διαδικασία καθαρισμού υγρού xenon.

3. Έλεγχος ροής υψηλής ακρίβειας, ικανοποίηση αυστηρών πειραματικών απαιτήσεων

   Οι εναλλάκτες θερμότητας μικροκαναλιού απαιτούν πίεση 3-6 bar. Οι γραναζωτές αντλίες της σειράς NP διατηρούν σταθερή ροή ακόμα και κάτω από αυτή την πίεση . Η ακρίβεια ελέγχου ροής των γραναζωτών αντλιών Suofu φτάνει το 0,1%. Σε συνδυασμό με τη ρύθμιση ταχύτητας σερβοκινητήρα, ταιριάζει με ακρίβεια στις αυστηρές απαιτήσεις του συστήματος ψύξης σχετικά με τις διακυμάνσεις της ροής. (Για σύγκριση: με σταθερή ταχύτητα και διακύμανση πίεσης 0,5 bar, η διακύμανση της ροής μιας φυγοκεντρικής αντλίας είναι περίπου 40%, ενώ για μια αντλία μικροχειριστηρίου Suofu υπό διακύμανση πίεσης 4 bar, η διακύμανση ροής είναι μόνο 5%).

4. Εξόδου Υψηλής Πίεσης Ενίσχυση της Απόδοσης Ψύξης Εξοπλισμού

   Το ψυκτικό αιθανόλης, σε μια εξαιρετικά τυρβώδη κατάσταση, παρουσιάζει σημαντικά βελτιωμένη απόδοση ανταλλαγής θερμότητας λόγω ανομοιόμορφων τοιχωμάτων σωλήνων και αλλαγών διατομής. Ταυτόχρονα, οι αναταράξεις υψηλής ταχύτητας μπορούν να εμποδίσουν την εναπόθεση στερεών μικροκρυστάλλων. Ωστόσο, αυτός ο σχεδιασμός αυξάνει την αντίσταση ροής, καθιστώντας απαραίτητη την εξάρτηση από μια αντλία κυκλοφορίας υψηλής πίεσης. Οι γραναζωτές αντλίες Suofu παρέχουν πίεση εξόδου 2 MPa ( 20 Kg ) και πίεση αναρρόφησης 0,09 MPa, λειτουργώντας σταθερά ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Με την τοποθέτηση της αντλίας ανάντη του εξατμιστή, μειώνεται η επίδραση της αντίστασης ροής στο σύστημα και ελαχιστοποιείται η παραγωγή θερμότητας από το σώμα της αντλίας που παρεμποδίζει το ψυκτικό υγρό, διασφαλίζοντας αποτελεσματική ψύξη από το ACR σε περιβάλλοντα ακραίων χαμηλών θερμοκρασιών.

5. Ακριβής Έλεγχος, Εξασφάλιση Ακριβούς Ρύθμισης Θερμοκρασίας Συστήματος

   Όταν ο ανιχνευτής PandaX και η στήλη απόσταξης λειτουργούν σταθερά στους 178K, η ζήτηση ψυκτικής ισχύος δεν είναι υψηλή. Ωστόσο, οι απαιτήσεις σταθερότητας θερμοκρασίας είναι αυστηρές, με επιτρεπόμενα σφάλματα ±0,1K ή ακόμη και ±0,01K. Το 'Θερμικό Φορτίο A' στην παρακάτω εικόνα ( Εικόνα 2 ) μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο κεντρικό σύστημα ψύξης . Ο σχεδιασμός βασίζεται σε μια κρύα κεφαλή ακριβείας ελεγχόμενης θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας το ACR, όπου το ψυκτικό χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμεύει ως κύρια πηγή ψύξης. Η γραναζωτή αντλία, λόγω της ειδικής δομής του σώματος της αντλίας, επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της ακρίβειας ροής , διασφαλίζοντας τον ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας του συστήματος.

Εικόνα 2: Σύνδεση θερμικού φορτίου κεντρικού συστήματος ψύξης

6. Προσαρμοσμένη υπηρεσία, Απαιτήσεις Συγκροτήματος Συνεδριάσεων

   Σύμφωνα με τη διάταξη του πειράματος PandaX, η Suofu παρείχε λύσεις κίνησης κινητήρα χωρίς ψήκτρες σερβο και συνεχούς ρεύματος, προσαρμοσμένες σε περιορισμένους χώρους και ειδικά περιβάλλοντα παροχής ρεύματος.

3. Suofu: Εξυπηρέτηση Εθνικής Στρατηγικής με τεχνολογία αιχμής

Οι μικρομαγνητικές γραναζωτές αντλίες της σειράς NP της Suofu χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως στην αεροδιαστημική, στους ημιαγωγούς, στην ιατρική, στη γεωργία, στην ψύξη και σε άλλους τομείς. Η συμμετοχή τους στο έργο PandaX επικυρώνει για άλλη μια φορά την τεχνολογική τους ηγεσία.

'Γνωρίζουμε βαθιά ότι οι απαιτήσεις αξιοπιστίας για εξαρτήματα σε εθνικά μεγάλα επιστημονικά έργα είναι αυστηρές. Η Suofu γυαλίζει κάθε λεπτομέρεια με πνεύμα τεχνίτη, βοηθώντας τη βασική επιστημονική έρευνα της Κίνας να προχωρήσει στα σύνορα του κόσμου.'

— Lin Qiangxing, Γενικός Διευθυντής της Suofu

Από το εργαστήριο μέχρι το απέραντο σύμπαν, η Suofu προστατεύει την εθνική επιστημονική εξερεύνηση με καινοτόμο τεχνολογία. Στο μέλλον, θα συνεχίσουμε να εμβαθύνουμε στον τομέα των μικροαντλιών , παρέχοντας λύσεις «Έξυπνα Κατασκευασμένοι στην Κίνα» για πιο υψηλού επιπέδου επιστημονικές έρευνες και βιομηχανικά σενάρια!

(Σημείωση: Οι τεχνικές παράμετροι σε αυτό το άρθρο προέρχονται από το δημοσίως διαθέσιμο έγγραφο 'Σχεδίαση θερμικής διαχείρισης και επικύρωση βασικής τεχνολογίας για το υπόγειο πείραμα PandaX' και τα δεδομένα δοκιμών προϊόντος της Suofu.)