최근 권위 있는 국제 냉동 저널인 International Journal of Refrigeration에 'PandaX 지하 실험을 위한 열 관리 설계 및 핵심 기술 검증'이라는 제목의 논문이 게재되었습니다. 이 논문에서는 실험 설정의 냉각 시스템 에서 마이크로 기어 펌프가 수행하는 중요한 역할을 설명하는 데 상당한 시간을 할애 하고 펌프 공급업체가 제공하는 기술 지원을 인정합니다.
감사의 글 섹션에서 저자는 의 Qiangxing Lin의 기술 지원에 대해 구체적으로 감사를 표합니다. Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.
우주의 신비를 탐구하는 여정에서 중국 진핑 지하 연구소 PandaX(PandaX 프로젝트)는 암흑 물질 탐지 및 중성미자 연구에 전념하는 국가 주요 과학 프로젝트로, 기초 물리학 분야에서 중국의 노력의 정점을 나타냅니다. 핵심 제품인 NP 시리즈 마이크로 자기 기어 펌프 의 탁월한 성능을 바탕으로 Suofu는 이 프로젝트에 성공적으로 참여하여 실험 장치의 냉각 시스템에 대한 핵심 기술 지원을 제공함으로써 과학 분야의 획기적인 발전을 도왔습니다.
PandaX 실험은 세계에서 가장 깊은 Jinping Underground Laboratory(CJPL)에 위치한 중국의 대표적인 지하 심해 암흑물질 탐지 프로젝트입니다. 고감도 액체 크세논 검출기를 사용하여 암흑 물질 입자의 신호를 포착하는 것을 목표로 합니다. Tsinghua University 및 Shanghai Jiao Tong University와 같은 최고 기관 간의 협력으로 이루어진 이 프로젝트는 국가 주요 과학 기술 인프라로 등록되었습니다. 그 연구 결과는 입자물리학과 우주론에 있어서 중요한 의미를 갖습니다.
국제 표준 실험: 실험에서는 검출기가 178±0.1K의 초저온 환경에서 안정적으로 작동해야 합니다. 냉각 시스템의 신뢰성과 정밀도는 검출 데이터의 정확성과 직접적인 관련이 있습니다.
기술적 과제: 액체 크세논 정화 및 극저온 제어와 같은 공정은 극저온, 높은 청결도 요구 사항, 누출 없는 작동 등 엄격한 조건을 극복해야 합니다.
PandaX 실험의 냉각 시스템 내에서 Suofu의 NP 시리즈 마이크로 자기 기어 펌프가 위한 핵심 장비로 선택되었습니다 냉각수 순환 구동을 . 이들의 기술적 특성은 국가 수준 프로젝트의 높은 표준 요구 사항과 완벽하게 일치합니다.
그림 1: 기어 펌프 위치 다이어그램
누출 없는 설계, 실험 안전 보장
자석 커플링과 완전히 용접된 펌프 본체를 활용하여 냉각수(예: 에탄올) 누출 위험을 완전히 제거하여 지하 실험실 장비에 대한 엄격한 안전 요구 사항을 충족합니다. 기존 기계식 씰 펌프와 관련된 마모 문제를 방지하여 장기간 유지 관리가 필요 없는 작동을 보장하고 실험 중단 위험을 줄입니다.
초저온 내성으로 안정적인 실험 진행 보장
-120°C ~ 150°C(맞춤형 모델 의 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있으며 , Suofu 마이크로 자기 기어 펌프 NP1700, NP900 ) 안정적으로 처리합니다 . 극저온 환경 ( -120°C )을 액체 크세논 정화 공정과 관련된
고정밀 흐름 제어, 엄격한 실험 요구 사항 충족
마이크로채널 열교환기에는 3~6bar의 압력이 필요합니다. NP 시리즈 기어 펌프는 이 압력 하에서도 안정적인 흐름을 유지합니다 . 합니다 . Suofu 기어 펌프의 유량 제어 정밀도는 0.1%에 도달 서보 모터 속도 조절과 결합되어 유량 변동과 관련된 냉각 시스템의 엄격한 요구 사항을 정확하게 일치시킵니다. (비교: 속도가 일정하고 압력 변동이 0.5bar인 경우 원심 펌프의 유량 변동은 약 40%인 반면, 압력 변동이 4bar인 Suofu 마이크로 기어 펌프의 경우 유량 변동은 5%에 불과합니다.)
고압 출력으로 장비 냉각 효율 향상
난류가 심한 상태의 에탄올 냉각수는 고르지 않은 파이프 벽과 단면 변화로 인해 열교환 효율이 크게 향상됩니다. 동시에 고속 난류는 고체 미세결정의 침착을 억제할 수 있습니다. 그러나 이 설계는 흐름 저항을 증가시켜 고압 순환 펌프에 의존해야 합니다. Suofu 기어 펌프는 2MPa( 20Kg ) 출력 압력과 0.09MPa 흡입 압력을 제공하여 저온에서도 안정적으로 작동합니다. 펌프를 증발기 상류에 배치함으로써 시스템에 대한 유동 저항의 영향을 줄이고, 냉각수를 방해하는 펌프 본체의 열 발생을 최소화하여 극저온 환경에서 ACR의 효율적인 냉동 출력을 보장합니다.
정밀한 제어로 정확한 시스템 온도 조절 보장
PandaX 검출기와 증류탑이 178K에서 안정적으로 작동할 때 냉각 전력 수요는 높지 않습니다. 그러나 온도 안정성 요구 사항은 ±0.1K 또는 ±0.01K의 허용 오차로 엄격합니다. 아래 그림( 의 '열 부하 A'는 그림 2 ) 에 직접 연결될 수 있습니다 중앙 냉각 시스템 . 이 설계는 저온 냉각수가 주요 냉각원 역할을 하는 ACR을 사용하는 정밀 온도 제어 콜드 헤드를 기반으로 합니다. 기어 펌프는 특수한 펌프 본체 구조로 인해 정밀한 유량 정확도 제어가 가능하여 시스템의 정확한 온도 제어가 보장됩니다.
그림 2: 중앙 냉각 시스템 열 부하 연결
맞춤형 서비스, 복잡한 요구 사항 충족
PandaX 실험의 레이아웃에 따르면 Suofu는 제한된 공간과 특수 전원 공급 장치 환경에 적응하는 서보 및 DC 브러시리스 모터 드라이브 솔루션을 모두 제공했습니다.
Suofu의 NP 시리즈 마이크로 자기 기어 펌프는 이미 항공우주, 반도체, 의료, 농업, 냉동 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있습니다. PandaX 프로젝트 참여는 다시 한번 그들의 기술 리더십을 입증합니다.
'우리는 국가 주요 과학 프로젝트의 구성 요소에 대한 신뢰성 요구 사항이 엄격하다는 것을 깊이 인식하고 있습니다. Suofu는 장인 정신으로 모든 세부 사항을 연마하여 중국의 기초 과학 연구가 세계 개척으로 나아갈 수 있도록 돕습니다.'
— Lin Qiangxing, Suofu 총괄 관리자
실험실부터 광활한 우주까지, Suofu는 혁신적인 기술로 국가 과학 탐사를 보호합니다. 앞으로도 우리는 마이크로 펌프 분야를 더욱 깊이 탐구하여 보다 고급 과학 연구 및 산업 시나리오를 위한 '지능형 Made in China' 솔루션을 제공할 것입니다!
(참고: 이 기사의 기술 매개변수는 공개된 논문 'PandaX 지하 실험을 위한 열 관리 설계 및 핵심 기술 검증'과 Suofu의 제품 테스트 데이터에서 가져온 것입니다.)
상하이슈퍼플루이드(주)
Shanghai Super Fluid Co., Ltd.(Suofu)는 상하이(Shanghai Suofu)에 R&D 및 판매 센터를 두고 있으며 푸젠성 Sanming City(Sanming Suofu)에 생산 기지를 두고 있습니다. 자체 R&D 팀과 독립적인 생산 공장을 갖춘 이 회사는 1600㎡ 생산 작업장과 200㎡ 창고를 포함하여 총 2000㎡의 면적을 차지합니다. SUOFU는 19에이커 규모의 건축 면적 20,000제곱미터에 달하는 새로운 공장을 건설하고 있습니다 . Sanming Suofu는 국가 하이테크 기업 이자 전문화, 세련, 차별화 및 혁신(SRDI) 기업 으로 인정받고 있습니다 . Fujian Zhongguancun Science Park에 위치한 이 회사는 Fujian 혁신 및 기업가 정신 대회에서 2위를 차지하고 전국 결승에 진출했습니다.
회사는 29개의 특허를 보유하고 있으며 25개의 국가 및 지방 차원의 R&D 프로젝트에 참여 했습니다..
Suofu 제품 장점:
특수 기어 프로파일 디자인: 독점 기어 프로파일 디자인은 뛰어난 내마모성과 거의 순수한 롤링 기어 맞물림을 제공합니다.
특수 캐비티 프로파일 설계: 광범위한 배출구 압력 변화로 작동 조건에 적응하고 저압, 고압 또는 단기 반전에서 잘 작동합니다.
맥동 없는 출구 압력: 고정밀 부품 가공 및 구조 설계로 원활한 액체 전달이 보장됩니다.
원샷 사출 성형 기어: 기어의 작동 톱니 표면은 후속 기계적 가공 없이 고정밀 원샷 사출 성형을 사용하여 제조되어 기어 작동 표면 무결성을 보장합니다.
고정밀 세라믹 샤프트: 고정밀 세라믹 샤프트는 탁월한 내마모성과 강성을 제공하여 연마성 액체 및 고압 조건에서 안정적인 펌프 작동을 보장합니다.
장기간 공회전 자흡 가능: 매체를 흡입하기 위해 펌프 입구 진공이 필요한 응용 분야에서 NP 시리즈 제품은 안정적인 성능을 제공합니다.
다양한 모터 옵션 사용 가능: 옵션에는 AC 방폭형, AC 가변 주파수, 단상/3상 AC, DC 브러시형, DC 브러시리스, 드라이버가 내장된 DC 브러시리스, 드라이버가 내장된 차폐형 DC 브러시리스 모터가 포함됩니다.
#원문: 이 글은 Shanghai Super Fluid Co., Ltd.의 원본입니다. 재인쇄 시 출처를 명시해 주시기 바랍니다. 우리는 모든 권리를 보유합니다.
