Wyświetlenia: 0 Autor: Suofu Czas publikacji: 2026-04-01 Pochodzenie: Strona
Niedawno w autorytatywnym międzynarodowym czasopiśmie poświęconym chłodnictwu International Journal of Refrigeration opublikowano artykuł zatytułowany „Projekt zarządzania ciepłem i walidacja kluczowych technologii w podziemnym eksperymencie PandaX”. W artykule poświęcono znaczną ilość czasu na określenie kluczowej roli, jaką odgrywają mikropompy zębate w układzie chłodzenia układu eksperymentalnego i podziękowano za wsparcie techniczne zapewnione przez dostawcę pomp.
W części Podziękowania autorzy wyrażają szczególne podziękowania za wsparcie techniczne ze strony Qiangxing Lin z Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.
W podróży mającej na celu odkrywanie tajemnic wszechświata chińskie podziemne laboratorium Jinping PandaX (projekt PandaX) jest głównym krajowym projektem naukowym poświęconym wykrywaniu ciemnej materii i badaniom nad neutrinami, co stanowi szczyt wysiłków Chin w dziedzinie fizyki podstawowej. Opierając się na wyjątkowej wydajności swojego podstawowego produktu — mikromagnetycznych pomp zębatych serii NP — firma Suofu z powodzeniem wzięła udział w tym projekcie, zapewniając kluczowe wsparcie techniczne dla układu chłodzenia aparatu eksperymentalnego, pomagając w ten sposób w przełomowych osiągnięciach naukowych.
Eksperyment PandaX to wiodący chiński projekt wykrywania ciemnej materii głęboko pod ziemią, zlokalizowany w najgłębszym na świecie podziemnym laboratorium Jinping (CJPL). Ma na celu przechwytywanie sygnałów cząstek ciemnej materii za pomocą bardzo czułych detektorów ciekłego ksenonu. Projekt ten, będący owocem współpracy czołowych instytucji, takich jak Uniwersytet Tsinghua i Uniwersytet Jiao Tong w Szanghaju, znajduje się na liście krajowej najważniejszej infrastruktury naukowo-technologicznej. Wyniki jego badań mają przełomowe znaczenie dla fizyki cząstek elementarnych i kosmologii.
Międzynarodowy eksperyment standardowy: Eksperyment wymaga stabilnej pracy detektora w środowisku o bardzo niskiej temperaturze 178±0,1 K. Niezawodność i precyzja układu chłodzenia są bezpośrednio powiązane z dokładnością danych detekcji.
Wyzwania techniczne: Procesy takie jak oczyszczanie ciekłym ksenonem i kriogeniczna kontrola temperatury muszą pokonać rygorystyczne warunki, w tym ekstremalnie niskie temperatury, wysokie wymagania w zakresie czystości i szczelność działania.
W ramach układu chłodzenia eksperymentu PandaX jako podstawowe wyposażenie napędu obiegu chłodziwa wybrano mikromagnetyczne pompy zębate serii NP firmy Suofu . Ich parametry techniczne doskonale odpowiadają wysokim wymaganiom projektu na szczeblu krajowym:
Rysunek 1: Schemat lokalizacji pompy zębatej
Szczelna konstrukcja zapewniająca bezpieczeństwo eksperymentalne
Wykorzystując sprzęgło magnetyczne i całkowicie spawany korpus pompy, całkowicie eliminuje ryzyko wycieku chłodziwa (np. etanolu), spełniając ekstremalne wymagania bezpieczeństwa stawiane sprzętowi w podziemnym laboratorium. Pozwala uniknąć problemów związanych ze zużyciem związanych z tradycyjnymi pompami z uszczelnieniem mechanicznym, zapewniając długoterminową, bezobsługową pracę i zmniejszając ryzyko przerw w eksperymentach.
Tolerancja na bardzo niskie temperatury, zapewniająca stabilny postęp eksperymentu
Może pracować w szerokim zakresie temperatur od -120°C do 150°C (indywidualne modele mikromagnetycznych pomp zębatych Suofu NP1700, NP900 ), stabilnie radzi sobie w środowisku o wyjątkowo niskiej temperaturze ( -120°C ) występującej w procesie oczyszczania ciekłego ksenonu.
Precyzyjna kontrola przepływu spełniająca rygorystyczne wymagania eksperymentalne
Mikrokanałowe wymienniki ciepła wymagają ciśnienia 3-6 barów. Pompy zębate serii NP utrzymują stabilny przepływ nawet pod tym ciśnieniem . Dokładność regulacji przepływu pomp zębatych Suofu sięga 0,1%. W połączeniu z regulacją prędkości silnika serwo precyzyjnie spełnia rygorystyczne wymagania układu chłodzenia dotyczące wahań przepływu. (Dla porównania: przy stałej prędkości i wahaniach ciśnienia o 0,5 bara wahania przepływu pompy odśrodkowej wynoszą około 40%, podczas gdy w przypadku mikropompy zębatej Suofu przy wahaniach ciśnienia o 4 bary wahania przepływu wynoszą tylko 5%).
Wyjście wysokiego ciśnienia zwiększające wydajność chłodzenia sprzętu
Chłodziwo etanolowe, w stanie silnie turbulentnym, charakteryzuje się znacznie poprawioną efektywnością wymiany ciepła z powodu nierównych ścianek rur i zmian przekroju poprzecznego. Jednocześnie turbulencje o dużej prędkości mogą hamować osadzanie się stałych mikrokryształów. Jednakże taka konstrukcja zwiększa opory przepływu, co powoduje konieczność zastosowania wysokociśnieniowej pompy obiegowej. Pompy zębate Suofu zapewniają ciśnienie wyjściowe 2 MPa ( 20 kg ) i ciśnienie ssania 0,09 MPa, pracując stabilnie nawet w niskich temperaturach. Dzięki umieszczeniu pompy przed parownikiem wpływ oporów przepływu na system jest zmniejszony, a wytwarzanie ciepła przez korpus pompy zakłócające przepływ chłodziwa jest zminimalizowane, zapewniając wydajną wydajność chłodniczą z ACR w środowiskach o ekstremalnie niskiej temperaturze.
Precyzyjna kontrola zapewniająca dokładną regulację temperatury systemu
Gdy detektor PandaX i kolumna destylacyjna pracują stale w temperaturze 178 K, zapotrzebowanie na moc chłodzenia nie jest wysokie. Jednakże wymagania dotyczące stabilności temperatury są surowe, z dopuszczalnymi błędami wynoszącymi ±0,1 K lub nawet ±0,01 K. „Obciążenie cieplne A” na poniższym rysunku ( Rysunek 2 ) można podłączyć bezpośrednio do centralnego układu chłodzenia . Konstrukcja opiera się na precyzyjnej głowicy chłodzącej o kontrolowanej temperaturze, wykorzystującej ACR, w której głównym źródłem chłodzenia jest niskotemperaturowy płyn chłodzący. Pompa zębata dzięki specjalnej budowie korpusu umożliwia precyzyjną kontrolę dokładności przepływu , zapewniając dokładną kontrolę temperatury układu.
Rysunek 2: Podłączenie obciążenia cieplnego centralnego układu chłodzenia
Usługa dostosowana do indywidualnych potrzeb, spełniająca złożone wymagania
Zgodnie z układem eksperymentu PandaX, Suofu dostarczył rozwiązania w zakresie napędów serwo i bezszczotkowych silników prądu stałego, dostosowując się do ograniczonych przestrzeni i specjalnych środowisk zasilania.
Mikromagnetyczne pompy zębate serii NP firmy Suofu są już szeroko stosowane w lotnictwie, półprzewodnikach, medycynie, rolnictwie, chłodnictwie i innych dziedzinach. Udział w projekcie PandaX po raz kolejny potwierdza ich wiodącą pozycję technologiczną.
„Jesteśmy głęboko świadomi, że wymagania dotyczące niezawodności komponentów w dużych krajowych projektach naukowych są rygorystyczne. Suofu dopracowuje każdy szczegół z duchem rzemieślnika, pomagając podstawowym chińskim badaniom naukowym wysunąć się na światową granicę”.
— Lin Qiangxing, dyrektor generalny Suofu
Od laboratorium po rozległy kosmos, Suofu chroni krajowe badania naukowe dzięki innowacyjnej technologii. W przyszłości będziemy nadal zagłębiać się w dziedzinę mikropomp , dostarczając rozwiązania „inteligentnie wyprodukowane w Chinach” na potrzeby bardziej zaawansowanych badań naukowych i scenariuszy przemysłowych!
(Uwaga: parametry techniczne w tym artykule pochodzą z publicznie dostępnego artykułu „Projekt zarządzania ciepłem i walidacja kluczowych technologii w podziemnym eksperymencie PandaX” oraz danych z testów produktów Suofu.)
