ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสนับสนุน PandaX ที่ห้องปฏิบัติการใต้ดิน Jinping ของจีน

เมื่อเร็วๆ นี้ วารสารการทำความเย็นระหว่างประเทศที่เชื่อถือได้ International Journal of Refrigeration ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง 'การออกแบบการจัดการความร้อนและการตรวจสอบเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการทดลองใต้ดิน PandaX' บทความนี้ระบุความยาวที่สำคัญเพื่อระบุถึงบทบาทที่สำคัญของปั๊มไมโครเกียร์ใน ระบบทำความเย็น ของการตั้งค่าการทดลอง และรับทราบถึงการสนับสนุนทางเทคนิคที่มาจากซัพพลายเออร์ปั๊ม

ในส่วนกิตติกรรมประกาศ ผู้เขียนแสดงความขอบคุณเป็นพิเศษสำหรับการสนับสนุนทางเทคนิคจาก Qiangxing Lin จาก Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.

ในการเดินทางสำรวจความลึกลับของจักรวาล PandaX (โครงการ PandaX) ห้องปฏิบัติการใต้ดิน Jinping ของจีน ถือเป็นโครงการวิทยาศาสตร์ระดับชาติที่อุทิศตนเพื่อการตรวจจับสสารมืดและการวิจัยนิวตริโน ซึ่งแสดงถึงจุดสุดยอดของความพยายามของจีนในด้านฟิสิกส์พื้นฐาน Suofu ประสบความสำเร็จในการเข้าร่วมโครงการนี้ โดยอาศัยประสิทธิภาพที่โดดเด่นของผลิตภัณฑ์หลัก ซึ่งก็คือ ปั๊มเกียร์ไมโครแม่เหล็กซีรีส์ NP โดยให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับระบบทำความเย็นของอุปกรณ์ทดลอง จึงช่วยพัฒนาความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์

1. โครงการวิทยาศาสตร์แห่งชาติ Sino: ภารกิจและความสำคัญของ PandaX

การทดลอง PandaX เป็นโครงการตรวจจับสสารมืดใต้ดินลึกชั้นนำของจีน ซึ่งตั้งอยู่ที่ห้องปฏิบัติการใต้ดิน Jinping (CJPL) ที่ลึกที่สุดในโลก โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อจับสัญญาณอนุภาคสสารมืดโดยใช้เครื่องตรวจจับซีนอนของเหลวที่มีความไวสูง โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่างสถาบันชั้นนำ เช่น มหาวิทยาลัย Tsinghua และมหาวิทยาลัย Shanghai Jiao Tong ได้รับการจัดอันดับให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ผลการวิจัยถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับฟิสิกส์อนุภาคและจักรวาลวิทยา

• การทดลองมาตรฐานสากล:​ การทดลองกำหนดให้เครื่องตรวจจับทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษที่ 178±0.1 K ความน่าเชื่อถือและความแม่นยำของระบบทำความเย็นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความถูกต้องของข้อมูลการตรวจจับ

• ความท้าทายทางเทคนิค:​ กระบวนการต่างๆ เช่น การทำให้บริสุทธิ์ด้วยซีนอนของเหลวและการควบคุมอุณหภูมิด้วยความเย็นเยือกแข็ง จะต้องเอาชนะสภาวะที่เข้มงวด รวมถึงอุณหภูมิที่ต่ำมาก ข้อกำหนดด้านความสะอาดในระดับสูง และการทำงานที่ปราศจากการรั่วไหล

  

2. เทคโนโลยี Suofu: อำนวยความสะดวกต่อความก้าวหน้าของการทดลอง PandaX

ภายในระบบทำความเย็นของการทดลอง PandaX ปั๊มเกียร์ไมโครแม่เหล็กซีรีส์ NP ของ Suofu ได้รับเลือกให้เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับ การขับเคลื่อนการหมุนเวียนของน้ำหล่อ เย็น ลักษณะทางเทคนิคของพวกเขาตรงกับข้อกำหนดมาตรฐานระดับสูงของโครงการระดับชาติอย่างสมบูรณ์แบบ:

รูปที่ 1: แผนผังตำแหน่งปั๊มเกียร์

1. การออกแบบที่ปราศจากการรั่วซึม มั่นใจในความปลอดภัยในการทดลอง

   การใช้ข้อต่อแม่เหล็กและตัวปั๊มที่เชื่อมทั้งหมด ช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารหล่อเย็น (เช่น เอทานอล) ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยขั้นสูงสุดสำหรับอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการใต้ดิน หลีกเลี่ยงปัญหาการสึกหรอที่เกี่ยวข้องกับปั๊มซีลเชิงกลแบบเดิม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานไม่ต้องบำรุงรักษาในระยะยาว และลดความเสี่ยงของการหยุดชะงักในการทดลอง

2. ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ ช่วยให้มั่นใจถึงความก้าวหน้าของการทดลองที่เสถียร

   สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ -120°C ถึง 150°C (รุ่นที่กำหนดเอง ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็ก Suofu NP1700, NP900 ) สามารถจัดการกับ สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก ( -120°C ) ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ซีนอนเหลวได้ อย่างเสถียร

3. การควบคุมการไหลที่มีความแม่นยำสูง ตอบสนองความต้องการเชิงทดลองที่เข้มงวด

   เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบช่องไมโครต้องใช้แรงดัน 3-6 บาร์ ปั๊มเกียร์ซีรีส์ NP รักษาอัตราการไหลที่เสถียรแม้ภายใต้ ดันนี้ แรง ความ แม่นยำ ในการควบคุมการไหล ของปั๊มเกียร์ Suofu ถึง 0.1% เมื่อใช้ร่วมกับการควบคุมความเร็วของเซอร์โวมอเตอร์ จะตรงกับข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบทำความเย็นเกี่ยวกับความผันผวนของการไหลได้อย่างแม่นยำ (สำหรับการเปรียบเทียบ: ด้วยความเร็วคงที่และความผันผวนของแรงดัน 0.5 บาร์ ความผันผวนของการไหลของปั๊มแรงเหวี่ยงจะอยู่ที่ประมาณ 40% ในขณะที่ปั๊มเกียร์ไมโคร Suofu ภายใต้ความผันผวนของแรงดัน 4 บาร์ ความผันผวนของการไหลจะมีเพียง 5%)

4. เอาต์พุตแรงดันสูงเพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็นของอุปกรณ์

   สารหล่อเย็นเอทานอลในสภาวะปั่นป่วนสูง มีประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ดีขึ้นอย่างมาก เนื่องจากผนังท่อไม่เรียบและการเปลี่ยนแปลงหน้าตัด ในขณะเดียวกัน ความปั่นป่วนที่ความเร็วสูงสามารถยับยั้งการสะสมของไมโครคริสตัลที่เป็นของแข็งได้ อย่างไรก็ตาม การออกแบบนี้จะเพิ่มความต้านทานการไหล โดยจำเป็นต้องอาศัยปั๊มหมุนเวียนแรงดันสูง ปั๊มเกียร์ Suofu ให้แรงดันเอาต์พุต 2 MPa ( 20 Kg ) และแรงดันดูด 0.09 MPa ทำงานได้อย่างเสถียรแม้ในอุณหภูมิต่ำ ด้วยการวางปั๊มไว้ที่ต้นทางของเครื่องระเหย ผลกระทบของความต้านทานการไหลต่อระบบจะลดลง และการสร้างความร้อนจากตัวปั๊มที่รบกวนสารหล่อเย็นจะลดลง ทำให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุตการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพจาก ACR ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก

5. การควบคุมที่แม่นยำ รับประกันการควบคุมอุณหภูมิของระบบที่แม่นยำ

   เมื่อเครื่องตรวจจับและการกลั่นของ PandaX ทำงานอย่างต่อเนื่องที่ 178K ความต้องการพลังงานความเย็นจะไม่สูงนัก อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดด้านความเสถียรของอุณหภูมินั้นเข้มงวด โดยมีข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ที่ ±0.1K หรือแม้แต่ ±0.01K 'โหลดความร้อน A' ในรูปด้านล่าง ( รูปที่ 2 สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับ ระบบทำความเย็นส่วนกลาง ) การออกแบบขึ้นอยู่กับหัวเย็นที่ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำโดยใช้ ACR โดยที่สารหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำทำหน้าที่เป็นแหล่งทำความเย็นหลัก เนื่องจากโครงสร้างตัวปั๊มแบบพิเศษ ปั๊มเกียร์ทำให้สามารถ ควบคุมการไหลได้ อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบจะควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ

รูปที่ 2: การเชื่อมต่อโหลดความร้อนของระบบทำความเย็นส่วนกลาง

6. บริการที่ปรับแต่งตามความต้องการ ตอบสนองความต้องการที่ซับซ้อน

   ตามโครงร่างการทดลองของ PandaX Suofu ได้นำเสนอโซลูชั่นขับเคลื่อนมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านทั้งแบบ เซอร์โว ​และแบบ DC โดยปรับให้เข้ากับพื้นที่จำกัดและสภาพแวดล้อมการจ่ายไฟแบบพิเศษ

3. Suofu: ให้บริการยุทธศาสตร์ชาติด้วยเทคโนโลยีล้ำสมัย

ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กซีรีส์ NP ของ Suofu มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ เซมิคอนดักเตอร์ การแพทย์ เกษตรกรรม เครื่องทำความเย็น และสาขาอื่นๆ การเข้าร่วมโครงการ PandaX ถือเป็นเครื่องยืนยันความเป็นผู้นำทางเทคโนโลยีของพวกเขาอีกครั้ง

'เราตระหนักดีว่าข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสำหรับส่วนประกอบในโครงการวิทยาศาสตร์ที่สำคัญระดับชาตินั้นเข้มงวด Suofu ขัดเกลาทุกรายละเอียดด้วยจิตวิญญาณของช่างฝีมือ ช่วยให้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานของจีนก้าวไปสู่ขอบเขตของโลก'

— Lin Qiangxing ผู้จัดการทั่วไปของ Suofu

จากห้องปฏิบัติการไปจนถึงจักรวาลอันกว้างใหญ่ Suofu ปกป้องการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ระดับชาติด้วยเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรม ในอนาคต เราจะเจาะลึกในด้าน ปั๊มขนาดเล็ก ต่อไป โดยนำเสนอโซลูชัน 'ผลิตในจีนอย่างชาญฉลาด' สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับสูงและสถานการณ์ทางอุตสาหกรรม!

(หมายเหตุ: พารามิเตอร์ทางเทคนิคในบทความนี้ได้มาจากรายงานที่เผยแพร่ต่อสาธารณะ 'การออกแบบการจัดการความร้อนและการตรวจสอบเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการทดลองใต้ดิน PandaX' และข้อมูลการทดสอบผลิตภัณฑ์ของ Suofu)