Lượt xem: 0 Tác giả: Suofu Thời gian xuất bản: 2026-04-01 Nguồn gốc: Địa điểm
Gần đây, tạp chí điện lạnh quốc tế có uy tín Tạp chí Điện lạnh Quốc tế đã xuất bản một bài báo có tiêu đề 'Thiết kế quản lý nhiệt và xác nhận công nghệ then chốt cho thí nghiệm dưới lòng đất PandaX'. Bài viết dành thời gian đáng kể để nêu rõ vai trò quan trọng của máy bơm bánh răng siêu nhỏ trong hệ thống làm mát của thiết lập thử nghiệm và ghi nhận sự hỗ trợ kỹ thuật do nhà cung cấp máy bơm cung cấp.
Trong phần Lời cảm ơn, các tác giả đặc biệt bày tỏ lời cảm ơn về sự hỗ trợ kỹ thuật từ Qiangxing Lin của Shanghai Super Fluid Industrial Co., Ltd.
Trong hành trình khám phá những bí ẩn của vũ trụ, Phòng thí nghiệm ngầm Trung Quốc PandaX (dự án PandaX) là một dự án khoa học lớn quốc gia dành riêng cho việc phát hiện vật chất tối và nghiên cứu neutrino, đại diện cho nỗ lực đỉnh cao của Trung Quốc trong lĩnh vực vật lý cơ bản. Dựa vào hiệu suất vượt trội của sản phẩm cốt lõi – máy bơm bánh răng vi mô dòng NP – Suofu đã tham gia thành công vào dự án này, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho hệ thống làm mát của thiết bị thí nghiệm, từ đó hỗ trợ những bước đột phá ở lĩnh vực khoa học.
Thí nghiệm PandaX là dự án phát hiện vật chất tối dưới lòng đất hàng đầu của Trung Quốc được đặt tại Phòng thí nghiệm ngầm Cận Bình (CJPL) sâu nhất thế giới. Nó nhằm mục đích thu thập tín hiệu của các hạt vật chất tối bằng máy dò xenon lỏng có độ nhạy cao. Dự án này là sự hợp tác giữa các tổ chức hàng đầu như Đại học Thanh Hoa và Đại học Giao thông Thượng Hải, được liệt kê là Cơ sở hạ tầng Khoa học và Công nghệ lớn của Quốc gia. Các kết quả nghiên cứu của nó có ý nghĩa quan trọng đối với vật lý hạt và vũ trụ học.
Thí nghiệm tiêu chuẩn quốc tế: Thí nghiệm yêu cầu máy dò hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cực thấp 178±0,1 K. Độ tin cậy và độ chính xác của hệ thống làm mát liên quan trực tiếp đến độ chính xác của dữ liệu phát hiện.
Thách thức kỹ thuật: Các quy trình như tinh chế xenon lỏng và kiểm soát nhiệt độ đông lạnh phải vượt qua các điều kiện nghiêm ngặt bao gồm nhiệt độ cực thấp, yêu cầu độ sạch cao và hoạt động không bị rò rỉ.
Trong hệ thống làm mát của thí nghiệm PandaX, máy bơm bánh răng từ tính siêu nhỏ NP Series của Suofu đã được chọn làm thiết bị cốt lõi cho bộ truyền động tuần hoàn chất làm mát . Đặc tính kỹ thuật của chúng hoàn toàn phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn cao của một dự án cấp quốc gia:
Hình 1: Sơ đồ vị trí bơm bánh răng
Thiết kế không rò rỉ, đảm bảo an toàn thực nghiệm
Bằng cách sử dụng khớp nối từ và thân bơm được hàn hoàn toàn, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ rò rỉ chất làm mát (ví dụ như ethanol), đáp ứng các yêu cầu an toàn cao độ cho thiết bị trong phòng thí nghiệm dưới lòng đất. Nó tránh được các vấn đề mài mòn liên quan đến bơm phốt cơ khí truyền thống, đảm bảo hoạt động lâu dài không cần bảo trì và giảm nguy cơ gián đoạn thử nghiệm.
Dung sai nhiệt độ cực thấp, đảm bảo tiến trình thí nghiệm ổn định
Có khả năng hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -120°C đến 150°C (các mẫu máy bơm bánh răng siêu nhỏ Suofu NP1700, NP900 tùy chỉnh ), nó xử lý ổn định môi trường nhiệt độ cực thấp ( -120°C ) liên quan đến quá trình tinh chế xenon lỏng.
Kiểm soát luồng có độ chính xác cao, đáp ứng nhu cầu thử nghiệm nghiêm ngặt
Bộ trao đổi nhiệt vi kênh yêu cầu áp suất 3-6 bar. Bơm bánh răng dòng NP duy trì dòng chảy ổn định ngay cả dưới áp suất này . Độ chính xác kiểm soát dòng chảy của bơm bánh răng Suofu đạt 0,1%. Kết hợp với khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ servo, nó đáp ứng chính xác các yêu cầu nghiêm ngặt của hệ thống làm mát về sự dao động của dòng chảy. (Để so sánh: với tốc độ không đổi và dao động áp suất 0,5 bar, dao động dòng chảy của bơm ly tâm là khoảng 40%; trong khi đối với bơm bánh răng siêu nhỏ Suofu dưới dao động áp suất 4 bar, dao động dòng chảy chỉ là 5%.)
Thiết bị nâng cao hiệu suất làm mát đầu ra áp suất cao
Chất làm mát bằng ethanol, ở trạng thái hỗn loạn cao, có hiệu suất trao đổi nhiệt được cải thiện đáng kể do thành ống không bằng phẳng và những thay đổi về mặt cắt ngang. Đồng thời, nhiễu loạn tốc độ cao có thể ức chế sự lắng đọng của các vi tinh thể rắn. Tuy nhiên, thiết kế này làm tăng lực cản dòng chảy, đòi hỏi phải sử dụng bơm tuần hoàn áp suất cao. Bơm bánh răng Suofu cung cấp áp suất đầu ra 2 MPa ( 20 Kg ) và áp suất hút 0,09 MPa, hoạt động ổn định ngay cả ở nhiệt độ thấp. Bằng cách đặt máy bơm ngược dòng của thiết bị bay hơi, tác động của lực cản dòng chảy lên hệ thống sẽ giảm và việc sinh nhiệt từ thân bơm cản trở chất làm mát được giảm thiểu, đảm bảo hiệu quả làm lạnh đầu ra từ ACR trong môi trường nhiệt độ cực thấp.
Kiểm soát chính xác, đảm bảo điều chỉnh nhiệt độ hệ thống chính xác
Khi máy dò PandaX và cột chưng cất hoạt động ổn định ở mức 178K thì nhu cầu năng lượng làm mát không cao. Tuy nhiên, yêu cầu về độ ổn định nhiệt độ rất nghiêm ngặt, với sai số cho phép là ±0,1K hoặc thậm chí ±0,01K. 'Tải nhiệt A' trong hình bên dưới ( Hình 2 ) có thể được kết nối trực tiếp với hệ thống làm mát trung tâm . Thiết kế này dựa trên đầu lạnh được kiểm soát nhiệt độ chính xác bằng ACR, trong đó chất làm mát nhiệt độ thấp đóng vai trò là nguồn làm mát chính. Bơm bánh răng, nhờ cấu trúc thân bơm đặc biệt, cho phép kiểm soát độ chính xác dòng chảy một cách chính xác , đảm bảo kiểm soát nhiệt độ chính xác của hệ thống.
Hình 2: Kết nối tải nhiệt của hệ thống làm mát trung tâm
Dịch vụ tùy chỉnh, đáp ứng yêu cầu phức tạp
Theo cách bố trí của thí nghiệm PandaX, Suofu đã cung cấp cả servo và DC, thích ứng với không gian hạn chế và môi trường cung cấp điện đặc biệt.giải pháp truyền động động cơ không chổi than
Máy bơm bánh răng từ tính siêu nhỏ NP Series của Suofu đã được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, chất bán dẫn, y tế, nông nghiệp, điện lạnh và các lĩnh vực khác. Sự tham gia của họ vào dự án PandaX một lần nữa khẳng định vị thế dẫn đầu về công nghệ của họ.
'Chúng tôi nhận thức sâu sắc rằng các yêu cầu về độ tin cậy đối với các thành phần trong các dự án khoa học lớn của quốc gia là rất nghiêm ngặt. Suofu trau chuốt từng chi tiết bằng tinh thần của một người thợ thủ công, giúp nghiên cứu khoa học cơ bản của Trung Quốc tiến lên hàng đầu thế giới.'
— Lin Qiangxing, Tổng giám đốc của Suofu
Từ phòng thí nghiệm đến vũ trụ rộng lớn, Suofu bảo vệ hoạt động khám phá khoa học quốc gia bằng công nghệ tiên tiến. Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về lĩnh vực máy bơm siêu nhỏ , cung cấp các giải pháp 'Sản xuất thông minh tại Trung Quốc' cho các kịch bản công nghiệp và nghiên cứu khoa học cao cấp hơn!
(Lưu ý: Các thông số kỹ thuật trong bài viết này được lấy từ bài báo công bố 'Thiết kế quản lý nhiệt và xác nhận công nghệ chính cho thí nghiệm dưới lòng đất PandaX' và dữ liệu thử nghiệm sản phẩm của Suofu.)
