CMTF 超流制冷装置中液氮预冷热交换器更换与控制系统升级
仪器与探测器
2023-08-31 v1
摘要
大多数制冷装置使用液氮预冷以实现冷却至 80 K 温度范围。在费米实验室 CMTF 超流制冷装置的一台此类系统中，氦气供应与液氮直接换热，因制冷装置跳闸期间热交换器失衡，氮在热交换器内部冻结。在热交换器升温过程中，冻结通道内形成被困 N2 蒸气袋，产生高局部压力并导致热交换器损坏/破裂。已完成热交换器更换，并对系统进行修改以防止再次发生。控制系统已更新：若 incoming 氦流温度低于 76 K，则完全旁通热交换器。这是通过复用冷箱内此前用于冗余 80 K 吸附器的两个控制阀作为热交换器旁通阀实现的。还进行了额外修改，以进一步防止制冷装置突然停机期间冷端大量冷氦气回流。该修改确保了热交换器的高可靠性，并防止可能损坏热交换器的氮冻结。
引用
@article{arxiv.2308.15615,
title = {Nitrogen Precooling Heat Exchanger replacement and control system upgrade in Superfluid Cryoplant at CMTF},
author = {J. Subedi and B. Hansen and M. White and V. Patel and J. Makara and O. Atassi and G. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15615},
year = {2023}
}
备注
Cryogenic Eng Conf and Intnl Cryo Materials Conf (CEC/ICMC 2023)