中国散裂中子源低温系统氦制冷系统的安装与调试

氦制冷系统是中国散裂中子源(CSNS)低温系统的重要组成部分,能够为氢循环系统提供2 200 W@20 K的冷源。介绍了CSNS氦制冷系统的组成及设备布局图及氦制冷系统的调试原理,完成了控制界面图及氦制冷系统的安装和调试准备工作,详细说明了调试的过程,获得了700 W/1 400 W/2 200 W 3种制冷功率下的状态参数。氦制冷系统调试顺利完成,结果满足了验收指标。

EAST氦制冷机冷箱降温过程动态模拟

基于Aspen HYSYS,对EAST氦制冷机冷箱的板翅换热器、透平膨胀机、液氮预冷换热器等部件进行自定义开发,并结合实验数据完成了部件的仿真建模。在部件建模的基础上,建立了制冷机冷箱80K以下流程的降温过程动态仿真模型。实验数据表明,冷箱仿真模型能够反映实际制冷机的降温趋势,可以用来对冷箱降温过程进行仿真。探讨了透平启动时间对降温速率的影响,完成了300K~4.5K的降温过程的动态模拟。

大型超流氦制冷机1.8 K冷箱结构设计与分析

针对"聚变堆主机关键系统综合研究设施项目",拟建250 W@1.8 K超流氦制冷机,为中小型高场强超导磁体测试提供1.8 K的低温环境。作为1.8 K超流氦制冷机核心部件之一,1.8 K冷箱主要为低温换热器、液氦槽和冷压机等低温部件提供一个真空绝热的工作环境。首先根据制冷机流程,对1.8 K冷箱进行结构设计,然后采用ANSYS Workbench软件对1.8 K冷箱壳体进行正常工况和意外工况下应力及变形模拟,结果表明冷箱设计满足最大应力要求范围。最后根据抗震设计规范得到地震响应谱,通过模态分析和地震谱分析得到各载荷下冷箱壳体的地震响应,表明其在地震载荷作用下的安全性。

G-M/J-T氦制冷机系统冷箱漏热分析

冷箱是G-M/J-T氦制冷机系统的核心装置,氦制冷机冷箱由真空杜瓦、热防护屏组件、低温阀门和换热器组等构成,工作温度远低于环境温度。冷箱的漏热是影响G-M/J-T氦制冷机性能的一个重要因素。通过对G-M/J-T氦制冷机冷箱各主要部件的漏热计算,得出了冷箱内部主要部件漏热量分布,并进行了冷箱漏热实验验证,为G-M/J-T氦制冷机系统的优化设计和实验运行提供指导。