5月5日至8日，中國散裂中子源（CSNS）低溫系統(tǒng)在中科院高能所東莞分部完成了20K超臨界氫降溫。此次調(diào)試的主要設(shè)備包括氦制冷機(jī)、氫循環(huán)冷箱、壓力緩沖器冷箱、低溫氫傳輸管線、模擬負(fù)載（兩個模擬負(fù)載分別模擬兩個慢化器的動態(tài)熱負(fù)荷）。
2017年1月初，CSNS低溫系統(tǒng)完成了設(shè)備安裝，并隨即開始了調(diào)試工作。基于安全考慮，工作人員先使用氦氣進(jìn)行了五次降溫測試。在調(diào)試過程中不斷優(yōu)化控制邏輯，確保降溫過程的平穩(wěn)可靠，并實(shí)現(xiàn)了一鍵全自動降溫。4月開始，進(jìn)行超臨界氫降溫測試的準(zhǔn)備工作，包括氫系統(tǒng)配氣排放管路的漏率檢測、氫含量報(bào)警系統(tǒng)的校準(zhǔn)、控制邏輯的優(yōu)化等。
在完成了氫安全的相關(guān)準(zhǔn)備工作后，低溫系統(tǒng)于4月21日和25日分別進(jìn)行了兩輪氫降溫測試，由于氫在33K附近存在劇烈的密度變化，導(dǎo)致溫度與壓力劇烈波動，給調(diào)試帶來了巨大的困難，測試失敗。經(jīng)過對前兩輪測試數(shù)據(jù)的分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，工作人員采用了分階段降溫的方法并優(yōu)化了壓力控制邏輯，最終在5月5日開始的第三次降溫測試中解決了溫度與壓力波動的問題，歷經(jīng)28小時后成功完成了20K超臨界氫降溫。之后，低溫系統(tǒng)使用模擬負(fù)載分別加載了120W和160W的加熱器功率，模擬100kW質(zhì)子束流產(chǎn)生的動態(tài)熱負(fù)荷，并在該狀態(tài)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了48小時，測試取得成功。在連續(xù)進(jìn)行的8輪降溫測試過程中，低溫系統(tǒng)全體成員放棄節(jié)假日休息，保障了調(diào)試順利按進(jìn)度完成。
CSNS低溫系統(tǒng)20K超臨界氫降溫成功的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)與慢化器的聯(lián)合調(diào)試提供了可靠依據(jù)。
CSNS低溫系統(tǒng)20K超臨界氫降溫控制人機(jī)界面
氫設(shè)備間
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