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等离子体所HT-7装置膨胀机技术改造获成功
  文章来源:合肥物质科学研究院 发布时间:2010-01-08 【字号: 小  中  大   

为保证HT-7装置的顺利运行,中科院等离子体所有关部门人员经过一段时间努力,对该装置膨胀机进行了彻底的维修及技术改造,获得了成功,通过改造前后比较,液氦产量提高了20%。

HT-7制冷机是等离子体所超导托卡马克装置HT-7的低温供给系统核心设备,是原苏联七十年代产品。从1991年下半年开始安装, 1993年6月进行初调,1994年春正式对HT-7装置供冷,到2009年11月为HT-7装置供冷,已将近20个春秋。

该制冷机应该说是战功赫赫,但也无法避开老化、配件缺失等自然规律,特别是新技术元素的加入(如原压缩机更换成螺杆压缩机,供气压力下降),更加剧了整体制冷机性能的下降。特别是该制冷机的核心设备——膨胀机,该设备技术陈旧、市场上根本无法提供相应配件。其中4#膨胀机进气阀磨损严重,机头晃动,从而使制冷机制冷量急剧下降。

为保证HT-7装置的顺利运行,对膨胀机进行彻底的维修及技术改造已迫在眉睫。该制冷机岗位负责工程师吴克平,通过仔细研究以及和有关专家讨论,发现4#膨胀机进气阀磨损原因,并找到在极低温下工作且能进行热处使硬度提高,达到耐磨耐碎的材料,设计加工出进气阀配件。另外,他发现膨胀机机头晃动是因为曲轴磨损,如果重新加工曲轴,不仅加工难度大,造价也非常高,在和中心领导讨论后,他大胆地在原有的曲轴上进行加工改造,对相关零部件进行重新设计,解决了这个难题。

同时,为了提高制冷机的制冷量,他又对1#、4#、2#膨胀机皮带轮进行改造,使膨胀机转速提高,大大提高了制冷机的制冷量。通过改造前后比较,液氦产量提高了20%,这也说明HT-7膨胀机技术改造获得成功。

在11月的HT-7实验中,4台膨胀机工作均非常稳定。由于1#、2#膨胀机转速提高,提高了一级膨胀机的制冷量,3#膨胀机可以替代4#膨胀机,改变了以前4#膨胀机一坏,就要停机维修的局面,确保了HT-7实验的稳定运行。

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