论文部分内容阅读
大型超导磁体和大型低温技术已在全球的粒子加速器和核聚变实验等装置中广泛应用。中国科学院等离子体物理研究所建造的EAST托卡马克是一全超导的先进稳态可控核聚变实验装置。其纵场和极向场超导磁体采用超临界氦迫流冷却,工作温度为3.8 K。
EAST低温系统共有四台俄制氦透平膨胀机。本文主要描述了EAST低温系统中四台氦透平膨胀机的设计参数、启动过程和运行过程,并且对透平膨胀机在运行过程中的性能参数进行测试和分析,测试结果表明四台透平膨胀机的效率都略低于设计值,而流量都比设计值大(高出20%),总的制冷量大于设计值;实验表明四台透平膨胀机的设计完全满足EAST装置对冷量的需求,全部超导磁体均己冷却到液氦温度,从而保证了EAST物理实验的正常运行。
本文还主要对四台俄制透平膨胀机的整体结构和主要部件的结构进行了介绍;叶轮尺寸、耗油量、临界转速等问题进行了设计计算;主要零部件的材料选择、造型、加工过程、零部件装配等问题分别进行了阐述,并把设计结果和俄罗斯的结果进行了比较。计算比较结果表明:叶轮的尺寸、耗油量等参数与目前俄罗斯的产品的参数基本一样,但透平膨胀机A的额定转速略大,透平膨胀机B、C、D的额定转速也基本一样;一价临界转速都高于额定转速。最后还简要分析了启动过程中卡死的原因、对使用后的透平膨胀机的清洗、透平主要零部件的加工制造等问题进行了简单阐述。