Оценка безопасности и надежности системы охлаждения на базе CO₂ для подземного применения при температурах ниже -50 °C

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Новая концепция охлаждения на базе CO₂ оценивается для охлаждения экспериментальных установок ATLAS и CMS, размещенных на глубине до 100 м под землей на Большом адронном коллайдере (БАК) в Центре ядерных исследований (CERN). Введен в эксплуатацию первый опытный образец установки, изготовленный для проверки концептуального проекта и оценки безопасности и надежности системы. В данной работе представлены полученные результаты, обсуждается безопасность и надежность системы, а также список рекомендаций для будущих конечных блоков, обеспечивающих холодопроизводительность 380 кВт для ATLAS и 750 кВт для CMS при температуре кипения -53 °C.

Настоящая статья представляет собой перевод статьи Barroca P, Verlaat B, HafnerA, Blust S, Hulek W, Zwalinski L, Teixeira D. Safety and reliability assessment of CO₂ refrigeration system for underground applications below -50 °C. In: Proceedings of the 9th IIR Conference on the Ammonia and CO₂ Refrigeration Technologies. Ohrid: IIF/IIR, 2021. DOI: 10.18462/iir.nh3-co2.2021.0024 Публикуется с разрешения правообладателя.

Об авторах

Pierre Barroca

Department of Energy and Process Engineering NTNU

Автор, ответственный за переписку.
Email: pierre.a.c.barroca@ntnu.no
Норвегия, 7491, Тронхейм

Bart Verlaat

Department of Energy and Process Engineering NTNU

Email: bart.verlaat@cern.ch
Швейцария, 7491, Тронхейм

Armin Hafner

Department of Energy and Process Engineering NTNU

Email: armin.hafner@ntnu.no
Норвегия, 7491, Тронхейм

Stephanie Blust

Department of Energy and Process Engineering NTNU

Email: stefanie.blust@ntnu.no
Норвегия, 7491, Тронхейм

Wojciech Hulek

CERN

Email: lukasz.zwalinski@cern.ch
Швейцария, Женева

Lukasz Zwalinski

CERN

Email: lukasz.zwalinski@cern.ch
Швейцария, Женева

Daniella Teixeira

University of Cape Town

Email: TXRDAN001@myuct.ac.za
ЮАР, Кейптаун

Список литературы

  1. Verlaat B., Van Lysebetten A., Van Beuzekom M. CO₂ cooling for the LHCb-VELO Experiment at CERN. In: 8th IFF/IRR Gustav Lorentzen Conference on Natural Working Fluids. Copenhagen, 2008.
  2. Zwalinski L., Bortolin C., Blaszczyk T., et al. CO₂ cooling system for Insertable B Layer detector into the ATLAS experiment. Amsterdam: TIPP, 2014.
  3. Daguin J., et al. CO₂ cooling for particle detectors: experiences from the CMS and ATLAS detector systems at LHC, and prospects for future upgrades. In: Proceedings of the 24th IIR International Congress of Refrigeration. Yokohama, 2015.
  4. Petagna P., Verlaat B., Francescon A. Two-Phase Thermal Management of Silicon Detectors for High Energy Physics. In: Encyclopedia of Two-Phase Heat Transfer and Flow III. 2015. 335–412. doi: 10.1142/9789813229471_0005
  5. Barroca P., Hafner A., Pardiñas A., et al. Evaporative cooling system with natural refrigerant at -50 ℃ and 100 m underground. In: Proceedings of 14th Gustav Lorentzen Conference. Kyoto, 2020.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Подсистемы охлаждения: общее оборудование, компрессорная установка и холодильная камера. Ссылка на точки состояния диаграммы давление-энтальпия на рисунке 2.

Скачать (154KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма зависимости давления и энтальпии CO₂ от теоретической технологической схемы для транскритического двухступенчатого компрессорного цикла, предложенного для холодильной установки.

Скачать (105KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Параметризованное заданное значение противодавления, используемое для оптимизации COP.

Скачать (64KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Реакция компрессора марки № 1 на резкое изменение нагрузки.

Скачать (99KB)
Метаданные
6. Рис. 5. (слева) Путь конденсации CO₂ и слива его в маслоотделитель. (справа) Визуализация конденсации CO₂ через смотровое стекло датчика уровня масла.

Скачать (246KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».