Beschreibung der Beschaffung
Entwicklung, Fertigung und Montage der Erweiterung eines Flüssigstickstoff (LN2)- Kühlkreislaufes incl. Test und Inbetriebnahme.
Bauseitig vorhanden:
Das W7-X Experiment ist im Plasmagefäß mit 10 Kryo-Vakuumpumpen (CVP) ausgerüstet.
Die Kühlung der Schilde dieser CVP erfolgt wahlweise mit zweiphasigem oder unterkühltem Stickstoff.
— Betriebsmodus 1 — Kühlung mit unterkühltem Stickstoff
Massenstrom: 0-700 g/s (geregelt)
Wärmelast für Verdampfer 12 kW;
— Betriebsmodus 2 — Kühlung über Verdampfung (2-Phasenkühlung)
Stickstoff tritt bei ca. 80 K in die Schildpaneele ein und wird dort verdampft. Angestrebt wird eine Betriebsweise mit einem Dampfgehalt von 90 % am Austritt.
Massenstrom: 0-70 g/s (geregelt)
Wärmelast für Verdampfer 12 kW.
Um beide Betriebsmodi zu realisieren, soll der zugehörige Kühlkreislauf mit folgenden Komponenten erweitert werden:
— eine vakuumisolierte Ventilbox (PVB) dient zur Regelung der Kühlkreisläufe sowie zur Schaltung zwischen den Betriebsmodi (zweiphasig oder unterkühlt) und enthält die LN2-Pumpe;
— eine vakuumisolierte Unterkühler-Box (UKB), in der der CVP-Vorlauf in einem Stickstoffbad unterkühlt wird;
— eine vakuumisolierte Mehrfachleitung (MTL, DN250) erlaubt die Übertragung der kryogenen Medien zwischen der Cold-Box (CBX) und der LN2 Kreislauferweiterung;
— drei vakuum-superisolierte Jumper-Leitungen zwischen PVB und UKB;
— eine vakuum-superisolierte LN2-Zuleitung, verbindet die LN2-Kreislauferweiterung und den LN2 Tank;
— zwei vakuum-superisolierte N2-Entlastungsleitungen, zur Entsorgung des N2 Gases;
— ein Instrumentierungsrack zur Aufnahme der Auswerteeinheiten der Sensorik;
— eine Abblaseleitung für die Sicherheitsventile;
— ein Schaltschrank und zugehörige Steuerung.