Refrigeración por CO2 con bombas LEWA

La principal instalación de investigación del CERN opera el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) más grande del mundo. Para obtener mediciones precisas, los detectores de silicio se montan cerca del punto de interacción en todos los experimentos. Los sistemas de enfriamiento de dióxido de carbono enfrían las capas más internas de los detectores a temperaturas de -40 °C. Las bombas de diafragma LEWA se han utilizado desde 2007. Ellos aseguran el flujo suave y garantizan un funcionamiento sin problemas. Para la actualización del detector de píxeles CMS, se construyó un nuevo sistema de enfriamiento de CO2 con una bomba dosificadora de cabezal remoto LEWA y se puso en funcionamiento. A diferencia de las bombas estándar, procesan el CO2 altamente comprimido sin aporte de calor.

Soluciones

El CERN depende de las bombas de diafragma LEWA porque el circuito de enfriamiento del detector no debe contaminarse con aceite. El aceite se endurece bajo la influencia de la radiación y luego congestiona las líneas de enfriamiento. Al menos para CO2 no es posible un ciclo de compresión porque no hay un compresor sin aceite para CO2 disponible en el mercado.

Las bombas LEWA entregan un flujo absolutamente uniforme que es necesario para un enfriamiento continuo y constante de dos fases. La transición del CO2 del líquido en estado gaseoso se utiliza para disipar el calor. Una ventaja importante del enfriamiento con CO2: Debido a la compresión, el volumen del CO2 vaporizado es muy bajo, y se pueden usar tubos con un diámetro muy pequeño de solo dos milímetros.

Otro sistema de enfriamiento de CO2 tiene una potencia total de 15 kW. Para esta planta, se utilizan bombas dosificadoras de diafragma LEWA en diseño de cabezal remoto con una camisa de enfriamiento. La transmisión del movimiento de desplazamiento es realizada por la columna de líquido contenida en la línea de conexión. Por lo tanto, el diseño del cabezal remoto mantiene las condiciones críticas alejadas del sistema de desplazamiento. Además, se evita el calentamiento del CO2 o el enfriamiento del aceite, lo que conduciría a la formación de burbujas de gas. Si los requisitos cambian, el caudal se puede ajustar mediante el ajuste de carrera remota.

LEWA remote head metering pump for CO2-cooling in large hadron collider

Información

LEWA remote head metering pump for CO2-cooling in large hadron collider

La Organización Europea para la Investigación Nuclear, o CERN, fundada en 1954, se dedica a la investigación física fundamental. Con aproximadamente 2.500 empleados de 22 estados miembros, CERN es el centro de investigación de física de partículas más grande del mundo. Actualmente, más de 12,000 investigadores invitados de más de 100 países realizan experimentos en este gran centro de investigación ubicado en el cantón suizo de Ginebra y en el departamento francés de Ain.

Con los años, el CERN ha construido varios aceleradores de partículas que aceleran varias partículas casi a la velocidad de la luz y hacen que choquen. La organización encargó su primer acelerador de partículas, el Synchrocyclotron (SC), en 1957.

El Gran Colisionador de Hadrones entró en funcionamiento en 2008 y actualmente es el acelerador más importante en el CERN. Al examinar la trayectoria de las partículas, los resultados de la descomposición y las interacciones entre las partículas, los investigadores pueden sacar conclusiones sobre la naturaleza de la materia y los orígenes del universo. Debido al enorme esfuerzo técnico requerido para crear y operar los sistemas, el CERN es operado y financiado internacionalmente.

Fotos © CERN (2)

Industrias

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