Cooling bath

Der Transfer von tiefkaltem flüssigem Helium stellt hohe Anforderungen an die Isolation und die thermodynamische Auslegung. Mehrfachtransferleitungen von Cryotherm, sogenannte Multilines, unterbinden durch ihren ausgeklügelten Aufbau den Wärmeeintrag nahezu vollständig. 

Stoff
Temperatur
Anwendungsbereich
Niedrige Verdampfungsrate
Robuste Konstruktion
Optimierte Superisolation

Tieftemperaturkühlung mit Flüssighelium

Das niedrige Temperaturniveau von -269°C (4K) in Verbindung mit der geringen Verdampfungsenthalpie von flüssigem Helium stellt hohe Anforderungen an die Sorgfalt bei der Herstellung dieser Transferleitungen. Bereits ein Wärmeeinfall von nur 0,7 W führt zur Verdampfung von einem Liter flüssigem Helium pro Stunde. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die auf das flüssige Helium einwirkende Wärmeeinstrahlung so gering wie möglich zu halten. Mehrfachtransferleitungen von Cryotherm, sogenannte Multilines, unterbinden durch ihren ausgeklügelten Aufbau den Wärmeeintrag nahezu vollständig.

Zur Verminderung des Wärmeeintrags durch Strahlung erhalten Helium Vorlauf, Helium Rücklauf und Flüssigstickstoff Vorlauf zunächst eine Umwicklung mit mehreren Lagen hochreflektierender Folie (Superisolation). Die Anbindung des Stickstoff-Rücklaufs an ein diese vier Leitungen umgebendes thermisches Schild reduziert den Strahlungseinfall zusätzlich. Auch das thermische Schild erhält mehrere Lagen Superisolation. Zuletzt wird dieser Aufbau von einem Vakuummantel umgeben und evakuiert.

Der erzeugte Vakuumraum schützt effektiv vor dem Wärmeeintrag durch Konvention und das aktiv mit Flüssigstickstoff gekühlte thermische Schild verhindert wirkungsvoll den Wärmeeintrag vom Außenrohr auf die innenliegenden Heliumleitungen. Die Fixierung der inneren Leitungen stellt hohe Anforderungen in Bezug auf Flexibilität bei unterschiedlichen Temperaturen und geringen Wärmeeinfall. Bei der Auslegung muss mit allerhöchster Sorgfalt vorgegangen werden. Die beschriebene Multiline mit vier Prozessgas führenden Innenleitungen stellt nur einen möglichen Aufbau der Cryotherm Multilines dar.

Erfahrene Cryotherm Projektingenieure legen für jeden Anwendungsfall die Isolation und die Durchmesser der benötigten Prozessleitungen aus. Je nach Kundenanforderung können weitere Leitungen integriert werden. (z.B. 2k Pumpleitungen)

Vorteile, die überzeugen:

  • Niedrigste Wärmeeinströmraten
  • Mehrschichten-Vakuum-Superisolation und computeroptimierte thermodynamisch Auslegung
  • Kompakte Abmessungen
  • Robuste, geschweißte Konstruktion aus hochkorrosionsbeständigem, kaltzähem Edelstahl für eine lange Lebensdauer
  • Langzeit-Vakuumschutz durch hochwertige Adsorptions- und Getter-Materialien
  • Integrierte Vakuumverschluss-Sicherheitseinrichtung
  • Qualitätskontrolle in jeder Produktionsphase, z. B. durch Röntgen- und Helium-Dichtigkeitsprüfungen
  • effektiver Schutz gegen Wärmeeintrag durch die Integration thermisch gekühlter Schilde

Zertifikate

Passend zu diesem
Produkt:

Phasentrennerstation

Superisolierte Phasentrennerstation

Cooling bath

Der Transfer von tiefkaltem flüssigem Helium stellt hohe Anforderungen an die Isolation und die thermodynamische Auslegung. Mehrfachtransferleitungen von Cryotherm, sogenannte Multilines, unterbinden durch ihren ausgeklügelten Aufbau den Wärmeeintrag nahezu vollständig.