Kryogene Ventilatoren

Durch jahrelange Erfahrung hat Stirling Cryogenics ein umfassendes Wissen in der Kryotechnik entwickelt, insbesondere im Umgang mit Kälte und deren Übertragung auf die Anwendung des Kunden.

Daraus ist eines der Spitzenprodukte von Stirling entstanden: kalte Heliumumwälzpumpen, die CryoFans genannt werden. Diese wurden entwickelt und optimiert, um einen kryogenen Heliumstrom für den effizienten Transport und die Verteilung der Kälteleistung bereitzustellen.

CryoFans
Stirling Cryogenics bietet eine Reihe von CryoFans an, die durch die Bereitstellung eines kalten Heliumstroms die Anwendung thermisch mit einer Kältequelle verbinden. Dies kann ein (Stirling-)Kryogenerator oder ein kryogener Behälter mit LN2 oder LHe sein.

Der kalte Heliumgasstrom wird durch vakuumisolierte Rohrleitungen geleitet, so dass die Kältequelle in geeigneter Entfernung und Position von der Anwendung installiert werden kann.

Auch innerhalb der Anwendung kann die Kühlleistung leicht auf verschiedene Komponenten oder eine große Fläche verteilt werden.

Das zirkulierende Heliumgas überträgt die in der Anwendung erzeugte Wärme zurück zur Kältequelle, die sie an die Umgebung abgibt.

Stirling Cryogenics hat eine Reihe von hocheffizienten Standard-Kryolüftern entwickelt.

Bauweise des CryoFan

Alle CryoFans haben das gleiche allgemeine Bauprinzip. Wie bei allen Zentrifugalpumpen sind die Hauptbestandteile das Laufrad und die Spirale. Ihre Form bestimmt die Funktionalität und Effizienz des Ventilators.

Das Laufrad wird von einem hochtourigen Elektromotor angetrieben, der das Gas in Bewegung setzt. Beim CryoFan sind alle Komponenten in einem Gehäuse untergebracht, wobei der Motor im Druckgasraum installiert ist. Bei dieser Lösung gibt es keine rotierende Dichtung, so dass keine Leckage möglich ist.

Um eine thermische Barriere zwischen dem Motor mit Umgebungstemperatur und dem kalten Laufrad zu schaffen, ist das Laufrad auf einer langen, dünnen Edelstahlwelle montiert. Diese freitragende Konstruktion mit einer hochpräzise ausgewuchteten Welle und einem Laufrad wird verwendet, um die Notwendigkeit eines kalten Lagers zu vermeiden. Diese Anordnung gewährleistet eine mittlere Betriebsdauer zwischen den Wartungsarbeiten von mehr als 20.000 Stunden.

Das CryoFan-Konzept ermöglicht eine einfache Integration in einen Systemkryostaten. Es wird lediglich eine zentrale Bohrung mit einem Flanschmuster benötigt. Dieses Muster kann in den Kryostatflansch oder in einen ISO-K oder CF Blindflansch gefräst werden. Das Druckgehäuse mit der Pumpenspirale wird in den Kryostat eingebaut und die Kreislaufleitungen werden angeschlossen. Der Motor mit Welle und Laufrad kann nun von außen montiert werden. Das bedeutet, dass die komplette Laufradeinheit ausgebaut werden kann, ohne das Vakuum der Anwendung zu unterbrechen.

Produkt-spezifikationen

Wärmetauscher

Wärmetauscher für Kryokühler, geschlossenes Helium-Gas-Kühlsystem.

In einem Heliumgas-Kühlsystem mit geschlossenem Kreislauf wird das kalte Heliumgas durch die Anwendung erwärmt und dann durch einen Kryokühler gekühlt. Dies erfordert ein effizientes Design, das eine geringe Temperaturdifferenz und einen geringen Druckabfall ermöglicht.

Stirling-Kryogeneratoren verfügen über einen solchen integrierten Wärmetauscher zur effizienten Kühlung des Heliumgasstroms.

Die meisten auf dem Markt erhältlichen Nicht-Stirling Kryogeneratoren sind jedoch nicht für die Kühlung eines Gasstroms ausgelegt. Stirling Cryogenics hat daher für eine Vielzahl von Nicht-Stirling-Kryogeneratoren spezielle Aufsteck-Wärmetauscher entwickelt, die einen hocheffizienten Wärmefluss vom Druckgas zum Kryokühler gewährleisten.

Das Ergebnis ist ein Temperaturunterschied zwischen Gas und Kühler von bis zu 1 K, was eine maximale verfügbare Kühlleistung gewährleistet.

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