CO2-Kühlung mit LEWA-Pumpen

CERN setzt auf Membrandosierpumpen von LEWA, da im Detektorkühlkreislauf kein Öl vorhanden sein darf. Öl härtet unter dem Einfluss von Strahlung möglicherweise aus und verstopft dann die Kühlleitungen. Zumindest für CO₂ ist ein Kompressionszyklus nicht möglich, da kein ölfreier Kompressor für CO₂ auf dem Markt verfügbar ist.

LEWA-Pumpen liefern einen absolut gleichmäßigen Volumenstrom, der für eine ständige und konstante, zweiphasige Kühlung notwendig ist. Dabei wird der Übergang des CO₂ vom flüssigen in den gasförmigen Zustand genutzt, um Wärme abzuführen. Ein wichtiger Vorteil der CO₂-Kühlung: Durch die starke Kompression bleibt das Volumen des verdampften CO₂ sehr gering, und es können Rohre mit einem sehr geringen Durchmesser von nur zwei Millimetern verwendet werden.

Ein weiteres CO₂-Kühlsystem verfügt über eine Gesamt-Verlustleistung von 15 kW. Für diese Anlage sind LEWA-Membrandosierpumpen im Remote-Head-Design mit Kühlmantel im Einsatz. Die Übertragung der Verdrängerbewegung erfolgt durch die in der Verbindungsleitung enthaltene Flüssigkeitssäule. So hält die Remote-Head-Konstruktion kritische Bedingungen vom Verdrängersystem fern. Zudem wird eine Erhitzung des CO₂ oder eine Abkühlung des Öls verhindert, was zur Bildung von Gasblasen führen und eine Einstellung der Pumpenaktivität bedeuten würde. Ändern sich die Anforderungen, kann die Durchflussrate über die Remote-Hubverstellung mittels zweier Rückschlagventile reguliert werden.