Beskrivning av FREIA-hallen 20110918

Beskrivning av FREIA-hallen 20110918 Sammanställd av: Annika Sundås Larsson Byggnadsavdelningen Facility for REsearch Instrumentation and Accelerator development 1

EXPERIMENTHALL E1-16 Belastning (golv): Rumstemperatur: Luftfuktighet: Fönster: 10 ton/kvm 18-25 grader C Inga krav Ja, men E13 och 14 får ej nås av direkt solljus Power requirement: Totalt 800 kw med 200 kw reserv 1. Kryo 300 kw 2. 704 MHz modulator/klystron 250 kw 3. 12 GHz modulator/klystron 50 kw Water cooling: 1. Kryo 3 m3/h at 25 degr C, > 4 bar 2. 704 MHz modulator/klystron? 3. 12 GHz anläggning? Takhöjd: Säkerhet: E9a: Vertikal klystron: hödj + 2000 = 7000 eller horisontell klystron: 2 x höjd = 3000 Troligt vertikal typ 704 MHz E11:Horisontell kryostat: höjd + 2500 = 6000 SCRF kryostat Area 8: Vertikal kryostat: 2X cavity length + 2000 = 6000 3000 l flytande helium högspänning > 100 kv röntgenstrålning i bunker och HV område Utrustning inom HV område har strålskydd Nerutroner? Travers: E5, E7-E14 behöver nås av traversen 5 ton Traversen ska gå gm hela hallen Övrigt: Hur långt drar AHU alla anslutningar? Travers och bunkerblock är utrustning om bekostas av verksamheten. innanför vägg, kabelstegar, kopplingspunkter ur golvet, rännor i golvet?? 7

8

9

10

11

12

E1, E6 Förrådsområde El: Kyla: Tryckluft: En sammanhängande eller uppdelad tom öppen yta som verksamheten inreder vid behov. Inga 1-fas 3-fas 13

E2. Kontrollrum Väggar: Golv: Ljud: Klimat: Inredning: Effekt: El: Data/tele: Kylning: Nätverk: 40 kvm Kontrollrum varifrån experiment styrs, data tas emot och diskuteras. Tillgängligheten ut till hallen är viktig i händelse av olyckstillbud. Skjutdörr till kontrollrummet. Placering för god överblick över hallen med prioritet på E9, E12, E14 Stora glaspartier för visuell kontakt med så stor del av hallen som möjligt. Lågt datorgolv, h: 100, nedsänkt istället för att slippa ramp Samtal ska kunna föras. Kontor Konferensbord för 8 personer Skrivbord längs väggen Datarackskåp: 8 st d: 1000 h: 2000 Tillgängliga från både fram och baksida. 15 kw Skenor runt hela rummet 1 fas 20 st uttag vid skrivborden under skrivbord för 2 datorer, 4 skärmar och lampa resten av uttagen över skrivbord för laptop, elefoner etc 3-fas över varje rackskåp Skenor runt hela rummet Datoruttag över varje rackskåp, 4 st /rack samt 2 x 4 st på väggen vid skrivbord samt 4 st i konferensbord 2 st telefonuttag, tel placeras på konferensbordet Rackar kyls "nerifrån och upp" Ett öppet och ett slutet nätverk 14

19" rack 12 GHz Cryo plant 19" rack 704 MHz Modulator Klystron Kryostat doerr Console 2 sittplatser Glas foenster hela vaeggen fraan 90 cm upp Signal kabel till 19" rackar, 2 kabelschakt Dubbelboden i hela rummet foer lokal kabeldragning 1 m 15

E3. Verkstad Inredning: Ventilation: Effekt: El: 40 kvm För elektroniskt och mekaniskt arbete Dubbel skjutdörr Renluftsbänk 2 utsug Inga 5 kw 1 fas 3-fas 16

Arbetsbank Arbets bank Arbetsbaenk grovjobb Moderat "Renrum" Vakuum labor "Sluss" till renrummet Arbets bank Elektronik Maskiner Pelarborr etc Arbets bank dorr 1 m 17

E4. Toalett 6 kvm Nära verkstad 18

E5. Lastområde För av- och pålastning av lastbilsfrakt. Kan förläggas utanför porten? Inga 19

7, 12. Arbetsområde Inga 20

E8. Verikal kryostat Effekt: Gas: El: Tryckluft: Kyla: Området innehåller en plats för nedsänkning av en vetikal kryostat samt en plats för uppställning av kryostaten vid reparation etc. E14 10 kw Inkommande: från E14 distribution Utgående: till E14 coldbox till E14 2K pumps 1 st 3-fas på vägg 1-fas Golv: Hål i betonggolv för kryostaten : 1500 d: 5000 (avsats på 1000) "Tak" Säkerhet: Den nedsänkta kryostaten täcks med betongbalkar Staket runt området 1m djup nedsänkning i golvet 3000 x 3100 4 m djupt hål, diameter 1500 Behöver ej vara tätt mot fukt Trappa/stege ned till avsatsen runt hålet som går att Lyfta av Hela nedsänkningen kommer att täckas med betongbalkar vid experiment. Balkarnas översida ska vara i nivå med golvet. Det behöver finnas en avsats för dessa att vila på. Hålets exakta läge i nedsänkningen bestäms av traverse 21

E9a. HV område ( 704 MHz area) E11 Utrustning: Modulator Scandinova K2; b: 2900 d: 1900, h: 2000, se infoblad 704 MHz klystron CPI VKP7952; b: 940 d: 4720 h: 1520 vikt: 2,4 ton, se infoblad 704 MHz kryostat 704 MHz load Kopplingsområde Tot effekt 250kW El: Inkommande: till modulator till 704 MHz klystron Inom: från modulator till 704MHz klystron Waveguide: http://www.eriinc.com/catalog/transmission-line/rectangular-waveguide.aspx Utgående: från circulator till E11 ej klar vilken typ av WR1500 Inom: från 704 MHz klystron till 704 MHz circulator från 704 MHz circulator till 704 MHZ load Kyla: Tryckluft: Säkerhet: Dimensioneras till 500 kw Högspänning Ett staket runt 9a + 9b 22

E9b. HV område (12 GHz area) E10 Utrustning: 12 GHz Modulator Scandinova K2; b: 2900 d: 1900, h: 2000, se infoblad 12 MHz klystron Inbyggd i modulator tot effekt 50 kw El: Inkommande: el till 12 GHz modulator 3-fas 1-fas Waveguide WR90 eller WR16 Utgående: från 12 GHz anläggning till Bunker 1 Kyla: Tryckluft: Säkerhet: högspänning Ett staket runt 9a + 9b 25

E10. Bunker 1 5 x 5 m Väggar och tak: Ingång: E9b, E11 (gemensam vägg) 2 lager betongblock d: 400 (bunkervägg d:800) Labyrint med gemensa ingång med bunker 2, se skiss Dörren öppnar ut från bunkern Utrustning: 12GHz anläggning Waveguide: WR90 eller WR16 Inkommande: från E9b El: 3-fas 1-fas Vatten: Tryckluft: Kyla: Vissa betongblock behöver ha hål för genomföringar. Täta med sandsäck??? Säkerhet: Övrigt: Röntgenstrålning max värde? Bildas neutroner? Betongblocken är verksamhetens utrustning 27

E11. Bunker 2 5 x 8 m E9a, E10 (gemensam vägg) Väggar och tak: 2 lager betongblock d: 400 (bunkervägg: d: 800= Ingång: Utrustning: Kryostat Labyrint ihop med ingång till bunker 1, se skiss Dörren öppnar ut från bunkern d:1100 b:3500 h:? Waveguide WR1500: Inkommande: från E9a Gas: El: Vatten: Tryckluft: Kyla Inkommande: från E14 2K box Utgående: till E14 2K pumps till E14 cold box 1-fas 3-fas Vissa betongblock behöver ha hål för genomföringar. Täta med sandsäck??? Säkerhet: Övrigt: Röntgenstrålning max-värde? Bildas neutroner? Betongblocken är verksamhetens utrustning 28

E13, E14 Kryo med påfyllningsstation Pumpar, turbiner, flytande He Ångströmlab, påfyllningsstationen ska vara lättillgänglig för andra användare än de som jobbar i hallen Utrustning: cold box: l: 1600 b:1300 h:2600, gas He -> flytande He kontrollskåp: l:800 b:400 h:1900 dewar and distribution box: påfyllningsstation: 2000 l kärl, kan vara delvis nedsänkt i golvet recovery gas bag El: Gas: Effekt: Kylvatten: Tryckluft: Luft: Övrigt: Inkommande: till 2K pumps till cold box Inkommande: till 2K pumps från E11 till 2K pumps från E8 till cold box från E11 till cold box från E8 till coldbox från K5 Utgående: från 2 K box till E11 från 2K pumps till K3 från 2 K pumps till K5 från distribution box till E8 Inom: från distribution till 2K box från distribution till filling från cold box till distribution 90 kw 10 m3/hr, 25 degr C, >3 bar 20 m3/hr, 8 bar 2000 m3/hr Blir det Ångströmlabs kryocentrum eller FREIA-hallen som står för hyran 29

E15. Kablage och ledningar Behöver finnas lättillgängligt för anslutningar. Kan ligga utmed väggen runt hela hallen. Försörjningar kan också gå i tak, golvrännor etc. Runt hallen ska det finnas: 1-fas 3-fas Tryckluft Kyla Kvävgas Möjlighet att ansluta med jämna mellanrum, hur tätt??? Runt del av hallen (söder och väster): heliumgasåtervinning 79

E16. Kontor Ljud: Övrigt: Vanliga kontor med arbetsplatser för totalt 15 personer 2 max 3 personer / kontor Inga enskilda kontor Kontorsmiljö, borde inte kräva någon speciell ljudisolering Med experimenthallen. Nuvarande experimenthall har en attraktiv lösning. I närheten till kontor eller kontrollrum ska det finnas ett mindre pentry. 80

KOMPRESSORHALL K1-5 Endast kompressorn i hallen behöver närhet till experimenthallen Golvbelastning: Rumstemperatur: kall, men ej frysgrader Luftfuktighet: Power requirement: Water cooling: kompressor Air cooling: kompressor Gasballong 250 kw 10 m3/hr 25 degr C > 3 bara 2000 m3/hr 10 m3 Takhöjd: Säkerhet: El: Kyla: Tryckluft: Hög ljudnivå, tryck > 10 bar 1-fas 3-fas 81

K1. Lastområde 35 kvm Kan ligga utanför hallen 82

K2. Förrådsområde 12 kvm Tom, öppen yta som verksamheten inreder vid behov. 83

K3. Gasreningsområde 9 kvm Rening av heliumgas. Utrustning: Takhängd He-ballong El: Gas: Kyla: Tryckluft: Säkerhet: Övrigt: 10 m3 Inkommande: 3-fas 1-fas Inkommande: från Experimenthallen från Ångströmlab Utgående: till G1 till K5 High pressuer gas (>10 bar) 40 000 l flytande kväve Även He från Ångströmlab renas här 1 liter flytande He är 1 m3 vid lufttryck 84

K4. Vattenstation 9 kvm El: Kyla: Tryckluft: Övrigt: inkommande 3-fas 1-fas AHU drift? 85

K5. Kompressorområde 14 kvm Utrustning: kompressor l:2300 b:2000 h:1900, 20 bar, 200 kw gas panel l:900 b:1200 h:2600 El: Gas Inkommande Inkommande: från G1 från K3 från E14 2K pumps Utgående: till G2 till E14 cold box 86

GASLAGRING G1-2 Säkerhet: Kyla: Tryckluft El: Gaslagring i två områden varav det ena skyddas med tak. Lager av flytande kväve och heliumgas. Kan ligga upp mot 100 m från hallen. Nära är enklare m.a.p. gasledningar. Högt gastryck: > 10 bar 40 000 l flytande kväve Staket runt båda lagerområdena 3-fas 1-fas 93

G1. 100 bar lagring 33 kvm Heliumgaslagring i 50 l högtrycksflaskor (100 bar) 10 paket om 12 flaskor, varje pakets yta = lastpall Bufferttankar? Gas: Inkommande: från K3 Utgående: till K5 Tak: Säkerhet: Enkelt tak som skyddar mot regn Staket 94

G2. 10 bar lagring 88 kvm Helium gaslagring i 3 lågtrycktankar Lagring av flytande kväve i 1 tank Stämmer det? En tank på 40 000 l? Gas: Säkerhet: Inkommande/ utgående: Staket från/till K5 Riktning styrs av kompressor 95

west transport gate, including small port east transport gate, including small port Recovery MP LP LN2 LP HP Reco-LN2 very 6.0m. 5.0m. 7.5m. 13.0m. 5.5m. 5.0m. 12.0m. Area 5 Recovery HP Recovery 2sq.m. Cold Box 226 sq. m. Cryostat dewar & distribut ion 5.0m. 5.0m. 5.0m. 3sq.m. 12 GHz Modulator & Klystron HV Area 704 MHz load 47 sq. m. Ctrl 12GHz Area 9 4sq.m. Area 8 Vertical Test Stand 45 sq. m. 2K pumps Area 10 Bunker 1 8.0m. Modulator SCRF Cryostat 6.0m. 10.8m. 10 sq. m. Filling 72 sq. m. 3.5m. 704 MHz Klystron 11 sq. m. 2sq.m. Cryostat Work Area Area 13 Dewar Filling Area 14 Cryogenic Plant 704 MHz 2cavity distribution 704 MHz circulator Storage 18.0m. Area 11 Bunker 2 Area 6 4m. 33 sq. m. Up Transport and walk way limit overhead gantry 85 sq. m. 2.0m. Transport and walk way Up 9sq.m. 11 sq. m. 14 sq. m. water station purifier compressor gas regulation panel 3sq.m. MP Lyft Bord 28 sq. m. 37 sq. m. 40 sq. m. 40 sq. m. 5.2m. Work Area Storage 5sq.m. 140 sq. m. Workshop Control Room Area 20 Toilet Alt. Kompressorhall Area 3 Area 2 Area 7-12 Area 1 20.0m. 8.0m. 8.0m. 54.0m. Recovery HP HP LP MP HP HP Ground Floor 2sq.m. Cryostat Up 13 sq. m. 140 sq. m. Platform extension Alt. Kompressorhall NOTE: Canwefindabetter location for the lifting table? NOTE: Could the GHe balloon go outside, above the high pressure gas storage? Up 3sq.m. 23 sq. m. Lyft Bord 8sq.m. paus / pentry 5.0m. GHe balloon 5sq.m. 123 sq. m. Toilet 3.0m. Offices 7.5m. 1st Floor 2.0m. Recovery Recovery Hole vertical cryostat: Depth = 4 m Diameter = 1.1 m control system cabling (+ wireless ethernet) nitrogen gas (GN2) 2.0m. cooling water Bunkers: Wall thickness = 0.8 m Internal height = 5 m helium cryogenic transfer line; nitrogen cryogenic trasnfer line (LN2) SCALE: 1:100 helium gas: high (HP), medium (MP), low pressure (LP), recovery FREIA, floor plan Uppsala University DRAFT 7 2011-09-13 TOTAL AREA: 1242 m^2 Ground floor: 18 x 54 m = 972 m^2 1 st Floor: 5 x 54 m = 270 m^2 Overhead crane: Max.load=5ton Height floor to crane = 7.0 m RF waveguide N electricity (3 phase) access to Ångström laboratory 96