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我国自主研发成功首台全国产化250W@4.5K液氦制冷机

发表日期: 2017-10-19
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  在国家财政部重大科研装备研制项目II期“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”的支持下,中国科学院理化技术研究所自主研发成功首台全国产化250W@4.5K液氦制冷机,并于2017年10月18日通过专家验收。这标志着我国低温制冷设备研发和制造能力迈上了一个崭新的台阶,实现了液氢温区到液氦温区的关键突破,填补了我国液氦温区大型氦低温制冷机制造技术的空白。该制冷机的成功研制,不仅可以进一步满足国家航空航天、大科学装置等战略领域的高技术发展需求,而且可以促进国内相关领域的先进技术得到持续发展。

  液氦温区大型低温制冷系统是指制冷温度在4.5K温区范围,制冷量几百乃至万瓦以上,集流程优化与控制技术、气体轴承透平膨胀机技术、氦压缩机及高效滤油技术、复杂低温系统的集成调控技术为一体的低温制冷系统。在项目I期成功研制国内首台万瓦级液氢温度制冷机的基础上,中科院理化所自2015年开始研制250W@4.5K液氦温区低温制冷机,以期实现向更低温度的突破。经过全体科研人员一年多的拼搏奋斗,2017年成功研制出首台全国产化液氦制冷机,该制冷机在连续一周的运行测试期间,制冷量稳定在280W@4.32K(考核指标:250W@4.5K),系统单位能耗(1/COP)达到536W/W,各项性能指标均优于考核指标,整机性能达到国际先进水平。全国产化250W@4.5K低温制冷机的成功研制,标志着我国液氦温区大型制冷机从设计、制造到稳定运行的技术与能力得到全面提升,同时培养了一批高端设备制造支撑企业。

  验收会上,专家们一致认为,中科院理化所研制出国内首套250W@4.5K氦制冷机,完成了任务目标,实现了全国产化,达到国际先进水平。攻克了液氦温区的高速氦透平膨胀机技术、紧凑型低漏率换热器技术、低温调节阀门设计和制造技术、制冷机系统集成调控技术,以及高效氦螺杆压缩机技术。经实际测试,系统实现连续72小时以上稳定运行,制冷量达到280W@4.35K,系统单位能耗(1/COP)为536W/W。一致同意250W@4.5K制冷机研制通过验收。

  同时,中科院理化所承担的大型低温制冷装备产业化工作也取得了重要进展。在国家及社会力量的支持下,依托于该重大科研装备研制项目技术,创立了产业化企业——北京中科富海低温科技有限公司。公司已于2016年8月在北京市海淀区正式注册成立,注册资本1.3亿。这标志着中科院理化所在实现大型低温制冷装备的科研成果走向社会应用的道路上迈出坚实的一步,为真正打破国际垄断和在国际低温领域赢得一席之地打下坚实的基础。

    媒体报道:

  【朝闻天下】我国低温制冷科研装备取得新突破

  【科技日报】首台全国产化250W液氦温区制冷机问世

  【中国科学报】首台国产化250W液氦温区制冷机通过验收

  【中国青年报】我国首个全国产化液氦温区大型低温制冷机面世

全国产化250W@4.5K低温制冷机

250W@4.5K低温制冷机84小时连续稳定运行性能曲线

“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”250W@4.5K液氦制冷机验收会

验收专家组长厉彦忠主持会议

周远院士发言

刘新建副所长发言

项目首席科学家李青研究员作报告

验收会参加人员合影

 

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