液氦(hai)(hai)到超流氦(hai)(hai)溫區大(da)型低(di)溫制冷裝(zhuang)(zhuang)備是航空航天、氫能源(yuan)(yuan)儲運、氦(hai)(hai)資(zi)源(yuan)(yuan)開發等(deng)領(ling)域(yu)以(yi)及(ji)一(yi)批大(da)科學裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)不可或缺的核(he)心基礎。而這樣的制冷裝(zhuang)(zhuang)備,我國多年來一(yi)直依賴進口(kou)。
2021年4月,國(guo)家重大科研(yan)裝(zhuang)備(bei)(bei)研(yan)制(zhi)(zhi)項(xiang)目(mu)“液氦(hai)到超流(liu)氦(hai)溫區(qu)大型(xing)低溫制(zhi)(zhi)冷(leng)系統研(yan)制(zhi)(zhi)”通(tong)過驗收及成果鑒定(ding),這意味著我國(guo)已經具備(bei)(bei)了(le)研(yan)制(zhi)(zhi)液氦(hai)溫度4.2K(零(ling)下(xia)269攝氏(shi)度)千瓦級和超流(liu)氦(hai)溫度2K(零(ling)下(xia)271攝氏(shi)度)百瓦級大型(xing)低溫制(zhi)(zhi)冷(leng)裝(zhuang)備(bei)(bei)的能力。
“液氦(hai)(hai)到超流氦(hai)(hai)溫區大(da)型(xing)(xing)低(di)(di)溫制冷系(xi)統(tong)研制”項目(mu)由財政部支持,中國(guo)科(ke)學院理化技(ji)(ji)(ji)術(shu)研究所承擔。項目(mu)取得了一系(xi)列核心(xin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)突破,包括大(da)型(xing)(xing)低(di)(di)溫制冷系(xi)統(tong)整機(ji)設計體系(xi)構(gou)建(jian)及控(kong)制技(ji)(ji)(ji)術(shu)、系(xi)列化氣(qi)體軸承氦(hai)(hai)透平膨脹機(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)、大(da)型(xing)(xing)超流氦(hai)(hai)負壓換熱器技(ji)(ji)(ji)術(shu)、大(da)型(xing)(xing)高效氦(hai)(hai)氣(qi)噴油(you)螺(luo)桿(gan)壓縮(suo)機(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)、高穩定性離心(xin)式冷壓縮(suo)機(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)、大(da)型(xing)(xing)復雜低(di)(di)溫制冷系(xi)統(tong)集成與調(diao)試技(ji)(ji)(ji)術(shu)等。
我國(guo)研制的(de)超流氦溫度百瓦級大型制冷機已(yi)應用于寧夏鹽池液化天然氣閃蒸氣提氦項目、加速器、核聚變大科學(xue)裝(zhuang)置(zhi)等,支(zhi)撐了相(xiang)關行業發(fa)展。同時,項目還推動了我國(guo)高(gao)端(duan)氦螺桿壓縮機、低(di)(di)溫換熱器和低(di)(di)溫閥門等行業的(de)發(fa)展,初步形(xing)成了功能齊全、分(fen)工(gong)明確的(de)低(di)(di)溫產業群。