


2025-04-28
4月26日,第三屆中國(安徽)科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化交易會在安徽合肥盛大開幕。在此次盛會上,中國科學院理化技術(shù)研究所低溫科學與技術(shù)全國重點實驗室首次發(fā)布并展出了萬瓦級氦制冷機系統(tǒng),這一成果標志著我國在超大型低溫制冷裝備領(lǐng)域取得重要突破。
大型低溫制冷裝備猶如一臺超大的冰箱,可以將溫度維持在-253℃至-271℃,以生產(chǎn)乃至儲存液氫、液氦等珍貴資源,在航天工程、氫能源儲運、氦資源開發(fā)和許多大科學裝置運轉(zhuǎn)中發(fā)揮著重要的支撐作用。
萬瓦級氦制冷機指液氦溫度(即零下269攝氏度)下制冷量10000瓦以上的超大型低溫制冷機,是加速器、可控核聚變等大科學裝置前沿研究的關(guān)鍵核心裝備。全球最大“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆(ITER)使用的就是3臺這種規(guī)模的氦制冷機。
據(jù)項目負責人、中國科學院理化技術(shù)研究所胡忠軍研究員介紹,本次發(fā)布的萬瓦級氦制冷機實現(xiàn)了全鏈條技術(shù)突破:核心組件包括氦氣壓縮機、氦氣體軸承透平膨脹機及低溫換熱器等均完成國產(chǎn)自主化研制。其中冷箱總長約28米,直徑超4米,液化模式下每小時可產(chǎn)出3370升液氦,其中透平膨脹機轉(zhuǎn)速達到10萬-15萬轉(zhuǎn)/分鐘。
據(jù)介紹,該設(shè)備將服務(wù)于國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“加速器驅(qū)動嬗變研究裝置”。此外,團隊研發(fā)的500瓦級氦制冷機已確定應(yīng)用于合肥先進光源(HALF)項目,為第四代同步輻射光源建設(shè)提供技術(shù)保障。
萬瓦級氦制冷機不僅在前沿基礎(chǔ)研究、生命健康等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用,而且還可為解決大規(guī)模清潔能源的儲運挑戰(zhàn)性問題提供液氫技術(shù)方案,促進新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
