• 2019年9月19日-20日
    杭州国际博览中心
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中科富海首套200W@4.5K氦制冷机调试成功,温度达-268.5℃

 

气体分离12月4日消息,由中科富海低温科技有限公司为韩国国家核聚变研究所(NFRI)研制的200W@4.5K氦制冷机经首次调试,设计温度成功达到4.5K(-268.5℃),并且制冷量超过240W,初步调试成功。

 

NFRI是韩国的重要原子能科研机构,曾先后采购过国际先进的德国林德集团和法国液化空气集团的氦制冷机。此次中科富海200W@4.5K氦制冷机经过客户验收后,将发往韩国进行现场安装调试。



2017年1月10日,中科院理化所与韩国国家核聚变研究所(NFRI)签订“中国-韩国大型低温制冷系统” 应用合作协议,旨在促进双方在低温工程及相关领域之间的科技合作,增强双方在这些领域作出积极贡献的能力,实现互利共赢。

 

据了解,该套200W@4.5K大型氦制冷机系统应用于韩国国家核聚变研究所大科学装置KSTAR-NBI(中性束注入器)升级改造项目中,为低温泵冷板提供冷量,保证系统获得并维持超高真空。此制冷机的关键核心部件,均由中科院理化所低温工程与系统应用中心和中科富海的研发团队自主计算、设计,并由国内相关企业加工制造,整套设备实现了国产化。

 

2017年10月,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,中科院理化所自主研发成功首台全国产化250W@4.5K液氦制冷机,制冷机在运行测试期间,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,并通过专家验收。

 

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,填补了我国液氦温区大型氦低温制冷机制造技术的空白。



氦制冷机的主要设备包括:氦压缩机、氦气滤油器、4.5K冷箱、控制系统、液氦杜瓦、冷箱到液氦杜瓦的同轴传输管、氦气缓冲罐。其中4.5K冷箱为真空绝热冷箱,冷箱中包含有多级换热器、氦透平膨胀机、内吸附筒、低温阀门、测量元件等部件。


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。

 

同时,依托中科院理化所大型低温制冷装备产业项目,创立了产业化企业——北京中科富海低温科技有限公司,其已于2016年8月在北京市海淀区正式注册成立。作为中科院理化所的科研成果产业化公司,中科富海拥有20K温区以下大型制冷装备高转速氦气轴承透平膨胀机、低漏率超低温板翅换热器、高精度滤油系统、高稳定性气动低温调节阀、大型20K以下温区低温制冷装备控制系统五大关键核心技术,其产品主要应用于我国航空航天、大科学工程、液化天然气BOG提氦、大型氢液化装置等,对打破国外企业技术封锁和资源垄断,以及推动我国清洁绿色能源发展具有非常重要的意义。

中科富海表示,其成立2年多来,已与多个客户签订了重要合同,涉及氦资源开发利用、氢液化、大科学工程等多个领域。


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