液氦温区大型低温制冷系统研制取得重要进展

——全国产化250W@4.5K低温制冷机研制成功

  • 谢秀娟 (中国科学院理化技术研究所)
  • 创建于 2017-09-21
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  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,可为国家航空航天、大科学装置等高科技领域提供重要的战略支撑。 

  在国家财政部重大科研装备研制项目“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2015年开始研制250W@4.5K低温制冷机,2016年进入关键设备全面研制及整机调试运行阶段。2016年11月4日,该大型低温制冷系统于实验室廊坊园区实现了整机稳定运行,主要性能指标达到制冷量272W。为进一步提高制冷机性能,2017年研究团队继续攻关,对制冷机各部件及分系统方案进行不断地研究及优化。经过多轮实验测试验证,制冷机性能得到大幅提升。 

  9月16日,项目指挥部在理化所廊坊园区组织召开了250W@4.5K低温制冷机技术测试会。会议听取了“项目总体工作进展报告”、“250W@4.5K低温制冷机技术测试报告”,专家全程监测了250W@4.5K低温制冷机的连续运行,顺利完成技术测试验收。250W@4.5K低温制冷机连续实际运行时间84小时(>72小时),制冷温度4.32K时的制冷量达到280W(考核指标为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,为将来更大规模的低温制冷系统研制打下坚实的基础。 

 

全国产化250W@4.5K低温制冷机

250W@4.5K低温制冷机测试会现场

250W@4.5K低温制冷机84小时连续稳定运行性能曲线

责任编辑:蔡宁宁