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打破壁障,我国自主研发出大型超流氦低温制冷设备
发布时间:2023-03-21 8:43:59   来源:互联网    浏览次数:392

我国在低温领域的成就

目前,我国已自主研制出超流氦(-271℃)大型低温制冷系统,这一系统全面突破了大型低温制冷装备核心技术,使我国大型液氦到超流氦温区低温制冷技术进入国际先进行列。

氦是一种气体,在-269℃会成为液体,到-271℃就会成为超流氦,流阻变为零,会出现沿着杯壁流到杯外等奇特现象。要想得到液氦或超流氦,就需要低温制冷机。在实验室中使用液氦或把温度降低到接近绝对零度并制备超流氦不算是太大的难题,但要制备作为能源、资源或能够大规模使用的液氦或超流氦却并不容易。


研究出大型、连续稳定运行的制冷设备是一个世界性难题。这个大型低温制冷系统就像一个大冰箱,这个“大冰箱”要把温度降低到-271℃,还要保证千瓦级、百瓦级的连续稳定工作。当温度达到到-269℃之后,每下降1℃或功率每增加一个数量级,难度都将指数级地增加,相关系统都需要重新设计,关键部件也要升级换型。

目前我国能在液氦温度(-269℃)下提供数千瓦制冷量,在超流氦温度(-271℃)下提供数百瓦制冷量,项目整体技术达到国际先进水平,其中高稳定性离心式冷压缩机技术和兆瓦级氦气喷油式螺杆压缩机技术达到国际领先水平。更重要的是,项目的成功实施,培育了20余家优秀配套企业,带动我国高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门等行业的快速发展,提高了一批高科技制造企业的核心竞争力,使相关技术实现了从无到有、从低端到高端的提升,初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。

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