本文要点
- 中科院理化所自主冷压缩机通过验收，支撑2K温区千瓦级超流氦制冷。
- 1000瓦国产超流氦系统为国内最大，冷压缩机首次实现商业化应用。
- 团队2021年打通百瓦级技术路线，并在2K温区实现500瓦级制冷。
近日，中国科学院理化技术研究所团队自主研制的大功率冷 压缩机 ，用于2K温区超流氦系统，经多轮低温测试运行稳定并通过性能验收。搭载该设备的超流氦系统首次在2K温区实现千瓦级 制冷 ，成为目前国内 制冷量 最大的国产超流氦系统。2K约零下271摄氏度，仅比绝对零度高2摄氏度；超流氦具有零黏度、超高导热等特性，是超导加速器、聚变装置、先进同步辐射光源等大科学设施不可或缺的冷却介质，冷压缩机则是超流氦低温系统的“心脏”。
长期以来，该核心设备市场和技术被国外垄断。团队围绕核心气动设计、磁悬浮轴承等关键技术开展全链条攻关，2021年打通百瓦级冷压缩机完整技术路线，并在2K温区实现500瓦级制冷。此次针对中国散裂中子源二期低温系统建设需求，团队优化气动结构、低温绝热和负压闭环控制，解决冷量提升、效率优化、快速降温等工程难题，联合中科富海在2K温区实现超流氦系统1000瓦制冷量突破，并实现国产冷压缩机首次商业化应用，迈出从实验室样机到工程化产品的关键一步。未来将打造覆盖百瓦至数千瓦级的系列化、模块化产品，推进自适应变频调控、在线故障诊断、远程运维等智能化升级，提升低温密封、高速轴承等关键部件可靠性，拓展低温泵、低温 风机 等产品，加快超流氦低温装备自主可控。