在零下271摄氏度的极端低温环境中,百瓦级功率的强劲力场与家用冰箱仅能达到的零下18摄氏度形成了鲜明对比。然而,同等功率的制冷能力,在我国已有成就重大突破。在国家重点支持下的“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”项目成功验收及成果鉴定后,我们得知我国已经具备研发千瓦级和百瓦级大型低温制冷装备的技术能力。
该项目由财政部全力支持,中国科学院理化技术研究所作为主要承担单位,全力以赴推进。专家组认为,该项目整体技术水平达到国际先进,其中高稳定性离心式冷压缩机和兆瓦级氦气喷油螺杆压缩机技术更是领先于世界。
这项液氦到超流氦温区大型低温制冷装备,对航空航天、氢能源储运、以及一批大科学装置至关重要。长期以来,我国在这一领域依赖进口,而部分专用设备甚至难求。此次项目取得了一系列关键创新,包括系统设计体系构建、控制技术,以及气体轴承、高效喷油螺杆压缩机等多个方面的大幅突破。
首席科学家李青指出,从零下269摄氏度起,每降1摄氏度或增加一个数量级,都将面临指数增长的挑战。而万瓦级和千瓦级的大型低温制冷装备,是全球科技界面临的一大难题,也将成为未来研究方向。
目前,这种超流氦温度百瓦级大型制冷机已应用于宁夏盐池液化天然气闪蒸提取气体中的提取过程,以及加速器、核聚变实验等领域,为相关行业带来巨大的发展动力。此外,该项目还促进了国内高端压缩机制造业和换热器生产业的飞速发展,并初步形成了完整且功能齐全的地球上最寒cold产业链。