《大型氦低温制冷关键技术与系统应用》

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大型低温制冷系统是国家战略高技术领域不可替代的核心基础平台,关系到中国新一代航空航天(液氢燃料等)、能源和环境安全(核废料处理、热核聚变等)、资源和国防安全(战略氦资源等)、国家大科学工程(强流重离子加速装置、可控核聚变等)等的发展。这就使得中国对稳定、高效的大型低温制冷系统需求急剧增加,全面缺乏大型低温制冷系统、关键子设备及集成技术的问题日益突出。

为打破国外相关技术领域的封锁,该科研团队攻克了液氦温区高达25万转的高速氦透平膨胀机技术、紧凑型低漏率换热器技术、高稳定性的低温调节阀门技术、多级复杂制冷机系统集成调控技术以及高效氦螺杆压缩机技术等一批核心关键技术,实现了从应用基础、关键设备到系统集成的系列重要突破。自主研制中国第一台制冷量达到2kW@20K的高效氦制冷机,并率先在中国航天部火箭技术研究院某航天型号产品性能测试平台成功应用,圆满完成了某重点型号正式产品性能试验。研制成功国内首套液氢温区万瓦级大型低温制冷系统,实现该低温设备零的突破,综合性能达到国际先进水平。多名院士专家一致认为,该项成果打破了发达国家对液氢温区大型低温制冷技术的垄断,培养锻炼了中国集“研究开发、集成制造、工程应用“于一体的大型低温技术与工程应用团队,并建立了初具规模的设备研发和生产集成的基地,具备了自主发展中国更低温区大型低温制冷技术、实现系统国产化的基础。成功研制全国产化250W@4.5K液氦温区低温制冷机,专家一致认为,性能指标达到国际先进水平,实现中国液氦温区大型制冷系统从设计、制造到稳定运行技术与能力的全面提升,同时带动了一批高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀等行业企业的技术提升。

依托于该研究团队的以上自主核心关键技术,以5000万无形资产评估,与社会资本共同创立了科技成果产业化企业-北京中科富海低温科技有限公司,注册资本1.3亿元。2017年,中科富海出资2.4亿,其中,以货币出资4000万元,以知识产权作价出资2亿元又成立了中科富海(中山)低温装备制造有限公司,注册资本为人民币3.4亿元。中科富海公司成立以来,与中国科学院理化技术研究所签订了2K冷箱集成和4K冷箱集成合同;与中国电力科学研究院签订了氢电混输系统预冷处理和终端提取模拟实验组建加工采购合同;与上海浦江特种气体公司签订了氢液化器投放合同;与宁波健信核磁技术有限公司签订了氦回收液化装置投放合同;与韩国Vitaro Tech Co.Ltd公司签订了设备销售合同。

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