ShinanYoo，本杂志主编
它是中国科学院理化技术研究所研制的支持从液氦到超流氦温度范围的大型低温制冷设备。中国科学院理化技术研究所供图
总书记指出，“科技创新是发展新产能的关键要素”，“我们要加大力度以科技创新引领产业创新”。
培育新的生产力，必须以科技创新引领产业创新，科技创新成果要及时应用于具体行业和产业链。近年来，科研机构、高校和企业不断加强科技创新与产业创新的深度融合，加快了越来越多创新中的“优秀技术”的转化应用。链条已成为产业链中的“大应用”。实现科技创新与产业创新的同频共振。
今后，科技板块将发布《以科技创新引领产业创新》系列报告。创新链与产业链融合发展，科技创新浪潮引领产业创新。
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我们打造超大型低温“冰箱”，提供-271摄氏度以下20K、20K甚至2K的超低温环境，即使在100瓦至10000瓦的大范围低温下也能保证持续稳定运行。制冷设备依靠这一特性，被称为“低温设备”。
从科学上讲，20K是液氢温度范围，2K是超流氦温度范围。大型制冷设备的温度范围从液氢到超流氦，在航天工程、氢能储运、氦资源开发以及许多大型科学设施的运行中发挥着关键的支撑作用。长期以来，我国使用的大型低温制冷设备几乎全部依赖进口。
中国科学院物理化学研究所（以下简称“中科院物理化学研究所”）科研团队经过10余年的持续攻关，成功克服了一系列挑战。拥有关键核心技术，开发了20K-2K、100kW-kW系列大型低温制冷设备。“低温工厂”中国制造，形成从技术研发的完整链条。工业应用的工程示范。
攻克自主研发大型低温制冷装备的“硬骨头”。
“大型低温制冷设备尚未登上舞台，但许多重要任务都与它有着千丝万缕的联系。”多年来我对此有深刻的认识。
抵达中科院文献情报中心大楼，站在介绍北京正负电子对撞机的电子显示屏前，胡忠军解释道“氦在-269摄氏度时变成液体，变成超流体。-271摄氏度的氦气。”摄氏是北京的一个积极榜样。负电子对撞机等粒子加速器中的高场超导磁体采用大型低温制冷设备生产的液氦或超流氦进行冷却。
不仅是北京正负电子对撞机，上海光源、高能同步辐射光源等大型科学设施都离不开大型低温制冷设备的运行。
“大型低温制冷设备对于解决氢气大规模储存和运输的挑战也很重要。”胡忠军说，氢气的密度比空气小很多。压力和体积都非常大。通过使用大型低温冰箱液化氢气，其体积可缩小至约1/800，从而大幅降低运输成本。
专家介绍，随着经济社会快速发展，我国对大型低温技术装备的需求越来越迫切。然而，自主研发大型低温制冷设备的难度却比想象的要大。
以透平膨胀机为例，它的主要设备之一是由气体轴承支撑的，叶轮旋转时，圆周线速度非常高，并且只有五分之一的气膜厚度。轴承之间的直径只有头发丝那么大。”胡忠军介绍，气体轴承的设计方法和保证转子高效稳定运行的方法都考验着科研人员的智慧。
透平膨胀机等大型低温制冷设备的发展仍面临许多挑战有待解决。“大型低温制冷设备与典型的空调、冰箱不同，它涉及多级压力、温度和制冷级别，系统非常复杂。”中国科学院。他将挑战概括为“两机一箱一集成”——将透平膨胀机、制冷压缩机和制冷箱集成的技术，以及整个系统的设计、控制和调试。
“不管有多么困难，我们都要破解这个‘硬骨头’。”2009年，中科院启动了“低温氦涡轮制冷机样机研制”项目。中国科学院物理化学研究所牵头开展大型低温制冷系统关键部件研制及原型系统集成技术研究。其研制的韩国首台制冷量“2kW20K”氦涡轮制冷机，通过不断的运行测试，证明韩国具备自主开发大型低温制冷设备的能力。
2010年以来，我们承担了国家重大科研装备研制、财政部专项任务，正在加快研制更先进的大型低温制冷装备。
探索一套行之有效的工程管理模式
从液氢温度范围到液氦温度范围和超流氦温度范围，温度每下降一度或功率增加一级，相关系统就必须重新设计，关键部件升级。研发难度成倍增加。
走进中科院物理化学研究所低温工程与系统应用中心，科研人员正在查看轴向轨迹测试，查看并记录高速转子的运行参数。中国科学院物理化学研究所研究员彭楠告诉小编，团队正在研究下一代空气轴承，转子转速预计将达到每分钟30万转。
制冷温度越低，对透平膨胀机转速的要求越高。彭楠回忆说，他和同事们在实验室夜以继日地工作了一年多，才研发出高效可靠的轴承。
氦螺杆压缩机是氦深冷系统的动力源，决定着深冷系统运行的稳定性。胡忠军介绍，科研人员大胆创新，不断探索，最终研发出具有自主知识产权的氦螺杆压缩机。为了按时完成压缩机测试等任务，团队与支持公司通力合作，加班加点，仅用一个月时间就完成了原定三个月的任务。
2010年10月至2014年12月，中国科学院物理化学研究所完成国家财政专项一期工程，研制出全国首套液氢温度区间万瓦级大型低温制冷系统。实现“10kW20K”目标
2015年4月，国家财政专项二期项目“液氦至超流氦温度范围大型低温制冷系统研制”启动。科研人员经过5年多日夜奋战，在原有成果的基础上自主研发了技术指标“2500W45K”、“500W2K”的大型氦制冷机，以及大型低温制冷系统技术、系列化技术。气体轴承氦涡轮膨胀机技术和完整的机械设计系统，包括其他技术创新。在大型液氦到超流氦温域制冷技术领域，我国已进入先进国家行列。
中科院物理化学研究所肩负着一项特殊使命，探索一系列行之有效的工程管理模式。
研究涉及许多不同的学科和许多人。如何组建联合军队？“需要一个庞大的团队才能很好地完成重要的工作。”中国科学院物理化学研究所所长王雪松表示，他们成立了研发、系统集成和研究三个研究组。建立工程应用、低温工程与系统应用中心，以资深科学家为带头人，科研骨干和技术支撑人员共同攻关的创新团队模式。
项目难度大，系统集成复杂。如何保证开发进度？王雪松表示，研究所采取管理线和技术线并行推进模式，以技术线为重点节点，协调掌握各项任务的实施进度。
时至今日，大型低温制冷设备的研制，是中科院物理化学研究所几代科研人员传承的成果。刘立强说，20世纪50年代以来，包括洪朝胜学者、周原学者在内的前几代科学家为研究所的低温研究奠定了坚实的基础。“如果没有我们前辈的努力，我们就不会成为今天的样子。“今天的成就。”
联合研发部门也做出了重大贡献。以氦螺杆压缩机的发展为例，无锡总工程师卢龙生吸气压力；冰轮环保科技有限公司已停止生产运营进行科学研究，以确保其氦螺杆压缩机的顺利测试。
“如果没有强大的制造能力和相关部门的联合研究，科学家最好的想法就无法实现。”刘立强说。
形成了从技术研发、工程示范到产业应用的完整链条。
解决大型低温制冷装备的“卡脖子”题，仅仅打造样机是不够的，还需要带动上下游产业的发展，不断提高我国低温技术的自主创新能力。也需要它。行业。
考虑到大型低温制冷装备适用性强、产业需求迫切的特点，不同于以往实验室创新、中试、产业化的转型路径，中科院物理化学研究所创造性地开发了“研该设备在研发过程中探索出了“高科技”的发展模式。
“我们关注的不是低温、大功率指标能够‘刷’多高，而是是否满足产业化需求。”刘立强说。成本和未来维护的难易程度都是研究人员关心的题。
在这个模型中，科学研究产生的日期就是产品下线的日期。2016年，中科院物理化学研究所与社会资本共同成立——北京中科富海低温技术有限公司，一家科技绩效转化企业。
这样做有什么好处？“科研机构擅长技术开发，企业擅长工程转化，两者优势互补，缩短了成果转化周期，提高了我国低温产业水平。中科福海董事长。”表示，我国大型低温制冷装备项目的实施，已在该领域形成了从技术研发、工程示范到产业应用的完整链条。
在项目扶持过程中，先进氦螺杆压缩机、低温换热器、低温阀门等相关制造企业的创新能力得到大幅提升，我国初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。
张艳琪表示，在科学家团队的技术支持下，中科富海能够保持战略定力，生产出符合高标准的产品。通过产学研合作，我们迅速成长为低温行业的领导者。中科福海在国内率先研制出全套多规格大型氢氦制冷设备和低温液化设备，使中国在世界低温大型制冷设备领域站稳了脚跟。制造领域。
超导加速器、航天器地面测试、先进光源、核聚变实验堆……如今，越来越多的国家重大工程正在使用我国自主研发的大型低温制冷设备。值得一提的是，韩国100瓦氦制冷机和氢气液化机也走出国门，应用于海外大型科学项目。
低温冷冻技术的研究永无止境。量子技术、氦资源提取和航空航天工程的快速发展对大型超流氦深冷设备提出了更高的要求。中科院计划2020年开展万瓦级液氦温度大型制冷机关键技术研究，2021年启动“大型低温制冷机及氦提取工程示范”试点项目。
“国家的需求就是我们努力的方向，中科院物理化学研究所将持续攻关攻关，持续攻坚大型低温制冷装备，积极抢占低温制冷装备。”“这是科学研究的一个高点。”王雪松坚定地说。
人民日报2024年4月15日第19页
本篇解完毕了关于无锡进口氦气回收装置的话题，和一些回收氦气罐相关题，希望帮帮助到各位。
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