特写 | 中山低温院“90后”团队:为中国造出“极冷心脏”

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零下253℃至零下271℃,能创造怎样的奇迹?在中山先进低温技术研究院(下称“中山低温院”),一支以“90后”为主力的科研团队给出了答案。

近日,全国首套万瓦级超大型低温制冷机已完成技术集成,即将投入到中国科学院近代物理研究所惠州大科学装置的运行中。它不仅能为大科学装置运行提供必要的“极端低温环境”,更贯通了“国产气源、国产装备、国产液氦”提氦全产业链,显著提升了我国氦气自给能力。

科学界将20K称为液氢温区,4.5K为液氦温区。液氢至超流氦温区的大型制冷装备,是航天工程、氢能源储运、氦资源开发和众多大科学装置运转的关键支撑。长期以来,国内所需的大型低温制冷装备几乎全部依赖进口。

在“无人区”探索,其难度不言而喻。在中国科学院理化技术研究所科学家团队的带领下,中山低温院成立了“18kW中山突击队”项目组,深度参与了“18kW制冷量的超大型低温制冷机”研制,开启了漫长的攻坚之路。

这支十几人的团队,90%毕业于“985”“211”高校,平均年龄约30岁,不少成员曾就职于国内机械、电气、化工领域的大型企业。

在中国科学院理化技术研究所科学家团队的带领下,中山“90后”科研团队深度参与了全国首套万瓦级超大型低温制冷机的研制工作。 受访者供图

在中国科学院理化技术研究所科学家团队的带领下,中山“90后”科研团队深度参与了全国首套万瓦级超大型低温制冷机的研制工作。 受访者供图

1993年出生的刘具龙,硕士毕业于大连理工大学,2022年加入项目组。他回忆,大型低温制冷设备的核心零部件集成于超大真空筒体中,“巨无霸”的运输本身就是巨大挑战。

“如果拆解运输,会增加漏热点与风险点,导致设备性能下降。”刘具龙说,团队沿途考察制定物流方案,反复优化外部结构,确保整体尺寸满足运输要求,同时使外部附件能够快速、安全拆装,最终攻克了这一难题。

队长任志文难忘去年国庆假期的惊心动魄——这个大型低温制冷设备的透平膨胀机突然结霜,若处理不当将严重影响设备效率。为解决问题,团队成员24小时连轴转,不间断地对压力、转速、温度进行测试调整,终使设备恢复最佳状态。

事非经过不知难,在控制系统端,成百上千个数据实时变化,需要精准调控。团队成员反复模拟调试,历经千万次修改,才保障了设备安全、稳定、高效运行。

“中山低温院集聚了一批坚持不懈、勇于创新的人,科研氛围好,劲往一处使。”同为攻坚队的成员,阳辉林主要负责压缩机的设计、安装和调试,他认为能有今日的成果,科研团队“不服输”的精气神至关重要。

在攻关过程中,中山低温院培养和锻炼了这样一支涵盖研发、设计、制造、集成全链条的工程技术团队。这套完整的知识体系和供应链能力,会沉淀下来,形成一个围绕大型低温技术的产业集群。

“我们不仅仅是在完成一项任务,更是在一起创造值得骄傲的历史!”在刘具龙看来,中山低温院研制的不仅是一台设备,更是一个开放的平台和一套成熟的技术体系。未来,他们将以此为基点,建设国家级的大型低温制冷技术研究中心和公共测试平台,吸引顶尖的科学家和团队来这里做实验,催生出一批更为前沿的科创成果。

今年11月,中山低温院将联合主办第十七届全国低温工程大会,目前收集到的参会论文是往届的三倍。届时,参会专家、学者及企业代表将会齐聚中山,共同探讨低温科技的发展。

“对比进口万瓦级超低温制冷装备,我们自主研发的装备性能不减,成本却大大降低。全国低温工程大会上,我们将披露更多关于这套设备的数据和科研进展。”任志文表示,随着大型低温制冷机和氢氦液化、储运技术方案相继落地,中山低温院已成为全国乃至全球开展大型低温系统工程集成和测试研究条件最好的场所之一,中山的低温产业未来必将可期。

采写:南方+记者 杨慧荣

编辑 朱晓宇 钟政经
校对 裴玉梅
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