缠绕管换热器为核聚变装上“中国芯

中化新网讯 11月5日，合肥综合性国家科学中心能源院孵化企业河南中科清能科技有限公司送到河南心连心智能装备科技有限公司（简称“心连心智能装备公司”）一面写有“高效换热降能耗，绿色科技创未来”的锦旗，以感谢该公司在我国超大功率超低温制冷装备研发中承制的关键核心设备所做出的贡献。

据了解，合肥综合性国家科学中心能源院孵化企业河南中科清能科技有限公司研发制造的3kW@4.5K氦制冷机日前在合肥一次启机成功并安全稳定运行超120小时，实际制冷量精准达到设计指标。

“该项目关键核心设备——缠绕管换热器由我们装备公司承制。”心连心智能装备公司总经理李军启表示，作为确保氦制冷系统实现4.5K（接近绝对零度）极低温环境的“心脏部件”，该缠绕管换热器的研发成功，为我国核聚变产业发展扫清了关键装备障碍。为此，中科院特委托中科清能，向心连心智能装备公司赠送锦旗，感谢其不仅将加工周期从3个月缩短至1.5个月，且换热效果远超设计值。

据介绍，今年5月，心连心智能装备公司接到了研发、制作缠绕管换热器任务。面对超低温工况下换热效率、结构完整性、密封可靠性及长期稳定性的极端严苛要求，心连心智能装备公司依托心连心集团平台，迅速组建了由集团专家、高校智囊及现场工程师组成的跨领域攻关团队。

在研发过程中，该公司研发团队采取“应用场景导向+多学科协同”的攻关模式，在项目初期就精准锁定了传统绕管技术在超低温环境下的三大瓶颈：流体分布不均、管头泄漏风险、能效损耗过大。“得益于此前我们公司自主研发的《高效缠绕管式换热器关键技术及应用》项目已通过科技成果评价，且被认定为‘达到国内领先水平’，为此次核聚变装备攻关奠定了技术基础。”心连心智能装备公司总工程师翁小列表示。

针对4.5K极低温环境下的特殊挑战，心连心智能装备公司团队创新构建了“结构-材料-工艺”三维技术体系。在结构设计层面，优化流体通道，通过流体模拟，消除设备死区，降低阻力。在材料应用上，选用特定材料，该材料在超低温环境下的力学性能稳定性大幅提升，确保了设备在持续极端条件下的结构完整性。

“最关键的密封可靠性突破来自焊接工艺的极致把控。”心连心智能装备公司副总经理彭鸿华说，经过多次试验，该团队研发的精密焊接技术使管头泄漏率趋近于零，远超设计要求。同时，通过工艺试验，建立了特殊材料在超低温工况下的焊接参数数据库，确保设备长期稳定运行。这些创新成果不仅满足了CRAFT氦制冷机的严苛要求，更形成了一套完整的超低温缠绕管换热器设计、制造、质量管理技术体系。

“缠绕管换热器的成功应用，为CRAFT氦制冷机实现3kW@4.5K的卓越性能提供了不可或缺的核心保障，也为我国超大功率超低温制冷装备研发积累了宝贵经验。”李军启说，此次突破不仅消除了西方在该领域对我国的“卡脖子”风险，核心部件的自主化，为我国核聚变产业健康发展注入了强劲的“中国动力”。

下一步，河南心连心智能装备将继续专注于高端换热技术的研发与产业化，为推动中国高端装备制造业的发展与进步不懈努力。（耍旭祥 张坤）