科技日报记者 陆成宽
记者1日从中国科学院理化技术研究所获悉，经过一年多研发攻关，来自该所和中山先进低温技术研究院等单位的科研人员成功研制出压缩膨胀一体机样机。该样机已在用户测试平台完成性能测试，达到设计指标要求，打通了船用液化天然气蒸发气再液化装置自主生产全流程。
在世界能源结构中，天然气占据重要份额。液化天然气运输船是全球天然气跨地区远洋运输最有效的方式。“液化天然气在运输的过程中会产生大量蒸发气，不仅造成经济损失，还带来安全隐患。近年来，我国液化天然气进口量持续攀升，国产液化天然气运输船需求量也稳步增长，因此亟需实现船用液化天然气蒸发气再液化装置的自主可控。”中国科学院理化技术研究所研究员伍继浩告诉记者。
压缩膨胀一体机是船用液化天然气蒸发气再液化装置的核心组成部分。新研制的压缩膨胀一体机由离心压缩机、透平膨胀机、高速大功率永磁同步电机和磁悬浮轴承组成，其主要工作原理是将透平膨胀机所做的膨胀功，作用于装置的离心压缩机，从而降低系统的整体功耗，提高装备的紧凑性。
“在近十年超流氦冷压缩机技术研制的基础上，我们先后攻克了大轴向力磁悬浮轴承技术、大功率高转速电机散热技术、压缩膨胀叶轮参数匹配设计技术等技术难题，最终研制出这款压缩膨胀一体机样机。”伍继浩说，它具有结构紧凑、占地面积小、效率高、使用寿命长、噪声低等优点，可以直接应用于液化天然气蒸发气的再液化。
更重要的是，新研制的压缩膨胀一体机具有高效率、高可靠性、低维护成本等优势，可扩展应用于更低温区，作为大型氢氦低温制冷机/液化器预冷级，取代液氮；同时也可以用于氢气/氦气的再液化，应用前景广阔。
（中国科学院理化技术研究所供图）