深冷液體儲罐液位計取壓結(jié)構(gòu)與指示穩(wěn)定性研究

陳來生，蔣平安，劉 磊

(南通中集能源裝備有限公司，江蘇 南通 城港路 155號 226002)

·低溫與制冷·

深冷液體儲罐液位計取壓結(jié)構(gòu)與指示穩(wěn)定性研究

陳來生，蔣平安，劉 磊

(南通中集能源裝備有限公司，江蘇 南通 城港路 155號 226002)

低溫儲罐差壓液位計液相取壓的干式取壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，是影響深冷液體儲罐液位指示穩(wěn)定性及準確性的關(guān)鍵因素。本文就液相取壓點干式取壓結(jié)構(gòu)設(shè)計中，導(dǎo)入熱量如何有效用于加熱取樣液體及其影響進行分析，進行各種設(shè)計結(jié)構(gòu)產(chǎn)品試制及試驗，從而尋求出臥式深冷液體儲罐差壓液位計液相干式取壓器結(jié)構(gòu)的最合理設(shè)計。

深冷液體；差壓液位計；干式取壓器；液位穩(wěn)定性；改進措施

0 引 言

目前LNG加注站配用的深冷液體容器，罐體為臥式雙層夾套真空絕熱結(jié)構(gòu)；在加注站日常使用中，貯罐需要頻繁地進行LNG排出(對汽車加注)和充裝(槽車向貯罐卸液)；深冷貯罐配置的差壓液位計，將作為加注站購入液體量(槽車卸液量)和外銷液體量的計量儀表，其記錄數(shù)據(jù)將作為整站運營結(jié)算依據(jù)及加注站損耗率計算參考。在實際運營過程中，經(jīng)常出現(xiàn)定期結(jié)算時，售出氣體累計量與貯罐液位計指示的LNG存量差存在偏差，導(dǎo)致經(jīng)濟糾紛。另外，在LNG加注站未配置地磅的情況下，站內(nèi)貯罐的液位計計量值也將作為槽車卸液量的結(jié)算數(shù)據(jù)，貯罐液位的指示精確度和指示穩(wěn)定性，在LNG加注站運營中顯得尤為重要。

1 差壓式液位計工作原理

深冷液體(如LNG、LN2)貯存溫度一般為-150℃以下，其貯存容器為雙層夾套真空絕熱貯罐，目前多采用差壓式液位計進行液位高度測量；差壓液位計信號源為貯罐內(nèi)氣相壓力與最低液位點壓力之差，感應(yīng)元件為兩個波紋管構(gòu)成的壓力腔；低壓腔與貯罐頂部氣相空間連通；高壓腔與貯罐底部最低液位點連通，高壓腔承受貯罐氣相壓力和液柱壓力之和；液位計工作時，高低壓力腔之間的感應(yīng)膜感應(yīng)貯罐氣相和最低液位點的壓力差值——即貯罐內(nèi)低溫液體的液柱靜壓力，通過指針指示出貯罐內(nèi)貯存液體的液面高度，從而可轉(zhuǎn)換計算出貯罐內(nèi)的液體體積。但由于液位計液相取壓結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)致很多臥式低溫儲罐產(chǎn)品出現(xiàn)液位計指示不穩(wěn)定，指針擺動幅度大的問題。針對液位計指示不穩(wěn)定問題，筆者進行了多種液位計取壓管道設(shè)計改進，并對產(chǎn)品進行了充裝液氮模擬試驗，在此將各種改裝結(jié)構(gòu)和對應(yīng)試驗結(jié)果與大家一起分享，以期尋求行業(yè)難題的解決方案。

2 差壓液位計液相取壓結(jié)構(gòu)分析

2.1濕式取壓結(jié)構(gòu)分析驗證

筆者所在公司生產(chǎn)的第一代LNG臥式加氣站儲罐產(chǎn)品，液位計液相取壓接頭產(chǎn)品采用了常規(guī)管接頭設(shè)計，產(chǎn)品實際使用過程中，液位計在充裝、增壓、加注、靜置操作時，指針會大幅度擺動，指示極其不穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)無法作為加注站營運結(jié)算依據(jù)；經(jīng)過技術(shù)分析，在深冷液體貯罐設(shè)計中，采用了一種“濕式”連通器設(shè)計；在低溫液體儲罐內(nèi)罐最低液位點開孔焊接通徑Φ10的管接頭，液位計液相管道從真空絕熱夾層引出，與液位計的高壓腔直接連通；液體進入管道后，會充滿整個管道；管道整體也存在一定高度差，導(dǎo)致儲罐液柱高度部分被管道內(nèi)液柱壓力所平衡，從而液位計指示失真?；谝陨戏治觯P者在項目研究中，也曾進行液相取壓接管不作液封，結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用濕式取壓(見圖1)，允許儲罐內(nèi)液體充滿液相取壓管道；管道在靠近外封頭引出位置做局部液封結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時夾層內(nèi)設(shè)計盤管作為取壓緩沖器，以期減少液位波動；改裝完工后對產(chǎn)品充裝液氮進行了試驗，試驗結(jié)果反饋液位計指示極其不穩(wěn)定，與理論分析偏差較大。經(jīng)過分析，此種結(jié)構(gòu)在管道引出外罐后，暴露于大氣中，傳入熱量使管道內(nèi)液體部分氣化，夾層管道內(nèi)會出現(xiàn)氣液共存現(xiàn)象，而這種氣液共存是極其不穩(wěn)定的，導(dǎo)入管道內(nèi)極微小的熱量變化即可導(dǎo)致夾層管內(nèi)液柱的大幅度震蕩，從而引起液位計指示不穩(wěn)定，指針大幅度擺動。

另外進入液位計液相管道內(nèi)的低溫液體量，會在貯罐增壓、進排液，以及環(huán)境溫度變化等工況下，也會出現(xiàn)波動，從而在以上工況也會影響貯罐的液體指示穩(wěn)定性和精確度。試驗證明“濕式”取壓結(jié)構(gòu)在深冷液體產(chǎn)品根本不適用，無法解決差壓液位計準確指示問題。

圖1 管接頭濕式取壓結(jié)構(gòu)圖

2.2干式取壓結(jié)構(gòu)試驗分析(見圖2、3)

圖2 干式取壓結(jié)構(gòu)原理圖

圖3 第一代干式取壓接頭圖

鑒于濕式取壓結(jié)構(gòu)的失敗，后續(xù)產(chǎn)品改善集中到了“干式”取壓設(shè)計思路，即在貯罐的液相取壓管道內(nèi)進入介質(zhì)處于完全氣態(tài)；由于氣態(tài)不產(chǎn)生液柱壓力，故不會使傳遞到液位計高壓腔的貯罐最低點液柱壓力失真。為實現(xiàn)“干式”取壓，考慮在取壓管道入口處導(dǎo)入適量熱量，使將要進入取壓管內(nèi)的液體進行氣化，形成氣泡或氣柱，與該處液柱壓力達成動態(tài)穩(wěn)定沸騰平衡，阻止液體進一步流入取壓管內(nèi)，影響液位指示。

1.筆者對在制產(chǎn)品的液位計液相取壓接頭采用如下結(jié)構(gòu)進行第二代產(chǎn)品改進設(shè)計(見圖4、5)。該接頭結(jié)構(gòu)包括一個帶凸臺的取壓接頭、一個接頭擋液罩、導(dǎo)熱銅絲、盤管等；產(chǎn)品改裝完成后，再次進行了液氮試驗，并將批量產(chǎn)品發(fā)送用戶使用驗證；液位計初始充裝時，指示穩(wěn)定，有小幅度顫動。但經(jīng)過一段時間后，液位計指示出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，同時伴隨不規(guī)則的指針擺動；用戶使用時，出現(xiàn)夏天穩(wěn)定，冬天不穩(wěn)定；真空粉末絕熱儲罐不穩(wěn)定，真空多層絕熱儲罐穩(wěn)定的情況。

圖4 第二代干式取壓接頭圖

根據(jù)以上問題反饋，技術(shù)上進行了結(jié)構(gòu)分析，總結(jié)了產(chǎn)生問題原因如下：該結(jié)構(gòu)取壓接頭擋液罩上4-Φ4的開孔過大，導(dǎo)致進入取壓接頭罩內(nèi)的液體量較多，銅絲導(dǎo)入熱量在冬季無法將取壓罩內(nèi)液體全部氣化；從而液體進入取壓管內(nèi)積存，形成液柱高度，差壓式液位計高壓腔壓力為儲罐內(nèi)液體靜壓力±取壓管內(nèi)液柱靜壓力；當取壓管內(nèi)液體僅滯留于管道底部段，則液位計指示高度為儲罐內(nèi)液面高度+取壓管底部與儲罐底部的高度差；當取壓管內(nèi)液體進入了氣封段管路，則液位計指示為儲罐內(nèi)液體高度—取壓管內(nèi)液柱高度與儲罐最低點高度差；取壓管內(nèi)液柱高變化直接影響儲罐液位計指示值；取壓管內(nèi)液體，在銅絲和管道本體導(dǎo)入熱量的加熱下，處于沸騰狀態(tài)，管內(nèi)的液柱高度不斷變化，導(dǎo)致了液位計指針的不斷擺動，影響指示的穩(wěn)定性。

圖5 第二代干式取壓結(jié)構(gòu)配管圖

在真空粉末絕熱儲罐和高真空絕熱儲罐試驗及使用中二者出現(xiàn)的差異，也進行了分析。經(jīng)過對取壓管的絕熱比較分析發(fā)現(xiàn)，高真空多層絕熱儲罐在包扎絕熱材料時，液位計液相取壓管不作包扎，裸露于夾層中；另外，高真空絕熱儲罐夾層空間較小(一般為100～150 mm)，取壓管距離外殼內(nèi)壁較近，增加了取壓管道本體的導(dǎo)熱量，滿足進入管道內(nèi)的液體的氣化加熱需要，確保在擋液罩透氣孔處達成氣液平衡，阻隔液體繼續(xù)流入取壓管，從而保證液位計指示穩(wěn)定和準確。另外，夏季環(huán)境溫度較高，銅絲導(dǎo)入熱量多，保證了液位計液相取壓管液體氣化，無液體進入管道影響液位計。

2.針對真空粉末絕熱儲罐采用上述取壓結(jié)構(gòu)，冬季液位計指示不穩(wěn)定和不準確的問題，經(jīng)過深入分析研究，主要從取壓管通徑設(shè)計與導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)導(dǎo)入熱量的匹配上進行研究，作第三代(見圖6)設(shè)計改進并進行試驗驗證。

液下引壓管接頭上部設(shè)置的隔液罩管周向開孔由4-Φ4修改為2-Φ1.5 mm孔，保證儲罐內(nèi)液體與引壓管的連通及壓力平衡；取壓管接頭上部開孔為Φ2.0 mm，下部開孔及取壓管內(nèi)徑為Φ6.0 mm；引壓接頭側(cè)面插入焊接有Φ5 mm加熱銅絲，銅絲另一端與外殼內(nèi)壁焊接，導(dǎo)入熱量對取壓管流入液體進行加熱；液相取壓管接近外封頭處設(shè)計向上彎120 mm的氣封彎管，未作緩沖盤管設(shè)計，接管由外封頭左下方引出，出口與內(nèi)罐最低液面平齊。

圖6 第三代干式取壓接頭及配管圖

試驗過程描述及結(jié)果說明：

第一次冬季液氮充裝試驗：

液氮充裝過程液位計指示穩(wěn)定，指針無異?；蝿?，讀數(shù)正常。

充液完成儲罐靜置過程中，觀察液位計指示穩(wěn)定，指針無異常擺動。靜置24 h后觀察液位計讀數(shù)，比靜置前液位略有升高，基本可忽略不計，液位計指針有輕微“顫動”現(xiàn)象。

液位計指示觀察過程中，有頻繁操作液位計平衡閥閥門后，出現(xiàn)液位計指針大幅度擺動現(xiàn)象，每隔3 min，指針上擺，然后回落。

改善后液位計的不穩(wěn)定問題，筆者對其產(chǎn)生原因從兩方面進行了分析：一方面原因可能是隔液罩上開孔過小，銅絲導(dǎo)入熱量過多，液體汽化量大，隔液罩內(nèi)憋氣，傳遞到液位計高壓腔壓力增加了憋壓壓力，故液位計指針向高位擺動；憋壓到一定幅度，氣泡破裂，釋放壓力，造成取壓管內(nèi)壓力瞬時降低，出現(xiàn)液位計指針的突然回擺。具體分析計算如下：

如圖6，設(shè)液化天然氣重度為γ，液位高度為H，液相取壓管最低點與貯罐最低液位點高度h；貯罐內(nèi)氣相空間壓力為P1，貯罐最低液位點壓力為P2，引導(dǎo)管內(nèi)的壓力降忽略不計，若銅絲導(dǎo)入熱量合適，使液體在0點即開始氣化，經(jīng)過一定時間的加熱氣化，液體將在點2形成局部的穩(wěn)定沸騰，建立氣液平衡，液體不能進入液相取壓管內(nèi)；此時貯罐氣相空間壓力與液柱靜壓力之和與點2的氣化飽和壓達到平衡，即有:

P2=P1+γH

當液相取壓管內(nèi)全部為氣相時，

P3=P1+γH=P4+γH

因此液位計測得的壓差為ΔP

ΔP=P3-P4=γH

若由于銅絲傳入熱量不足以氣化進入管道內(nèi)液體，或者傳入熱量過多，導(dǎo)致管內(nèi)氣體大量回流貯罐，則液位計指示的壓力差將出現(xiàn)最大γH的負偏差，或者管道內(nèi)氣泡破裂前的憋壓正偏差值；導(dǎo)致液位計指示不穩(wěn)定。

第二方面原因經(jīng)過分析，可能出現(xiàn)在液位計閥門操作上，試驗液位計配套控制閥門為三位一體閥，即液位計控制需要的液上閥、液下閥、平衡閥組合成了一個閥門，操作閥門手柄，將同時控制液位計氣相、液相、平衡的開關(guān)；在第一次試驗過程中，試驗人員、車間人員、技術(shù)人員對液位閥進行了頻繁操作，懷疑有平衡位關(guān)閉不嚴，氣相、液相取壓口開關(guān)不到位，導(dǎo)致液位計閥門功能失真，影響液位計的正確指示，從而導(dǎo)致指針波動出現(xiàn)。鑒于以上原因，故在儲罐完成液氮蒸發(fā)率測試后，進行了第二次充裝、增壓、泄液的液位穩(wěn)定驗證試驗，在二次充液試驗過程中確認平衡閥關(guān)閉到位后，禁止試驗人員再次操作液位開關(guān)閥，整個試驗過程中未出現(xiàn)液位計指針擺動現(xiàn)象，達到滿意效果。

3.該結(jié)構(gòu)鑒于儲罐第一次試驗時，出現(xiàn)液位計擺動現(xiàn)象，對于當批次未完工產(chǎn)品，臨時采取了拆除導(dǎo)熱銅線改善。

產(chǎn)品完工后，也進行了充裝液氮試驗，液位計試驗結(jié)果為：

充裝過程指示正常，無晃動；

靜置過程指示正常，無晃動；

靜置24 h后比靜置前液位指示上升2格(約60 mm)增壓至0.8 MPa過程中指示正常，無晃動；

卸液過程中指示正常，無晃動。

根據(jù)試驗結(jié)果分析，儲罐在液氮充裝初始時，液相取壓管道處于熱態(tài)，導(dǎo)入熱量較多，罐內(nèi)液體少量滲入后馬上被加熱氣化，形成一定氣封壓力，阻止液體進入取壓管，保證了液相的干式取壓；隨著儲罐內(nèi)充裝液體量增加，貯罐本體、夾層珠光砂、取壓管道逐漸被冷卻，由于珠光砂的保溫效應(yīng)，管道導(dǎo)入熱量越來越少，低溫液體逐漸滲入液相取壓管內(nèi)，在管道靠近外封頭的液封段形成新的氣封；取壓管內(nèi)積存液體形成液柱靜壓，近似于儲罐的最低液位點降低，液柱靜壓力加大，反映到液位計指示上，液位計讀數(shù)增加。

鑒于以上試驗結(jié)果，經(jīng)過分析，對儲罐液相取壓管在靠近外封頭位置設(shè)計緩沖盤管，并在盤管與液封間管道外表纏繞加熱銅絲，確保進入管道的液體被加熱氣化，將液體壓縮回流到儲罐；產(chǎn)品完工后，再次進行了液氮充裝試驗；試驗結(jié)構(gòu)為：

1) 充裝過程指示正常，無晃動；

2) 靜置過程指示正常，無晃動；

3) 靜置24 h后比靜置前液位指示升高約1格(30 mm)；

4) 增壓至0.8 MPa過程中指示正常，無晃動；

5) 卸液過程中指示正常，無晃動(起初給被卸液罐冷罐時指針有輕微擺動)。

試驗結(jié)果表明液相取壓管內(nèi)仍有液體，由于在管道上纏繞銅絲，導(dǎo)入一定熱量，對進入管道液體加熱，形成一定氣封，但未能對管道內(nèi)液體進行全部加熱氣化，故存在的液體形成了液柱靜壓力，導(dǎo)致儲罐液位在靜置冷透后仍然有升高現(xiàn)象。

綜合上述結(jié)構(gòu)的試驗結(jié)果分析，只要有低溫液體進入取壓管道的取壓結(jié)構(gòu)，液位計指示都會存在不穩(wěn)定的問題；只有確保液相取壓為絕對干式取壓，才能真正解決儲罐液位計指示穩(wěn)定的問題。

前期筆者進行的研究和試驗，主要集中在對液相取壓接頭開孔大小、是否需要傳熱銅絲、液下管是否液封及緩沖盤管設(shè)計、彎管結(jié)構(gòu)與內(nèi)容器和外殼的間距等的研究上；最終認識到解決液位計穩(wěn)定的根本問題，主要是干式取壓器設(shè)計中，綜合考慮導(dǎo)入熱量與取壓接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計的匹配性，牽涉銅絲直徑大小、長度計算，確保液相取壓管道液封氣化需要熱量與銅絲導(dǎo)入熱量達到平衡。

另外經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)干式取壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計中，也存在銅絲導(dǎo)入熱量是否有效用于了對取壓管內(nèi)進入液體介質(zhì)的加熱，是否有將熱量浪費到管道、接頭等對金屬的無效加熱，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計成功的關(guān)鍵。

4.根據(jù)以上分析，筆者設(shè)計如圖7結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算：

圖7 第四代干式取壓器結(jié)構(gòu)圖

結(jié)構(gòu)中設(shè)擋液罩透液孔半徑為R，液相取壓管內(nèi)徑為D，當達到氣液平衡時，應(yīng)該在進液孔處形成氣柱或氣泡，氣封進液截面；據(jù)此進行取壓接頭通徑與需要傳熱量的平衡計算，尋求合理設(shè)計。

氣封氣泡體積V為

V=πD3/6 (mm3)

表面積A為

A=πD2(mm2)

氣泡質(zhì)量M為

M=ρg.V(g)

式中，ρg為對應(yīng)于液體飽和溫度下的飽和氣體密度；

氣封氣泡需要吸收熱量Q為

Q=m·r

式中，r為對應(yīng)于液體飽和溫度下的氣化潛熱；

銅絲的最小傳熱截面積Ac：

Ac=Q.L/λ(T1-T2)

式中，L為銅絲長度，λ為銅絲導(dǎo)熱系數(shù)，T2為環(huán)境溫度，T1為介質(zhì)溫度。

經(jīng)過計算，設(shè)計液相取壓管接頭進口孔直徑Φ2.5 mm，擋液罩透液孔半徑為R3，考慮接頭吸熱等因素，銅絲采用直徑Φ4 mm設(shè)計，銅絲長度為250 mm，銅絲尾部與外筒體銀焊焊接50 mm。

產(chǎn)品試制及試驗證明，在環(huán)境溫度不低于0℃的情況下，儲罐液位指示穩(wěn)定可靠，基本沒有擺動；同時，在儲罐進排液、增壓、長期靜置等工況，液位計指示也非常穩(wěn)定，達到用戶使用要求。

3 結(jié)束語

筆者所在公司，從2013年起用戶反饋加氣站配套臥式LNG儲罐，在卸車、加注結(jié)算中，存在罐車過磅重量、加液機加注計量與液位計測量值有較大誤差，同時，在卸車、增壓操作中，液位計指示不穩(wěn)定，嚴重影響加注站運營結(jié)算；鑒于此情況，設(shè)計人員進行了長期蹲守加注站現(xiàn)場，進行觀察跟蹤，作調(diào)查分析，確定儲罐設(shè)計中液位計取壓接頭采用了濕式取壓結(jié)構(gòu)設(shè)計；鑒于加氣站已經(jīng)投運，儲罐無法返修，對加氣站卸車增加LNG質(zhì)量流量計處理。同時，公司制造的的LNG罐車產(chǎn)品，也不斷收到用戶的液位計指示穩(wěn)定投訴。

鑒于此，針對液位計指示穩(wěn)定性及準確性問題，公司列為專項重點課題進行了研究；前后進行了四批次、近20臺60 m3加氣站臥式儲罐的液位計接頭試制試驗，對每次試驗結(jié)果進行分析總結(jié)，然后再次進行結(jié)構(gòu)改善試驗分析，最終獲得第四代干式取壓器結(jié)構(gòu)的深冷液體儲罐差壓液位計的最佳方案；該結(jié)構(gòu)在公司低溫儲罐、低溫罐車、低溫罐箱產(chǎn)品上大面積推廣應(yīng)用，用戶反饋良好。

[1] 潘俊興.低溫貯槽用差壓液位計液相氣化取壓原理及其加熱器傳熱計算[J].化工裝備技術(shù),1996(6):22-23.

StudyontheTakingPressureStructureandStabilityoftheLiquidLevelGaugeforCryogenicLiquidTank

CHEN Laisheng， JIANG Pingan, LIU Lei

(Nantong Cimc-Energy Equipment Co., Ltd., Nantong 226002 China)

The structure design of the liquid phase taking pressure is the key factor affecting the stability and accuracy of the liquid level for horizontal cryogenic liquid storage tank. In this paper, how to heat sample liquid effectively and its range of influence for the stability are considered to design the dry type pressure device of the liquid phase. A variety of structure products are trial-manufactured and tested, so as to find out the most reasonable one for the tank.

cryogenic liquid; differential pressure liquid level gauge; dry type pressure device; liquid level stability; improvement measure

2017-07-08

TE974+.7

B

1007-7804(2017)05-0005-06

10.3969/j.issn.1007-7804.2017.05.002

陳來生(1970)，男，江蘇張家港人，南通中集能源裝備有限公司工程師，畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)化機專業(yè)，長期從事深冷液體儲運設(shè)備設(shè)計開發(fā)及船舶油改氣研究。

我國自主研發(fā)出液氦溫區(qū)大型低溫制冷機

又一項具有標志性意義的國家重大科研裝備成功出爐。2017年10月18日，由財政部支持、中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所自主研制的我國第一套全國產(chǎn)化250W液氦溫區(qū)制冷機在河北廊坊通過專家驗收，這標志著我國低溫制冷設(shè)備研發(fā)和制造能力邁上一個新臺階，填補了我國液氦溫區(qū)大型氦低溫制冷機制造技術(shù)的空白，打破了發(fā)達國家在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。

所謂液氦溫區(qū)大型低溫制冷機，是指制冷溫度在4.5K(-268.65℃)溫區(qū)范圍、制冷量為幾百乃至萬瓦以上的一種大型低溫制冷系統(tǒng)。該項目首席科學(xué)家、中科院理化所研究員李青說，這是大科學(xué)工程、航天工程等戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域的支撐技術(shù)，也是發(fā)達國家對我國限制輸出的技術(shù)。

值得一提的是，這種技術(shù)背后隱藏著一個人類至今難破解的題目——逼近“絕對零度”，即達到-273.15℃，用絕對溫標來計就是0 K，這是宇宙中溫度的極限狀態(tài),一旦達到絕對零度，原子也會停止運動。如果再加上4.5℃，即4.5K(-268.65℃)，就是液氦制冷機的目標溫度，也是常見的液氦溫區(qū)。

李青說，2015年，同樣是在國家重大科研裝備研制項目的支持下，他所帶領(lǐng)的科研團隊成功突破“液氫”溫區(qū)的低溫制冷技術(shù)，其制冷目標溫度為20K(-253.15℃)。接著，該團隊開始向“更低的溫度”進軍——溫度越低，難度越大——以期突破“液氦”“超流氦”溫區(qū)的低溫制冷技術(shù)。如今，承載這一技術(shù)的液氦溫區(qū)制冷機面世。

根據(jù)與會專家驗收的意見，中科院理化所科研團隊研制的液氦制冷機實現(xiàn)了連續(xù)84小時穩(wěn)定運行，在4.35K(即-268.8℃，優(yōu)于-268.65℃目標)溫度下制冷量達到280W，實現(xiàn)了全國產(chǎn)化，達到國際先進水平。

當天，李青還透露，依托這一重大科研裝備研制項目技術(shù)，中科院理化所已經(jīng)創(chuàng)立產(chǎn)業(yè)化企業(yè)，這標志著我國大型低溫制冷裝備的科研成果正在向社會應(yīng)用的道路上邁出，為真正打破國際壟斷和在國際低溫領(lǐng)域贏得一席之地打下基礎(chǔ)。