11月28日,FUSION FOR ENERGY(F4E)發布消息稱,在國際熱核聚變實驗堆(ITER)項目推進的關鍵階段,F4E及其工業合作伙伴近日成功完成三套用于中性束注入系統的“冷閥箱”(Cold Valve Boxes, CVBs)交付。此舉不僅標志著ITER于2017年簽署的采購協議迎來最后一項重大里程碑,更為裝置真空與低溫系統建設注入強勁動力,推動可控核聚變研究向實用化邁出重要一步。

一、冷閥箱:核聚變反應的“低溫控制核心”
冷閥箱是ITER低溫分配系統中的核心控制單元,其性能直接關系到核聚變反應的穩定開展。據介紹,該設備負責向中性束注入器配套的低溫泵提供精確劑量的氦氣等低溫流體,工作溫度范圍橫跨從-269°C(接近絕對零度)至210°C的極端區間。
這些低溫泵通過冷卻至極低溫的活性炭面板吸附殘余氣體,能夠確保加熱束在近乎完美的真空環境中穩定傳輸,從而高效加熱等離子體,這正是實現可控核聚變反應不可或缺的關鍵一環。與F4E在2023年交付的八套用于真空容器和低溫器內部低溫泵的CVB相比,此次交付的三套設備在尺寸與系統復雜度上均有顯著提升,每套裝置高約3米、直徑約2米,內部由數十個特種閥門、傳感器及精密管道組成,堪稱“低溫工程的復雜拼圖”。
二、產學研協同攻堅 歐洲工業能力再升級
本次交付的三套CVB由德國企業Research Instruments(RI)主導研制,在其長期合作伙伴Cryoworld和閥門制造商Velan的協同支持下完成。經過多次嚴格測試,包括泄漏檢測、壓力測試及閥門功能驗證等,所有設備均達到ITER項目的嚴苛標準,最終獲得前往法國ITER項目所在地卡達拉什的“單程票”。
RI董事總經理Michael Pekeler表示:“我們很高興冷閥箱的制造和測試順利完成,這些箱體比兩年前交付的八個還要大、更復雜。感謝合作伙伴Cryoworld的出色支持以及F4E的寶貴合作,只有所有相關方都致力于最高質量和值得信賴的合作,這樣的成功才可能實現。”F4E項目經理Lluís Mora也對合作團隊給予高度評價:“此次交付是F4E、ITER組織與供應商合作旅程的結晶,RI證明了自己是積極且可靠的合作伙伴,能夠主動解決工程難題。”

三、控制系統同步到位 采購協議進入收尾階段
值得一提的是,在冷閥箱交付前夕,F4E已于11月初完成了低溫分配控制系統(Cryodistribution Control System)的交付。該系統由Framatome提供電子硬件,GTD公司開發專用軟件并設計全球首套控制柜,將作為冷閥箱內部閥門的“大腦”,實現對低溫流體的精準調節及溫度、壓力、流量等關鍵參數的實時監控。
隨著冷閥箱與控制系統的相繼到位,F4E燃料循環團隊已基本完成2017年采購協議下的主體設備交付,目前僅剩少量輔助設施待安裝。F4E項目負責人Josep Benet總結道:“我們兌現了八年前設定的雄心勃勃的時間表。這不僅保障了ITER項目進度,更實質性提升了歐洲在復雜真空與低溫工程領域的工業能力。”

展望未來,F4E團隊已啟動中性束低溫泵生產招標工作。此前,該設備的原型機已在意大利的MITICA設施成功完成安裝與調試,為下一階段的批量制造鋪平了道路。此次冷閥箱的交付,無疑為ITER項目后續的系統集成與調試奠定了堅實基礎,也讓人類離實現清潔、無限的聚變能源目標更近一步。
四、相關企業介紹
RI Research Instruments GmbH
RI Research Instruments GmbH是一家專注于高端科技領域的工程公司,擅長為科學和工業應用定制研發及制造高精尖設備和系統。其核心產品包括粒子加速器、核聚變裝置組件、半導體設備(如EUV系統)和脈沖功率系統。公司秉承“精度絕非偶然”的理念,致力于將客戶的創新構想轉化為現實解決方案,服務于前沿科學研究和高科技產業。
Velan
Velan是全球領先的工業鋼制閥門制造商,擁有超過75年的歷史,以在嚴苛工況下表現卓越的閥門產品而聞名。公司提供廣泛的產品線,包括閘閥、球閥、控制閥等,尤其在全球核能、電力、石油天然氣和采礦等關鍵領域占據市場重要地位。
Cryoworld
Cryoworld是一家專注于低溫工程領域的專家,為客戶提供涉及液氦、液氫、液氮等極低溫介質的尖端技術解決方案。公司業務包括低溫系統的設計、工程研究、制造、測試和安裝維護。Cryoworld擅長解決客戶在科學研究、新能源、半導體等領域的特殊和非標挑戰,是推動高科技產業發展的關鍵支持者。
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