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國際領先!氣懸浮離心機組橫空出世!

 

中圣環保科技有限公司

 12月28日,格力電器公布了4項近期獲評“國際領先”的技術,其中“高效動壓氣懸浮離心壓縮機關鍵技術及應用”在推動離心壓縮機小型化發展,提升壓縮機能效、推動建筑節能減排等領域具有重要意義。

 
鑒定成果
 
 
中國工程院院士江億表示:“壓縮機是空調制冷的心臟,誰擁有了它,誰就有了話語權和主動權。格力研發出這樣高質量的技術和產品,在行業處于世界領先的地位。”
 
 
 
聚焦高端軸承
 
氣懸浮軸承研發迫在眉睫
 
 
 
我國是全球最大的制冷產品生產、消費和出口國,制冷能耗占社會總能耗的15%,而大型公共建筑中央空調能耗占建筑能耗的比重達40%~50%,成為節能降耗的重要領域。2019年,國家七部委發布《綠色高效制冷行動方案》,要求到2030年大型公共建筑制冷能效提升30%。
 
 
 
壓縮機是空調系統的心臟,是決定空調系統能效水平的核心部件之一。小型離心壓縮機能效高、體積小,容易實現無油運轉,被美國能源部列為最具節能潛力的技術之一,成為制冷行業綠色發展的新方向。
 
 
 
然而小型離心壓縮機轉速通常為每分鐘幾萬轉,傳統的油潤滑軸承在高轉速下摩擦大、溫升大,能耗高,很難繼續向更高的轉速領域應用;磁懸浮軸承體積大,控制系統復雜,實現離心壓縮機進一步小型化十分困難。
 
 
相較而言,氣懸浮軸承利用氣體擠壓形成的氣膜支撐轉子達到支承與潤滑作用,不僅摩擦損耗低、耐高溫性強,而且結構簡單、旋轉精度高,被認為是高速運行、高溫工況下的理想支承部件。氣懸浮軸承的研發成為離心壓縮機小型化的唯一選擇。
 
 
 
攻克”卡脖子“技術
 
格力氣懸浮成綠色發展新動力
 
 
目前,氣體軸承主要應用于飛機空氣循環機、微型燃氣輪機、精密機床等高端制造領域。在制冷領域,雖然國內外也有少數企業開展了氣懸浮制冷離心壓縮機研究,但均處于實驗階段,并沒有成熟的應用產品落地。
 
 
 
氣體軸承被譽為“機械工程的高山”。然而,要想登上這座“高山”,還需攻克諸多“卡脖子”技術:波箔動壓氣體軸承涉及多物理場耦合問題,其理論模型復雜,研究難度大;軸承間隙通常只有幾十微米,軸承的加工精度要求十分高;在轉子啟停階段,轉子與軸承之間存在干摩擦,需要研發耐高溫、耐磨損的鍍層材料和技術。
 
 
 
除了高承載、高穩定以及長壽命的氣體軸承,小型離心壓縮機還需要解決葉輪摩擦損失大,壓縮機內部泄漏損失占比大的高效氣動設計難題。
 
 
 
針對這些問題,格力攻堅克難,自主創新形成了適用于制冷劑的高承載長壽命氣體軸承、低剛度支承的氣懸浮轉子動力學技術、小流量高效氣動設計三大創新技術,成功研制出高效動壓氣懸浮離心壓縮機及機組。該機組性能達到國家雙一級能效水平,第三方檢測顯示機組國標名義性能系數(COP)達6.35,部分負荷性能系數(IPLV)達8.78,均為業界領先。
 
 
 
 
(圖為高效動壓氣懸浮離心機組)
 
 
 
據了解,格力高效動壓氣懸浮離心壓縮機及機組已經實現了產業化、市場化,可廣泛應用于公共建筑、數據中心、工業冷卻等領域,大幅提升小冷量冷水機組能效,降低大型公共建筑空調能耗。
 
 
 
根據測算,如果將現有15%的小冷量冷水機組(170~700 kW)改造為格力高效動壓氣懸浮離心機組,并達到30%的節能效果,每年可節約電能約5~6億kW·h,節能效果令人矚目,對制冷行業、乃至整個社會的可持續發展意義非凡。
 
 
 
引領行業發展
 
格力實現離心壓縮機全面自主化
 
 
 
十八大以來,國家對制造業轉型升級高度重視,明確了從“中國制造向中國創造轉變”“中國速度向中國質量轉變”“中國產品向中國品牌轉變”的發展方向。2018年10月,習近平總書記視察格力電器時進一步強調,制造業的核心就是創新,就是掌握關鍵核心技術,必須靠自力更生奮斗,靠自主創新爭取。
 
 
立足于我國技術發展需求,格力堅持“掌握核心科技”的理念不動搖,自主研發出高效動壓氣懸浮離心壓縮機,攻克了氣體軸承等多項“卡脖子”技術,持續引領著制冷行業的核心技術進步。
 
在離心壓縮機技術領域,格力堅持自主創新,一直走在行業的前列。2011年,格力推出全球首臺雙級高效永磁同步變頻離心式冷水機組,冷量覆蓋250~3000RT,技術成果開辟了大冷量離心機的新結構體系,引領行業技術發展。2014年,格力又研發出全球最大的1000RT磁懸浮離心壓縮機及機組,成為全球唯一擁有全系列磁懸浮壓縮機及機組的企業,也帶領我國中央空調進入嶄新的“磁懸浮時代”。2019年,格力下線了單機1300RT磁懸浮離心機,完成80RT-1300RT六大系列28個型號磁懸浮產品開發。
 
 
 
 
 
何雅玲院士現場致辭
 
 
中國科學院院士何雅玲對此表示肯定:“格力一直追求自主知識產權的研發,壓縮機不斷更新換代,這對行業發展是很有意義的。”
 
 
 
 
董明珠董事長兼總裁現場致詞
 
 
 
“格力空調的很多技術已經走在世界前列,但這并不表示我們已經走到最高端。創新無止境,還有很多潛力可以挖掘。” 格力電器董事長兼總裁董明珠在致辭中表示:“我們要有自己的核心競爭力,做國家健康的細胞,我們的國家才會強大。”
 
 
 
如今,從直流變頻離心機到磁懸浮離心機、氣懸浮離心機,格力實現了20-3000RT不同制冷量離心機的全面自主化,進一步提升了我國核心技術的競爭力,持續推動制造業高質量發展邁入新階段。
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