【中國制冷網(wǎng)】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(fā)展,提升壓縮機能效、推動建筑節(jié)能減排等領域具有重要意義。
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鑒定成果
中國工程院院士江億表示:“壓縮機是空調(diào)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(fā)出這樣高質量的技術和產(chǎn)品,在行業(yè)處于世界領先的地位。”
聚焦高端軸承
氣懸浮軸承研發(fā)迫在眉睫
我國是全球最大的制冷產(chǎn)品生產(chǎn)、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(diào)能耗占建筑能耗的比重達40%~50%,成為節(jié)能降耗的重要領域。2019年,國家七部委發(fā)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(diào)系統(tǒng)的心臟,是決定空調(diào)系統(tǒng)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(xiàn)無油運轉,被美國能源部列為最具節(jié)能潛力的技術之一,成為制冷行業(yè)綠色發(fā)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(tǒng)的油潤滑軸承在高轉速下摩擦大、溫升大,能耗高,很難繼續(xù)向更高的轉速領域應用;磁懸浮軸承體積大,控制系統(tǒng)復雜,實現(xiàn)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(fā)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(fā)展新動力
目前,氣體軸承主要應用于飛機空氣循環(huán)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(nèi)外也有少數(shù)企業(yè)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(chǎn)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(fā)耐高溫、耐磨損的鍍層材料和技術。
除了高承載、高穩(wěn)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(nèi)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(chuàng)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(chuàng)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(shù)(COP)達6.35,部分負荷性能系數(shù)(IPLV)達8.78,均為業(yè)界領先。
?。▓D為高效動壓氣懸浮離心機組)
據(jù)了解,格力高效動壓氣懸浮離心壓縮機及機組已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、市場化,可廣泛應用于公共建筑、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)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(diào)能耗。
根據(jù)測算,如果將現(xiàn)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(jié)能效果,每年可節(jié)約電能約5~6億kW·h,節(jié)能效果令人矚目,對制冷行業(yè)、乃至整個社會的可持續(xù)發(fā)展意義非凡。
引領行業(yè)發(fā)展
格力實現(xiàn)離心壓縮機全面自主化
十八大以來,國家對制造業(yè)轉型升級高度重視,明確了從“中國制造向中國創(chuàng)造轉變”“中國速度向中國質量轉變”“中國產(chǎn)品向中國品牌轉變”的發(fā)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(diào),制造業(yè)的核心就是創(chuàng)新,就是掌握關鍵核心技術,必須靠自力更生奮斗,靠自主創(chuàng)新爭取。
立足于我國技術發(fā)展需求,格力堅持“掌握核心科技”的理念不動搖,自主研發(fā)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(xù)引領著制冷行業(yè)的核心技術進步。
在離心壓縮機技術領域,格力堅持自主創(chuàng)新,一直走在行業(yè)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(yè)技術發(fā)展。2014年,格力又研發(fā)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(yè),也帶領我國中央空調(diào)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(chǎn)品開發(fā)。
何雅玲院士現(xiàn)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(chǎn)權的研發(fā),壓縮機不斷更新?lián)Q代,這對行業(yè)發(fā)展是很有意義的。”
董明珠董事長兼總裁現(xiàn)場致詞
“格力空調(diào)的很多技術已經(jīng)走在世界前列,但這并不表示我們已經(jīng)走到最高端。創(chuàng)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(xiàn)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(xù)推動制造業(yè)高質量發(fā)展邁入新階段。
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