12月(yuè)28日,格力電器公布了(le)4項近期(qī)獲評(píng)“國際(jì)領先”的技術,其中“高(gāo)效動壓氣懸浮離心壓縮機關鍵技術及應用”在推動離(lí)心壓縮機(jī)小型化發展,提升壓縮機能效、推動建築節能減排等領域具有重要意義。
鑒定成果
中國工程院院(yuàn)士江億表示:“壓縮機是空調製冷的心髒,誰擁有了它,誰就有了話語權和主動權。格力研發出這樣高(gāo)質量的技(jì)術和產品,在行業處於世界領先的地位。”
聚焦高端軸承
氣懸浮軸承(chéng)研發迫在眉睫(jié)
我國是全球最大的(de)製冷產品(pǐn)生(shēng)產、消費和出口國,製冷能耗占社會總能耗的15%,而大型公共建築中央空調能耗占建築能耗的比重達40%~50%,成為節能降耗的重要(yào)領域。2019年,國家七部委發布《綠色高效製冷行動方案》,要求到2030年大型(xíng)公共建築製冷能效提升30%。
壓縮機是空調係(xì)統的心髒,是決定空調係統能效水平(píng)的核心部件之一(yī)。小(xiǎo)型離心壓(yā)縮機能效高、體積小,容(róng)易實現無(wú)油運轉,被美國能源部列為最具節能潛力的(de)技(jì)術之一,成為製冷行業綠色發展的新(xīn)方向。
然而(ér)小型離心壓縮機轉速通常為每分鍾幾萬轉,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(xù)向更高的轉速領域應用;磁懸浮軸承體積大,控製(zhì)係統複雜,實現離心壓縮機進(jìn)一步小(xiǎo)型化十分困難。
相較而言,氣懸浮軸承利(lì)用氣體擠壓形成的氣膜支撐轉子達到支(zhī)承與潤(rùn)滑(huá)作用,不僅摩擦損耗(hào)低、耐高溫性強,而且結(jié)構簡單、旋轉精(jīng)度高,被(bèi)認為是高速運行(háng)、高溫工況下的理想支承部件。氣懸(xuán)浮軸承的研發成為(wéi)離心壓縮機小型化的唯一選(xuǎn)擇。
攻克”卡脖子“技術
格力(lì)氣懸浮成綠色發展新動力
目前,氣體軸承(chéng)主要應用於飛機空氣循(xún)環機、微型燃氣輪機、精密機床等高端製造領域。在製冷領域,雖(suī)然國內外也有少數企(qǐ)業開(kāi)展了氣懸浮製冷離心壓縮機研究(jiū),但均處於實(shí)驗階(jiē)段(duàn),並(bìng)沒有成熟的應用產品落(luò)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(shān)”,還需攻克諸多(duō)“卡脖子”技術(shù):波箔動壓(yā)氣體軸承(chéng)涉及多物理場耦合問題,其理論模型複雜,研究難度大;軸承間隙通(tōng)常隻有幾十微米,軸承(chéng)的加工精度要求十分高(gāo);在轉子啟(qǐ)停階段,轉子與(yǔ)軸承之(zhī)間存在幹摩擦,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(yā)縮機還需要解決葉輪摩(mó)擦損失大,壓縮機內部泄漏(lòu)損失(shī)占比大的高(gāo)效氣動設計難(nán)題(tí)。
針對這(zhè)些問題,格力攻堅克難,自主(zhǔ)創新形成了適用於製冷劑(jì)的高承載(zǎi)長壽命氣體(tǐ)軸(zhóu)承、低剛度支承的氣懸浮轉子動力學技術(shù)、小(xiǎo)流量(liàng)高效氣動設計三大創新技術,成功研製出高(gāo)效動壓氣懸浮離心壓縮(suō)機及機組。該(gāi)機組性能達到國家雙一級能效水平(píng),第三方檢測顯示機組國標(biāo)名(míng)義性能係數(COP)達6.35,部分負荷性能係數(IPLV)達8.78,均為業界領先。
(圖為高效動(dòng)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(jī)組已經實現了產業化、市場化(huà),可廣泛應用於公共建(jiàn)築(zhù)、數據中心、工業冷卻(què)等領域,大幅提升小冷量冷水機(jī)組(zǔ)能效,降低大型公共建築空調能耗。
根(gēn)據測算,如(rú)果將現有15%的小(xiǎo)冷(lěng)量冷水機組(170~700 kW)改造為格力(lì)高效動壓氣懸浮離心機組,並達到30%的節能效果,每年可節約電(diàn)能(néng)約5~6億kW·h,節能效果令人矚目,對製(zhì)冷行業、乃至整個社會的可持(chí)續發(fā)展意義非凡。
引領行業發展
格(gé)力實現離(lí)心壓縮機全麵自主化
十八大以來,國家對製造(zào)業轉型升級高度重視,明確(què)了從(cóng)“中國製造向中國創造轉變”“中國速度向中國質量轉變”“中國產品向中(zhōng)國品牌轉變”的發(fā)展方(fāng)向(xiàng)。2018年10月,習近平總書記視察格力電器時(shí)進一步強調,製造業的(de)核心就是創新,就是掌(zhǎng)握關鍵核心技(jì)術,必須靠自力(lì)更生奮鬥,靠自主創新爭取。
立足於我(wǒ)國技術發展需求,格力堅(jiān)持“掌(zhǎng)握核心科技”的理念不(bú)動搖,自主研發出高效動壓氣懸浮離(lí)心壓縮機(jī),攻克了氣體軸承等多項“卡脖子”技術,持續引(yǐn)領著製冷行業的核心技術(shù)進步。
在離心(xīn)壓縮機技術領域,格力堅持自主創新(xīn),一直走(zǒu)在行業的前(qián)列。2011年,格(gé)力推出全球(qiú)首台雙級高效永磁同步變頻離心式冷水機組,冷(lěng)量覆蓋250~3000RT,技術成果開辟了大冷量離心機的新結構體係,引領行業技術發展。2014年(nián),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係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(jī),完成80RT-1300RT六大係(xì)列28個型號(hào)磁懸浮產品開發。
何雅玲院士現場致(zhì)辭
中國科學院院士何雅玲對此(cǐ)表(biǎo)示肯定:“格力一直追求自(zì)主知識產權的研發,壓縮機不(bú)斷更新換代,這對行業發展(zhǎn)是很有意義的。”
董明珠董事長兼總裁現場致詞
“格力空調(diào)的很多技術已經走在世界前列,但這(zhè)並不表示我們已經走到最高端。創新無止境,還(hái)有很(hěn)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(yào)有自己的核心競爭力,做國家健康的細胞,我們的國家才會(huì)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不同製冷量離心機的全麵(miàn)自(zì)主化,進一(yī)步提升了我國核(hé)心(xīn)技術的競爭力,持續推動製造業高(gāo)質量發展邁(mài)入新階段。