12月28日,格力電器公布了4項(xiàng)近(jìn)期獲評“國際(jì)領先”的(de)技術,其中“高效動壓氣懸浮離心(xīn)壓縮機關(guān)鍵技術及應用”在推動離(lí)心壓(yā)縮機小型化發(fā)展,提升壓縮機能(néng)效、推動(dòng)建築節能減排(pái)等領域具有重要意義。
鑒定成(chéng)果
中國工程院院(yuàn)士江億表示:“壓縮機是空調(diào)製冷(lěng)的(de)心髒,誰擁有了它,誰就有了話語(yǔ)權和主動權。格力研發出這樣(yàng)高質量的技術和產品,在行業處於世界領先的地位。”
聚焦高端軸承
氣懸浮軸(zhóu)承(chéng)研發(fā)迫在眉睫
我國(guó)是全球最大的製冷產品生產、消費和(hé)出口(kǒu)國,製冷能耗占社會總能耗的15%,而大型公共建築中央(yāng)空調能耗占建築能耗的比重達40%~50%,成為節能降耗的重要領(lǐng)域。2019年(nián),國家七部(bù)委發布《綠色高效製冷行動方案(àn)》,要求到2030年大型(xíng)公共建築製冷能效提升30%。
壓(yā)縮機是空調係統的心髒,是決定(dìng)空調係統能(néng)效水平(píng)的核心部件之一。小型離心壓縮機能效高、體積小,容易實(shí)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(wéi)製冷行(háng)業綠色(sè)發展的新方向。
然而小型離心(xīn)壓縮(suō)機轉速通常為每分鍾幾萬轉,傳統(tǒng)的油潤滑軸承在高轉速下摩擦大、溫升大(dà),能耗高,很難繼(jì)續向更高的轉速領域應用;磁懸浮軸承體積大,控製係統複雜,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(lì)用氣(qì)體擠壓形成的氣膜支撐轉子達到支承與潤(rùn)滑作(zuò)用,不僅摩(mó)擦損耗低、耐高溫性強,而且結(jié)構簡單、旋轉精度高,被認為是(shì)高速運行、高溫工況下的理(lǐ)想支承部件。氣懸浮軸承(chéng)的研發成為離心壓(yā)縮機(jī)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,氣體軸承主要應用於飛機空氣循環機、微型燃(rán)氣(qì)輪機、精密機床等(děng)高端製造領域。在製冷領域,雖然國(guó)內外也有少(shǎo)數企業開(kāi)展了氣懸浮製冷離心壓縮機研究,但均處於實驗階段,並沒有成熟的應(yīng)用產品落地。
氣體軸承被譽為(wéi)“機械工(gōng)程的高山”。然而,要想登上這座“高(gāo)山”,還需攻(gōng)克諸多“卡脖(bó)子”技術:波箔動(dòng)壓氣體軸承涉及多物理場耦合問(wèn)題,其理論模型複(fù)雜,研究難度大;軸承間隙通常(cháng)隻有幾十微米(mǐ),軸承的加工精(jīng)度要求(qiú)十分高;在轉子啟(qǐ)停(tíng)階段,轉子與軸(zhóu)承之間存在幹摩擦,需(xū)要研發耐高溫、耐磨損的鍍層材料和技術。
除(chú)了高承載、高(gāo)穩定以及長壽命的氣體軸承,小型離心(xīn)壓縮(suō)機還需要解決葉輪摩擦損(sǔn)失大,壓縮機內部泄漏損(sǔn)失占比大的高效氣動設計(jì)難題(tí)。
針對這些問題,格力攻堅(jiān)克難,自主創(chuàng)新形成了適用於製冷劑的高承載長壽命氣體軸承、低剛度支(zhī)承的氣懸浮轉子動力學技術、小流量高效氣動設計(jì)三大創新技術,成功研製出高效動(dòng)壓氣(qì)懸(xuán)浮離心(xīn)壓(yā)縮機及機組。該機組(zǔ)性能達到國家雙(shuāng)一級能效水平,第三方檢測顯示機組國標名義性能係數(COP)達(dá)6.35,部分負荷性(xìng)能係數(shù)(IPLV)達8.78,均(jun1)為業界領先。
(圖為高效動(dòng)壓氣(qì)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,可廣泛應用於公共建築、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(dī)大型公共建築空調能耗。
根據(jù)測算,如果將現有(yǒu)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,並達到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,對製冷行業、乃至整個社會的可持續發展意義非凡。
引領行(háng)業發展
格力實現(xiàn)離心壓縮機全麵自主化
十八大(dà)以來,國家對製造業轉型升級高度(dù)重視,明確了從“中國製造向中國創造轉變”“中國速度向中國(guó)質量轉變”“中(zhōng)國產品(pǐn)向中國品(pǐn)牌(pái)轉變”的發展方向。2018年10月,習近平總書記視察格力(lì)電器時進一步強調,製造業的核心就(jiù)是創新,就是掌握關鍵核心技術,必須靠自力(lì)更生奮鬥,靠自(zì)主創新爭取(qǔ)。
立足於我國(guó)技術發展需求,格力堅持“掌握核心科技”的理(lǐ)念不動(dòng)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(chéng)等多項“卡脖子”技術,持續引領著製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(zǒu)在行業的前列。2011年,格力推出全(quán)球首台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(kāi)辟了大冷量離心機的(de)新結(jié)構體係,引領行業技術發展。2014年,格力又研(yán)發出全球(qiú)最大的1000RT磁懸浮離心壓縮機(jī)及機組(zǔ),成為全球(qiú)唯一(yī)擁(yōng)有全係列磁懸浮壓縮機及機組的企業,也帶領我國(guó)中央空調進入嶄(zhǎn)新的“磁懸(xuán)浮時代”。2019年,格力下線了單機1300RT磁懸(xuán)浮離心機,完成80RT-1300RT六(liù)大係列28個型號磁懸浮產品開(kāi)發。
何雅玲院士現場致辭
中國科學院院士何雅玲對(duì)此表示肯(kěn)定:“格力一直追求自主知識產權(quán)的研(yán)發,壓縮(suō)機不斷(duàn)更新換代,這(zhè)對行(háng)業(yè)發展是(shì)很有意(yì)義的。”
董明珠董事長兼總(zǒng)裁現場致詞
“格力空調的很多技術(shù)已經走在世界前列,但這並不表示我們已經走到(dào)最高端。創新無止境,還有很多潛力可以挖掘。” 格力電器(qì)董事長(zhǎng)兼總裁董明珠在(zài)致辭中表示:“我(wǒ)們要(yào)有自己的核心競爭力,做國家健康(kāng)的細胞(bāo),我們(men)的國家(jiā)才會強大。”
如今,從直流變頻離心機(jī)到磁懸浮離心機、氣懸浮離心機,格力(lì)實現了20-3000RT不同(tóng)製冷(lěng)量離心機的全麵自主化,進一步提升了我國核心技術的競爭力,持續推動(dòng)製造業高質量(liàng)發展邁入新階段。