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單螺桿：可持續(xù)能源技術的研發(fā)
發(fā)布時間：2019-07-03 20:59:39
單螺桿技術包括單螺桿制冷壓縮機、單螺桿氣體壓縮機和單螺桿膨脹機。單螺桿制冷壓縮機可以 用于空調(diào)熱泵、工業(yè)制冷、軍事及冷凍冷藏等領域；單螺桿氣體壓縮機主要指大排量氣體壓縮機、無油壓縮機和中高壓氣體壓縮機，可用于動力、冶金、紡織、食 品、化工、軍事等各個領域；單螺桿膨脹機是一種可利用高壓蒸汽或氣體膨脹做功的一種膨脹動力機，與傳統(tǒng)蒸汽輪機相比，單螺桿膨脹機具有適合氣、液及兩相等 多種工質(zhì)，能夠生產(chǎn)出1～1000kW之間的單螺桿工質(zhì)等優(yōu)點，特別適合工業(yè)余熱余壓回收發(fā)電、內(nèi)燃機廢氣余熱發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、地熱發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電 以及液化天然氣冷能發(fā)電等領域。該項技術如能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化對于促進我國壓縮機制造業(yè)的發(fā)展，推動我國節(jié)能減排工程，提高能源的利用效率，緩解能源供需矛盾， 保障能源安全，提高經(jīng)濟增長速度具有重要的現(xiàn)實意義。
由于單螺桿壓縮機/膨脹機關鍵部件的加工難度很大，沒有通用機床可以加工，因此世界上只有 少數(shù)公司掌握此項技術。單螺桿制冷壓縮機只有大金、麥克維爾、英國霍爾和美國維爾特等公司能夠生產(chǎn),而單螺桿膨脹機技術目前在國際上仍是空白。馬重芳教授 帶領的科技團隊經(jīng)過多年的潛心研究，攻克了單螺桿壓縮機/膨脹機關鍵部件加工的關鍵技術，采用完全幾何展成法對轉子和星輪進行加工，使轉子與星輪形成共軛 曲面，克服了仿形加工的缺陷，加工出的轉子和星輪片的嚙合可以達到完全互換，研制了可加工轉子直徑200mm以下螺桿星輪關鍵部件的兩套高精度專用機床， 達到了年產(chǎn)2600套關鍵部件的生產(chǎn)能力，完成了單機排量達40～60 m3/min的大排量壓縮機加工專用機床的設計及關鍵部件加工，為各種單螺桿壓縮機/膨脹機的研制奠定了機械裝備基礎。
該重點實驗室成功研制了電機功率1.3kW、37kW、90kW三種單螺桿氟利昂制冷壓縮 機及75kW氨制冷壓縮機，填補了國內(nèi)空白，增強了我國制冷空調(diào)產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。單螺桿制冷壓縮機已通過了合肥國家壓縮機制冷設備檢驗中心的檢測和北京 市新產(chǎn)品鑒定，已有兩臺單螺桿制冷壓縮機應用到實際工程中，最長的已有4年的運行經(jīng)驗。高壓和無油空氣壓縮機的研發(fā)取得了初步成果。在“863”項目的支 持下，10kW和40kW兩種不同型號的膨脹機已完成了設計和加工，將用于太陽能熱發(fā)電、地熱發(fā)電和余熱回收發(fā)電。