1. 制冷壓縮機、制冷劑、潤滑油
(本節作者:北京工業(yè)大學(xué) 馬國遠教授、許樹(shù)學(xué)副研究員)
1.1 總體技術(shù)特點(diǎn)
壓縮機(包括潤滑油、載冷劑)的展商數量和產(chǎn)品種類(lèi)較往年均有大幅度增長(cháng),家用、商用等大中小型壓縮機,中央空調、家用空調、熱泵熱水、車(chē)載制冷空調、冷凍冷藏等用途壓縮機均有展出,出現了部分構造新穎或功能獨特的壓縮機,體現出疫情后制冷行業(yè)中國制造行業(yè)的恢復和發(fā)展潛力。綜合來(lái)看,比較突出的特點(diǎn)是:
(1)往復活塞壓縮機、螺桿壓縮機等冷凍冷藏用壓縮機展出數量比例明顯增多,這與近些年冷凍冷藏、冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展有關(guān)。
(2)以氨、CO2、R290、R600a為代表的自然工質(zhì)壓縮機展出持續增多。領(lǐng)域涵蓋小型商用、大型冷凍冷藏、家用空調、熱泵、熱水器、農產(chǎn)品干燥等領(lǐng)域,類(lèi)型包括旋轉壓縮機、往復活塞壓縮機、螺桿機及渦旋機等品類(lèi)。
(3)離心壓縮機發(fā)展受矚目。展商數量較往年有很大幅度的提高,國內越來(lái)越多的企業(yè)掌握了離心壓縮機制造技術(shù),離心壓縮機向大容量、體積小型化發(fā)展,核心技術(shù)包含永磁直流變頻、磁懸浮和氣懸浮等技術(shù)。(4)氫氣、氦氣等特種氣體壓縮機,高溫熱泵壓縮機、儲能專(zhuān)用場(chǎng)合、數據中心專(zhuān)用壓縮機的展出開(kāi)始出現,并呈增長(cháng)趨勢。
1.2 特色產(chǎn)品
1.2.1 冷凍冷藏用壓縮機
比澤爾推出緊湊型螺桿壓縮機,適用工質(zhì)包括R134a和R513A、R450A、以及環(huán)保工質(zhì)R1234ze(E)、R1234yf等。上海漢鐘精機股份有限公司開(kāi)發(fā)出冷凍冷藏水冷專(zhuān)用螺桿壓縮機,其獨特的齒形設計減小了泄漏,適用工質(zhì)包括R513A、R450A、R1234ze(E)、R1234yf等。復盛的螺桿壓縮機取得了防爆認證,適用于工作條件苛刻的特殊領(lǐng)域。GEA的開(kāi)啟式往復活塞壓縮機,為針對氨制冷劑設計,安裝有防停機排氣冷凝液裝置。都靈展出的往復活塞壓縮機,排氣量范圍164.3~244.78 m3/h,采用工質(zhì)R600和R600a,也具有防爆裝置。福建雪人股份有限公司的半封閉雙極螺桿氨壓縮機,獲得了本屆的創(chuàng )新產(chǎn)品。丹佛斯展出的美優(yōu)樂(lè )全封閉活塞壓縮機,在中國有暢銷(xiāo)30年的歷史,適合中溫和低溫的制冷工況,能力范圍1.2~13匹,以R404A為工質(zhì),最低蒸發(fā)溫度-35℃。
(a) 比澤爾螺桿壓縮機
(b) 漢鐘水冷專(zhuān)用壓縮機
(c) 復盛螺桿壓縮機
(d) 富士豪往復活塞壓縮機
(e) GEA開(kāi)啟式往復活塞壓縮機
(f) 都靈往復活塞壓縮機
(g) 丹佛斯全封閉活塞壓縮機
(h) 福建雪人螺桿壓縮機
圖1-1 冷凍冷藏用壓縮機
1.2.2 自然工質(zhì)壓縮機
自然工質(zhì)壓縮機品類(lèi)包括CO2、R290、R600a等。谷輪展出了R290熱泵用變頻壓縮機,制冷量范圍3.1~15.7 kW,冷凝溫度50℃,運行溫度低至-30℃,其跨臨界CO2壓縮機的冷量范圍4.1~36 kW,采用了自主研發(fā)動(dòng)態(tài)噴射技術(shù)。博客的CO2壓縮機包括跨臨界和亞臨界兩種,主要是往復活塞式,排量范圍1.7 ~38.2 m3/h。奧威展出了內容積比可調的螺桿式CO2壓縮機。冰山松洋的R290壓縮機最高出水溫度達到75℃,其CO2壓縮機產(chǎn)品為冷凍冷藏用雙轉子壓縮機,容量范圍7~10匹,蒸發(fā)溫度-45℃~-15℃,容量1~3匹規格的壓縮機安裝有中間冷卻器,解決了低蒸發(fā)溫度下排氣溫度高的問(wèn)題。三菱電機(廣州)的壓縮機,為變頻雙缸轉子壓縮機,工質(zhì)除R290外還適用于R1234yf和R454B。
(a) 谷輪R290壓縮機
(b) 谷輪跨臨界CO2壓縮機
(c) 美芝R290壓縮機
(d) 博客CO2壓縮機
(e) 奧威制冷CO2壓縮機
(f) 冰山松洋R290壓縮機靈往復活塞壓縮機
(g) 冰山松洋CO2壓縮機
(h) 三菱電機(廣州)R290壓縮機
圖1-2 各種自然工質(zhì)壓縮機
1.2.3 離心壓縮機的發(fā)展
離心壓縮機的展出企業(yè)數量和產(chǎn)品種類(lèi)比例較往年都有顯著(zhù)增多。主要品牌有丹佛斯、復盛、海爾、美的、格力等規模企業(yè),也可以看到鑫磊壓縮機股份公司、南京磁谷、清風(fēng)環(huán)境等企業(yè)自主研發(fā)的磁懸浮壓縮機。復盛的磁懸浮壓縮機為永磁變頻雙段離心機,單臺能力150RT以上,COP大于4.5,部分負載性能系數10.8以上。丹佛斯TT系列磁懸浮壓縮機適用工質(zhì)R1234ze和R515B,最高壓比達到5.7,能夠在環(huán)境溫度52℃制冷和制取63℃工藝熱水。格力的磁懸浮系列壓縮機規格系列包括120TR、225RT、900RT,最大到1200RT,其展出一體化磁懸浮離心壓縮機和氣懸浮離心壓縮機也很有吸引力。海爾的磁懸浮壓縮機容量系列包括50TR、75TR、100TR、225TR、350TR、500TR,并全球首創(chuàng )靜壓氣懸浮離心壓縮機。
(a) 復盛的懸浮壓縮機
(b) 丹佛斯TT系列磁懸浮壓縮機
(c) 鑫磊磁懸浮壓縮
(d) 美的鯤禹磁懸浮離心壓縮機
(e) 格力磁懸浮離心壓縮機
(f) 格力氣懸浮離心壓縮機
(g) 海爾磁懸浮系列壓縮機
(h) 海爾氣懸浮系列壓縮機
(i) 南京磁谷科技的磁懸浮離心壓縮機
(j) 清風(fēng)環(huán)境的磁懸浮離心壓縮機
圖1-3 離心壓縮機
1.2.4 特種領(lǐng)域應用壓縮機
特種領(lǐng)域應用壓縮機也出現了增長(cháng)。冰輪環(huán)境展出了氫氣壓縮機,為高壓隔膜壓縮機,制取氣體壓力范圍包括22 MPa、45 MPa,最高達到90 MPa。江森自控日立展出了超低溫專(zhuān)用氦氣壓縮機,采用交流變頻和噴油冷卻,氣體流量達94 Nm3/h,其展出的儲能空調專(zhuān)用壓縮機有9匹、11匹、12匹系列,工質(zhì)采用R410A、R134a、R1234yf等。谷輪展出了數據中心專(zhuān)用壓縮機,針對高蒸發(fā)溫度對渦旋盤(pán)和容積比進(jìn)行優(yōu)化設計,蒸發(fā)溫度提高至27℃,最小壓比僅1.08。
(a) 冰輪環(huán)境氫氣壓縮機
(b) 江森自控日立氦氣壓縮機
(c) 江森自控日立儲能空調專(zhuān)用壓縮機
(d) 谷輪數據中心專(zhuān)用壓縮機
圖1-4 特種領(lǐng)域應用壓縮機圖
1.2.5 其他新型壓縮機
針對特殊應用場(chǎng)景,蘇州英華特渦旋技術(shù)股份有限公司研發(fā)了防爆型渦旋壓縮機,將接線(xiàn)端子進(jìn)行防爆特殊處理,制冷量范圍3.4~11.5 kW。谷輪針對商用模塊和集中供暖,開(kāi)發(fā)并制造出50匹大渦旋壓縮機,將渦旋機單機能力拓展至冷量143 kW。其開(kāi)發(fā)出的120℃超高溫熱泵專(zhuān)用渦旋壓縮機(獲評年度制冷展金獎產(chǎn)品),采用R245fa工質(zhì),將冷凝溫度提升至135℃。
圖1-5 英華特防爆型渦旋壓縮機
圖1-6 谷輪50匹大渦旋壓縮機
圖1-7 蘇州為山之渦旋壓縮機
蘇州為山之環(huán)境技術(shù)有限公司推出了高溫蒸汽系列渦旋壓縮機,容量25匹,以R1233zd和R245fa為工作介質(zhì),冷凝溫度最高分別達到155℃和135℃,其閉式烘干系列渦旋壓縮機,采用工質(zhì)R515B,蒸發(fā)溫度和冷凝溫度最高分別達到40℃和100℃。
江森自控日立萬(wàn)寶壓縮機(廣州)有限公司展出的R32大容量直流變頻渦旋壓縮機,在日立φ190 mm壓縮機筒體平臺上實(shí)現了150 cm3/rev的排氣量,也是φ190 mm筒體范圍排量最大的變頻渦旋壓縮機,其開(kāi)發(fā)的熱泵專(zhuān)用變頻渦旋壓縮機,采用工質(zhì)R32或R454B,最高出水溫度達到65℃。
(a) R32大容量渦旋壓縮機
(b) 熱泵專(zhuān)用變頻渦旋壓縮機
圖1-8 江森自控日立萬(wàn)寶壓縮機
珠海格力電器股份有限公司展出了三缸雙級變容積比滾動(dòng)轉子式壓縮機,采用最佳雙容積比設計和獨創(chuàng )運行控制技術(shù),首次實(shí)現環(huán)境溫度低至-25℃的制熱量不衰減,最低運行溫度拓寬至-35℃,獲評本屆創(chuàng )新產(chǎn)品。其開(kāi)發(fā)的新一代高效磁阻變頻渦旋壓縮機,國標低溫熱泵工況下能效提升4%~9.3%。
(a) 三缸雙級變容積比滾動(dòng)轉子式壓縮機
(b) 高效磁阻變頻渦旋壓縮機
圖1-9 格力研發(fā)的新型壓縮機
丹佛斯展出了DSG240-DSG580系列渦旋壓縮機,針對環(huán)保工質(zhì)R1234ze和R515B設計,采用丹佛斯第二代中間排氣閥(IDV)技術(shù),適用于20匹以上的冷水機組和熱泵。
圖1-10 丹佛斯新型渦旋壓縮機
海爾展出大容量可變溫螺桿壓縮機,單臺壓縮機容量達到325匹。
圖1-11 海爾大容量可變溫螺桿壓縮機
冰輪環(huán)境技術(shù)股份有限公司展出了永磁變頻氨半封螺桿壓縮機及其熱泵機組。通過(guò)氨半封壓縮機與永磁變頻電機集成及油路系統升級,實(shí)現了85℃熱水產(chǎn)出,可廣泛應用于工藝生產(chǎn)、區域采暖等,提升能源利用效率。
圖1-12 冰輪環(huán)境的永磁變頻氨半封螺桿壓縮機
1.2.6 制冷劑、載冷劑
制冷工質(zhì)和載冷劑的展出也較往年有所增加。除傳統以R22、R410A、R134a為代表的工質(zhì)外,非共沸混合工質(zhì)、自然工質(zhì)的展出比例增加。圖1-13所示為大金展出的制冷劑系列產(chǎn)品,河南豐之茂環(huán)保制冷科技有限公司將R290和R600a等自然工質(zhì)作為產(chǎn)品亮點(diǎn)展出(圖1-14)。
圖1-13 大金展出的制冷劑
圖1-14 河南豐之茂的制冷劑
圖1-15所示為臺州綠寶精化展出的新型制冷劑,其中R438A和R422D為R22的替代品。
圖1-15 臺州綠寶精化新型制冷劑
圖1-16所示為聯(lián)創(chuàng )股份展出的新型工質(zhì),其中:華創(chuàng )一號為汽車(chē)空調用制冷劑,ODP=0,GWP=4;華創(chuàng )二號可用作加熱及冷卻用的制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑、氣溶膠推進(jìn)劑、溶劑組合劑及絕緣材料、滅火及抑燃劑等,ODP=0,GWP=6;華創(chuàng )三號為新型環(huán)保發(fā)泡劑,ODP=0,GWP<1。
圖1-16 聯(lián)創(chuàng )股份展出的新型制冷劑
1.2.7 潤滑油
潤滑油適用的壓縮機型式包括離心壓縮機、渦旋壓縮機、螺桿壓縮機等,適用的工質(zhì)涵蓋大部分CFCs及HCFC類(lèi)工質(zhì),也包括CO2、碳氫化合物等自然工質(zhì)。圖1-17所示為康普思達和賽潤流體科技有限公司的潤滑油產(chǎn)品。
(a) 康普思達潤滑油
(b) 賽潤流體科技有限公司潤滑油
圖1-17 潤滑油產(chǎn)品
1.3 評價(jià)與展望
從以上展出的產(chǎn)品可以看出,壓縮機未來(lái)可能會(huì )有以下的發(fā)展趨勢:
(1)以R290、CO2為代表的自然工質(zhì)及其壓縮機將繼續發(fā)展,并在包括家用空調、熱水器、車(chē)輛空調、冷凍冷藏領(lǐng)域得到推廣應用;
(2)離心壓縮機產(chǎn)品將持續提升其全工況性能,小型化并提高單機能力,磁懸浮、氣懸浮等新技術(shù)不斷成熟;
(3)冷凍冷藏、運輸用壓縮機,包括小型活塞壓縮機,滾動(dòng)轉子壓縮機,駐車(chē)空調、冷藏用壓縮機等,品種和功能更趨于完善;
(4)特種氣體壓縮機、高溫熱泵壓縮機、儲能用壓縮機、基站制冷壓縮機等針對特種領(lǐng)域的壓縮機迎來(lái)發(fā)展機遇。