风机行业技术发展及趋势分析

第一节 风机行业的技术现状

风机主要产品及技术水平：

1、水平剖分结构的离心式压缩机，接近世界同类产品的先进水平，少部分产品达到世界先进水平。

2、多轴等温离心式压缩机为国际80年代水平。

3、齿轮组装式离心压缩机为国际90年代水平。

4、单轴高速离心式鼓风机为国际90年代水平。

5、轴流式压缩机接近世界同类产品的先进水平，少部分产品达到世界先进水平。

6、一般用途的离心式鼓风机为国际80年代水平。

7、罗茨鼓风机接近世界同类产品的先进水平。

8、锅炉鼓引风机为国际80年代水平。

9、电站动叶可调轴流式通风机为国际80年代水平。

10、子午加速通风机为国际90年代水平。

11、斜流风机为国际90年代水平。

12、矿井轴流通风机为国际80年代水平。

第二节 我国风机制造水平与国外先进水平的比较

一、我国风机制造水平与国外先进水平的比较分析

虽然风机行业的离心压缩机和轴流压缩机产品在国产化的进程中取得了可喜的成绩，但仍然存在较大差距。

全世界生产透平压缩机的著名厂家共19家（不包括国内厂家），据不完全统计，国内每年从国外这些厂家进口的各类透平压缩机与国内企业生产的数量各占50%，即每年为80台左右。这就说明风机行业这类产品的国产化还有1倍的潜力，也就是说还有1倍的工作量。从而表明国产化的差距是相当大的。

其具体的主要差距有如下几点：

1、大型技术装备配套能力的差距

随着石油化工、冶金及电力工业装置的不断增大，风机容量也必然趋向大型化。如乙烯装置的规模已不仅是30万吨/年，而是45~78万吨/年，合成氨装置已不仅是30万吨/年，而是68万吨/年，这些装置所需要配套的大容量离心压缩机，风机行业至今还未生产过。

2、产品水平的差距

风机行业从国外引进的技术多数是七八十年代的设计制造水平，虽然经过多年的不断更新和发展，但是许多方面仍然有差距。如现有的离心压缩机高效基本级系列不全，效率较低；部分通风机技术水平落后，噪声较高。

3、制造工艺水平的差距

目前，国外风机行业厂家制造离心式压缩机三元叶轮的工艺方法先进，如意大利新比隆公司采用开槽焊接技术，德国德马格公司采用钎焊接技术，而国内还未将这些技术应用于生产；在五座标铣制叶轮方面，国外先进厂家加工效率比国内高2~3倍；在叶轮焊接方面，国外采用数控自动焊，而国内还在沿用手工电弧焊的落后工艺方法。

4、产品外观、涂装方面有差距

国外的小型通风机产品的外观质量相当于工艺品一样，压缩机的涂装质量既牢固又很漂亮；国内近几年曾有所提高，但仍有一定差距。

二、国外风机技术未来发展趋势

随着科学技术的不断发展，人们对风机使用的要求也愈来愈高，就目前国外风机技术发展趋势而言，将朝着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪音方向发展。

1、大型风机容量继续增大。

随着各种工业装置规模的大型化，需要的各类风机的容量也在不断增加，大机号的风机在未来几年在市场中将会有所增加。

2、高效化。

为提高效率，三元流动叶轮已在通风机中得到越来越广泛的应用。其他的如斜流风机等特殊用途的风机发展将会更有市场。

3、高速小型化。

各类风机采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力也可提高。所以在同等条件下，叶轮外径可减少10％～30％，这样就取得缩小体积和减轻重量的明显效果。提高转速也是风机小型化的重要途径之一。

4、低噪声化。

风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之一。风机大型化和高速化使噪声问题更加突出。对低频噪声，风机主要通过改进风机结构设计，降低本体噪声，若达不到要求，可采取加装消声器等措施。

三、产品发展目标

1、压缩机

1）提高重大技术装备配套的能力和水平。在现有30万吨/年合成氨、52万吨/年尿素、30万吨/年乙烯、300万吨/年催化裂化装置、200万吨/年加氢裂化、2万m3/h空分及30~60万千瓦火电机组配套风机能力的基础上，为适应装置规模向大型化方向发展，进行提高风机容量和技术水平的研究，使其达到国外同类产品的先进水平。

2）对国内现有的石化、冶金行业各种装置用压缩机（包括进口和国产）进行扩容、增效的可行性分析，充分做好技术方案的论证，并对涉及到的技术难题进行攻关，做出详细的技术改造方案。

3）开发、完善组装式压缩机，形成完整的系列。

4）结合国内西部大开发西气东输的市场需求，研制长输管线离心压缩机。

5）轴流压缩机在引进技术的基础上，进行技术更新，满足高炉鼓风和催化裂化装置的需求。

6）开发轴流-离心复合式压缩机。

2、鼓风机

1）更新现有的高速离心鼓风机系列，用三元叶轮代替二元叶轮，提高整机效率；用焊接机壳代替铸造机壳，提高外观质量，使其达到或接近国际同类产品的先进水平。

2）改造原有大型烧结和转炉鼓风机，提高产品效率和技术水平，在结构上加以改进，简化制造工艺，降低成本。

3）在引进高速污水处理离心式鼓风机的基础上，不断更新完善；合作开发污水处理用低速多级离心鼓风机。

4）采取引进技术、合资、合作生产及自行开发相结合的原则发展罗茨鼓风机。

3、通风机

通风机的技术发展方向是把节能放在重要的位置。因通风机是量大面广产品，又是耗能主要产品（约占国民经济用电总量的10%），所以主攻方向是进一步发展节能风机产品，改造老产品，淘汰落后的通风机产品。

目前风机行业已开发出部分高效节能产品，如4-71、4-74产品，叶片为三元流动叶片，但由于技术转让费用及造价较高，制造厂及用户还不能接受。这有待于进一步降低成本，然后全面推广。

四、技术发展目标

1、气动及热力计算

1）三维粘性气体动力学分析软件开发及应用

2）半开式高效基本级系列开发

3）重介质、高马赫数模型级系列开发

4）高效率、小轮毂比压缩机模型级系列开发

5）高能头、大流量及中等流量三元叶轮系列开发

6）高效窄二元基本级开发

2、转子系统稳定性及强度计算

1）挤压油膜阻尼器非线性稳定性设计软件

2）压缩机转子故障诊断系统开发应用

3）转子-轴承-密封系统非线性动力特性分析软件

4）滑动轴承特性计算及再设计应用软件开发

5）结构件分析计算软件消化与应用

3、结构

1）离心式压缩机和鼓风机铸造叶轮研究与应用

2）中低压干气密封的研究与应用

3）离心式鼓风机焊接机壳系列开发

4）齿轮增速机焊接机壳开发

5）新型高速节能轴承开发

4、辅机及元件

1）压缩机中间冷却器三维数值模拟软件开发

2）膜片式联轴器开发

5、计算机应用

1）装置CAD开发应用

2）计算机编制工艺文件一体化

3）CIMS推广应用

4）现场总线仪表在压缩机控制中的应用

6、工艺开发

1）各种数控加工软件的消化及应用

2）马氏体时效不锈钢叶轮材料及工艺研究

3）高压比轴承巴氏合金工艺研究

4）高强韧性抗硫叶轮材料及工艺研究

5）离心式压缩机和鼓风机叶轮自动焊研究

6）叶轮焊接材料及工艺的研究

7）叶轮开槽焊工艺研究及推广应用

五、技术策略分析

1、形成技术创新体系和有效运行机制

风机行业各企业可根据各自的具体情况，建立和完善企业的技术开发体系，形成市场、营销、生产与科研相互协调的运行机制，提高企业技术创新和市场快速反应能力。

2、搞好产学研联合，提高产品的技术水平

风机行业各企业，相对来讲，较大专院校和科研院所的科研力量较弱，可借助有关的大专院校及科研院所的科研力量，对企业急需的科研课题和风机前沿课题组织攻关，解决风机设计和制造上的关键，提高企业产品的技术含量和水平。

3、加速科研成果的转化应用

在加快科研开发的同时，要尽快把科研成果转化为生产力。企业的技术人员往往都有各自的生产任务，科研力量投入少；大专院校的科研力量强，生产能力弱。二者结合方能加速科研成果的转化应用。

例如，沈阳鼓风机厂与西安交通大学、东北大学合作；浙江上风集团公司与上海交通大学合作；清华大学与北京西山风机厂合作，都取得了较为明显的效果。

4、加大技术开发投入的力度

没有投入就不会有产出。各企业应通过各种渠道筹措资金，加大技术开发投入的力度，按照国内有关企业的经验，技术开发费用与销售收入之比不应低于1.5%，最好能达到3%~5%，而且在资金使用上，应根据年度科研计划资金需求情况，列出资金使用计划，做到专款专用。

5、贯彻好科技奖励政策，加强科技队伍建设

无论是企业还是大专院校，科研成果都是靠人创造出来的。因此，进一步建立有效地激励机制和约束机制，才能调动广大科技人员从事科研和新产品开发的积极性。创造一种"尊重知识，尊重人才"的良好氛围，为科技人员提供良好的工作和学习环境。

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