永磁變頻兩級螺桿式空壓機專題調研報告

重點研發污染源水質聚類分析、水質毒性監測，石化、化工園區大氣污染多參數連續監測與預警，生物監測及多目標物同步監測，以及應急環境監測等技術裝備。重點推廣污染物現場快速監測、揮發性有機物、氨、重金屬、三氧化硫（SO3）等多參數多污染物連續監測，車載、機載和星載等區域化、網格化環境監測技術裝備，以及農田土壤重金屬和持久性有機污染物快速檢測、診斷等技術裝備。重點研發土壤生物修復、強化氣相抽提（SVE）、重金屬電動分離等技術裝備。重點推廣熱脫附、化學淋洗、氧化還原等技術裝備。研究石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環境和生態安全影響，開展農田土壤污染、工業用地污染、礦區土壤污染等治理和修復示范。推進生產智能化綠色化轉型發展探索推進非標產品模塊化設計、標準化制造，推廣物聯網、機器人、自動化裝備和信息化管理軟件在生產過程中的應用，提高環保裝備制造業智能制造和信息化管理水平，實現生產過程精益化管理。加大綠色設計、綠色工藝、綠色供應鏈在環保裝備制造領域的應用，開展生產過程中能效、水效和污染物排放對標達標，創建綠色示范工廠，提高行業綠色制造的整體水平。強化技術研發協同化創新發展鼓勵企業圍繞亟待解決的環境污染熱點難點問題和不斷提升的環保標準需求，以突破關鍵共性技術為目標，以行業關鍵共性技術為依托，以產業鏈為紐帶，培育創建技術創新中心、產業技術創新聯盟。引導企業沿產業鏈協同創新，推動形成協同創新共同體，實現精準研發，攻克一批污染治理關鍵核心技術裝備以及材料藥劑。加強應用推廣平臺建設，完善產業化機制，鼓勵創新成果轉化，推動裝備與治理項目精準對接，加快在鋼鐵、有色、化工、建材等傳統制造業綠色化改造中的應用。土壤污染修復裝備重點研發土壤生物修復、強化氣相抽提（SVE）、重金屬電動分離等技術裝備。重點推廣熱脫附、化學淋洗、氧化還原等技術裝備。研究石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環境和生態安全影響，開展農田土壤污染、工業用地污染、礦區土壤污染等治理和修復示范。鼓風機行業發展趨勢（一）鼓風機行業高效化近年來，隨著國內制造高端化、智能化、綠色化的發展趨勢，部分鼓風機企業瞄準制約行業發展的節能降耗痛點問題，大型鼓風機企業在新型節能環保工業技術領域探索創新不斷出現成果。但是，大部分中小型鼓風機企業還停留在低附加值產品領域，成為鼓風機行業發展的痛點之一。提高效率、降低能耗是鼓風機必然的發展方向。（二）鼓風機行業高速小型化提高轉速可以有效促進鼓風機小型化，在提高效率的同時，取得縮小體積和減輕重量的效果。但提高葉輪轉速對鼓風機的葉輪材料、密封系統、軸承系統及轉子穩定性有更高的要求，是鼓風機發展過程中需要研究解決的問題。（三）鼓風機行業低噪聲化鼓風機的噪聲主要是氣動噪聲，大型鼓風機噪聲問題突出，其轉速低，噪聲頻率低，波長長，不易阻隔和消除。當前，對鼓風機的消聲降噪研究在不斷的深入，比如機殼各種風口形狀的設計、運用回流消聲、共振消聲等。（四）鼓風機行業智能化隨著國內各產業裝置規模的不斷擴大，對生產過程控制的要求，已從過去的單一工況參數控制發展到多工況參數控制，以更好地滿足生產工藝流程的要求。利用PLC、單片機或PC機可以對鼓風機的各種運行參數進行有效的控制，根據工況參數的變化自動實時調整風機的運行參數，以滿足流程的要求，并且可以通過對壓力、溫度、振動等參數的監控，保護風機的安全運行。環境污染防治專用材料與藥劑重點研發新型高效水處理材料與藥劑、超凈過濾、高效氣固分離材料，土壤重金屬和持久性有機污染物固化脫除、微生物修復、生態修復、環保用納米材料及藥劑。重點推廣高效低阻長壽命除塵濾料、脫硫用耐腐蝕襯板、土壤重金屬鈍化材料及藥劑、揮發性有機物處理用催化劑、垃圾除臭劑、原位鈍化、固定、生物阻隔材料及藥劑等。推動產品多元化品牌化提升發展優化環保裝備產品結構，拓展產品細分領域，逐步開發形成針對不同行業、具有自主知識產權的成套化、系列化產品，針對環境治理成本和運行效率，重點發展一批智能型、節能型先進高效環保裝備，根據用戶治理需求和運行環境，打造一批定制化產品。加強環保裝備產品品牌建設，建立品牌培育管理體系，推動社會化質量檢測服務，提高產品質量檔次，提升自主品牌市場認可度，培育一批具有國際知名度的自主品牌，提高品牌附加值和國際競爭力。壓縮機行業的基本情況（一）壓縮機的分類按照工作氣體介質不同，壓縮機可分為空氣壓縮機、工藝流程用壓縮機、冷媒壓縮機。空氣壓縮機主要用于提供空氣動力，廣泛應用于機械制造、石化化工、礦山冶金、紡織服裝、醫療行業、食品行業、水泥行業、污水處理、電力行業等領域；工藝流程用壓縮機主要用于石油、化工、冶金等行業，生產工藝流程上壓縮各種單一或混合介質氣體；冷媒壓縮機的工作對象是冷媒介質，用于空調和制冷系統。根據中華人民共和國國家標準《壓縮機分類》（GB/T4976-2017），按壓縮氣體的原理，壓縮機可分為容積式和動力式兩大類。容積式壓縮機是通過運動件的位移，使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間以提高靜壓力的壓縮機，按照運動方式的不同，又分為往復式和回轉式兩種結構型式。其中，往復式壓縮機又根據傳動方式的不同分為軸驅動式、自由活塞式、線性和其他類型；回轉式壓縮機分為渦旋、液環、滑片、三角轉子、單螺桿、螺桿、雙轉子、轉子及其他類型。動力式壓縮機是首先讓氣體分子獲得很高的速度，然后讓氣體停滯下來，使動能轉化為位能，即將空氣分子速度轉化為空氣的壓力。動力式壓縮機中應用較為普遍的型式為離心式和軸流式。中國的空氣壓縮機市場主要由螺桿式、活塞式、離心式、滑片式等類型組成。近年來，隨著螺桿式空氣壓縮機和離心式空氣壓縮機的發展，大型活塞式空氣壓縮機在行業中的比重有所下降。（二）螺桿機和活塞機比較螺桿式空氣壓縮機（通指雙螺桿空氣壓縮機，簡稱螺桿機）一般由螺桿主機、電機、冷卻系統、電控系統、壓力容器、箱體等部分組成，其中螺桿主機為設備的核心裝置。螺桿式空氣壓縮機的工作原理一般是通過電機驅動螺桿主機中的陽轉子轉動，并帶動與之嚙合的陰轉子在機殼內轉動，使陰轉子內的氣囊容積不斷產生周期性的變化，進而產生空氣壓力的變化；運作時，氣體介質沿著轉子軸線由吸入側推向排出側，完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。螺桿主機是螺桿式空氣壓縮機的核心部件，其性能直接決定了整機的性能水平和產品質量。螺桿式空壓機的主機是由裝有轉子、支撐轉子的軸承、密封和墊片及鑄鐵澆鑄的殼體等組成，其基本結構是在機殼內平行配置一對互相嚙合的螺旋形陰陽螺桿轉子，兩者互相反向旋轉。陽轉子與動力裝置相連，壓縮氣體驅動陰轉子同步旋轉，形成工作腔的容積變化，實現吸氣、壓縮和排氣過程的循環復始，轉子型線設計、轉子加工精度、轉子的嚙合程度、排氣端間隙決定了螺桿主機的效率。一般而言，空壓機行業內螺桿主機占整機生產成本的30%左右。螺桿主機的技術主要體現在陰陽轉子的型線設計及加工、軸承設計、調節、潤滑技術以及密封性能等方面，其中又以轉子的型線設計及加工最為重要，型線的優劣直接決定了螺桿主機的性能和使用壽命。螺桿式空氣壓縮機相對于活塞式空氣壓縮機（工業用）具有排氣壓力穩定、故障率低、可靠性好、噪音低、維護簡單、環境適應性強和可實現自動化控制等顯著優點。隨著低碳節能時代的到來，國內企業淘汰高能耗設備與落后工藝增加了礦山、冶金、電子電力及機械制造等行業對螺桿機的需求。同時螺桿機新技術、新產品不斷涌現，使其應用范圍進一步擴大。活塞式空氣壓縮機（簡稱活塞機）主要部件包括機頭、儲氣罐、總開關、消音器、導風罩，機頭由電機、曲軸、連桿、活塞、氣缸等組成。活塞機工作時將氣體封閉在一定容積氣缸內，通過曲軸旋轉帶動活塞往復運動使密閉容器中的空氣容積周期性變化。小型活塞機以其體積小、攜帶輕便、價格適中、使用壓力范圍大的優勢特征，廣泛應用于家庭、商業及輕工業領域。活塞式空氣壓縮機適用范圍廣泛，氣體含油量低、不需要油氣分離系統、對潤滑油品質要求較低，尤其在超高壓和低排氣量的應用領域都能穩定運行。目前市場占有率較高的是小型機，體積小，便于移動，適用于低壓小容量的單缸配置，廣泛應用于家庭作業、建筑裝修、汽車維修、新能源汽車等領域，如與氣釘槍、充氣槍、氣動扳手、棘輪扳手、黃油槍、噴槍、砂輪機等家用氣動工具相連接，為住宅、公共建筑和汽車維修養護店等家庭及商業場所提供小流量的空氣動力。（三）鼓風機分類及細分產品比較鼓風機是指在設計條件下，出口全壓在30-200kPa的風機。根據結構和工作原理不同，鼓風機通常分為容積式和透平式。容積式鼓風機用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體，常見為羅茨鼓風機和螺桿鼓風機；透平式鼓風機通過旋轉葉片壓縮輸送氣體，主要包括離心式和軸流式等兩大類。目前應用最廣泛的是羅茨鼓風機和離心式鼓風機兩類。離心式鼓風機一般由葉輪、蝸殼、電機、變頻器、軸承、控制系統及箱體組成，其中葉輪、電機、軸承為主要核心部件。相對于羅茨鼓風機，離心鼓風機在升壓、流量參數方面選擇范圍更廣，具有效率高、噪聲低、運行平穩等特點，應用范圍覆蓋石化和化工、金屬冶煉、火力發電、水泥制造等傳統重化工領域以及污水處理、余熱回收、脫硫脫硝等新型環保領域。離心式鼓風機主要包括傳統的單級離心鼓風機、多級離心鼓風機以及代表行業先進技術的空氣懸浮離心式鼓風機和磁懸浮離心式鼓風機。傳統的單級、多級離心鼓風機結構復雜，故障率高，后期維護工作量大，維護費用高，且易造成潤滑油、脂的泄露，造成環境及壓縮空氣的污染。磁懸浮離心鼓風機采用磁懸浮軸承技術，省卻了傳統鼓風機所必須的復雜的齒輪變速箱及油性軸承，做到了無潤滑油，無機械保養，有效地降低了用戶的后期維護成本，磁懸浮軸承控制系統較為復雜，產品技術含量較高，使用壽命較長。空氣懸浮軸承是用空氣作為潤滑劑的軸承，空氣作為潤滑劑具有粘度小的特點，在很寬的溫度范圍內化學性能比液體穩定，空氣懸浮軸承無需主軸的密封，取消儲存、加熱、冷卻、壓入和抽出液體潤滑劑所需的設備，軸承結構簡化，軸承成本降低，并具有減小振動、降低噪聲和保持壓縮介質不受污染等優點，近年來在鼓風機行業得到廣泛應用。空氣懸浮離心鼓風機使用了空氣軸承，直聯技術，高效葉輪，高速電機，無額外的摩擦，幾乎無振動產生，不需設置特別安裝基礎，安裝布置簡單靈活。固體廢物處理處置裝備重點研發建筑垃圾濕法分選、污染底泥治理修復、垃圾高效厭氧消化、垃圾焚燒煙氣高效脫酸、焚燒煙氣二噁英與重金屬高效吸附、垃圾焚燒飛灰資源化處理等技術設備。重點推廣水泥窯協同無害化處置成套技術裝備、有機固廢絕氧熱解技術裝備、先進高效垃圾焚燒技術裝備、焚燒爐渣及飛灰安全處置技術裝備，燃煤電廠脫硫副產品、脫硝催化劑、廢舊濾袋無害化處理技術裝備、低能耗污泥脫水、深度干化技術裝備、垃圾滲濾液濃縮液處理、沼氣制天然氣、失活催化劑再生技術設備等。針對生活垃圾、危險廢物焚燒處理領域技術裝備工藝穩定性、防治二次污染，以及城鎮污水處理廠、工業廢水處理設施污泥處理處置等重點領域開展應用示范。鼓勵企業