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日期:2018-09-10 阅读次数:5180
 

西安交大苏州研究院压缩机与制冷技术研究中心

一、中心简介

    压缩机与制冷技术研究中心成立于2009年,依托西安交通大学压缩机研究所国际领先的技术优势,由“长江学者”邢子文教授领衔。研究中心基于行业发展的基本现状,以创新的技术,创新的思维和创新的产品,注重应用化、产品化研究,服务企业科研发展和地方产业转型升级,培养专业应用型人才,开辟了学术研究和科技成果转化的新模式。

    研究中心所依托的西安交通大学压缩机研究所,是全国惟一专注于压缩机(膨胀机)系统及其智能控制的研究机构,是“制冷与低温工程”和“流体机械工程”两个国家重点学科的重要组成部分,也是“流体机械及压缩机国家工程中心”和“动力工程多相流国家重点实验室”的骨干单位,先后获得国家级科技奖励6项、省部级科技奖励30余项,为我国的压缩机事业发展做出了巨大贡献,培养了无数压缩机行业精英人才,在国内外压缩机技术领域享有盛誉。
 
二、研究方向
    研究中心现有科研团队20多人,承担着国家、省市课题10项,产学研校企联合攻关课题20项。研究中心秉承“务实创新,合作共赢”的基本原则,以各类压缩机、制冷空调、高温热泵的基础理论与关键技术开发为主要研究方向,涉及空气动力、石油、化工、暖通空调、太阳能利用和工业余热回收等多个技术领域。

 
三、科研骨干
   邢子文:教授,博士生导师,教育部长江学者奖励计划特聘教授,新世纪百千万人才工程国家级人选,现任西安交通大学能源与动力工程学院制冷及低温工程系主任、压缩机研究所所长。主要研究方向:双螺杆压缩机与膨胀机特性研究与优化设计,NH3/CO2低温复叠制冷系统特性研究,环保工质高温工业热泵特性研究。
   何志龙:副教授,博士生导师。创办了“中国压缩机网” [1]  和《压缩机》杂志  ,并对物联网在压缩机行业的应用和做了深入的研究。主要研究方向:压缩机及制冷技术。
   陈文卿:博士,副研究员。manbetx官方网站|在线客服压缩机与制冷技术研究中心副主任。主要研究方向:压缩机及制冷技术。
   张震:副教授,主要从事双螺杆机械及其系统的结构设计与性能研究。
   周明龙:助理研究员,主要研究方向为压缩机及压缩机系统振动噪声控制。
   杨桥明:助理研究员,主要研究方向为压缩机及制冷技术。
 
四、主要成果和可产业化项目
1.高效双螺杆压缩机转子型线开发
研究中心多年来一直致力于双螺杆压缩机研究与设计,取得数十项发明专利授权,在国际权威期刊发表上百篇学术论文,为国内外诸多双螺杆压缩机厂家开发了一系列新型高效转子型线。实验室开发的的转子型线全部由圆弧及圆弧包络线构成,在转子间实现“曲面对曲面”的密封,有利于形成流体动力润滑,便于磨削和成形铣形加工。
2.各类双螺杆机械开发
1)水润滑全无油螺杆空气压缩机技术

研究中心成功开发出用水做润滑剂的100%无油螺杆空气压缩机,采用水动压滑动轴承,同时向螺杆转子腔内喷水以起到润滑、冷却、密封及降噪的作用,内部工作过程接近等温压缩,具有同规格螺杆空气压缩机的最高效率。彻底解决了统的无油压缩机密封装置的磨损、失效,到最后润滑油污染压缩空气,危害需要绝对无油压缩空气的终端(例如食品加工、制药、纺织、精密电子等)的问题。

水润滑双螺杆空气压缩机
2)MVR水蒸汽双螺杆压缩机技术

    MVR(mechanical vapor recompression)为机械蒸汽再压缩的简称,是利用水蒸汽压缩机将系统中的水蒸汽压缩升温以产生二次高温蒸汽,从而减少对外界能源需求的一项技术。其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽。水蒸汽压缩机是整个MVR系统的最核心部件。双螺杆压缩机属于容积式压缩机,依靠一对相互啮合的螺旋转子完成压缩机吸汽、压缩及排汽过程,具有性能稳定、可靠性高、对工作介质适应性强、可多相混输等特点。双螺杆压缩机能够实现湿压缩,在高压比条件下,通过向处于内压缩过程的工作腔内喷液冷却来控制排汽温度,使得蒸汽压缩机在各运行工况下的排汽温度,均为排汽压力对应的饱和温度,比罗茨鼓风机、离心压缩机适用工况范围宽广得多。在内压缩过程中喷入压缩介质的液体,不但能有效降低排汽温度,喷入的液体也成为了饱和蒸汽,从而提高了MVR系统的蒸汽产量。此外,双螺杆压缩机变工况适应能力强,容量调节方式多样化,通过合适的转子选材和合理的密封结构设计,可以实现诸多蒸汽介质(例如甲醇、水蒸汽等)的压缩,制造加工成本也比离心机低,是最理想的MVR水蒸汽压缩机结构型式。
    压缩机与制冷技术研究中心拥有成熟的水蒸汽螺杆压缩机技术,产品可应用领域包括:牛奶、葡萄糖、有机酸、VC、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收、造纸、制盐等行业的蒸发浓缩、蒸发结晶、低温蒸发等。

    此外,水蒸汽双螺杆机械还可广泛应用于水蒸汽超高温热泵、水蒸汽余压发电等技术领域。

3. 压缩机减振及降噪技术开发
   压缩机的噪声按产生机理可以分为机械性噪声和流体动力性噪声,均可作为声源激励,引起周围空气密度的周期性变化,从而产生强烈的噪音。同时,这两种不同性质的噪声还会相互作用、叠加,除了直接向外界辐射噪声外,还会激励压缩机的机体振动,并通过机脚向其余附属设备传递。压缩机振动与噪声的主要控制途径有:

我中心拥有的压缩机振动与噪声控制技术有:

4. 高温热泵技术应用及开发
1)余热回收高温热泵(烘干)技术
   合理利用各种余热回收技术来产生高品位的热量以满足工业生产用热的需求已经成为现在各国广泛研究与应用的一项新技术领域,余热回收技术的核心是能量的转移,目前采用的方式有很多种,最有效的方式便是热泵装置。热泵是以消耗一定的高质能(机械能、电能、热能)为代价,通过热力循环,把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统。高温水源热泵是高温热泵的一类,它利用各类工业废水(40℃以上)中的余热来制取70~98℃的高温热水,能够直接用于供暖、普通工业加热以及烘干。

2)跨临界CO2高温热泵技术

基于跨临界CO2循环的高温热泵以天然工质CO2作为制冷剂,从空气中吸收低品位热量,将其转换成高温热量,利用CO2超临界状态下的温度滑移特性,可以把冷水直接加热到90℃,相比传统热泵的55℃出水温度,应用领域更宽广,能够胜任供暖、烘干工艺等工商业生产要求,可替代燃油、燃气锅炉等重能耗加热设备,具有重要的节能意义。采用纯天然工质CO2作为制冷剂,彻底解决了常规热泵使用卤代烃类(氟利昂)制冷剂带来的臭氧层破坏和温室效应等问题, 属于绿色环保型产品。
 
五.代表性论文和专利
代表性论文
[1]邢子文, 螺杆压缩机----理论、设计及应用,北京: 机械工业出版社, 2000.
[2]Wu HG, Li JF, Xing ZW. Theoretical and experimental research on the working process of screw refrigeration compressor under superfeed condition. International Journal of Refrigeration, 2007, 30(8): 1329-1335.
[3]邢子文, 吴华根等,螺杆压缩机设计理论与关键技术的研究和开发,西安交通大学学报, 2007, 41 (7): 755-763: 810.
[4]Feng Cao, Tieyu Gao, Ziwen Xing. Study of the screw rotor with different stocks and leads for twin screw multiphase pump. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2009, Vol.223(11): 2637-2644(SCI: 530HX)
[5]Chen Wenqing, Xing Ziwen, Tang Hao, Wu Huagen. Theoretical and experimental investigation on the performance of screw refrigeration compressor under part-load conditions. International Journal of Refrigeration, 34(4), pp 1141-1150, 2011 (SCI: 776YF; EI: 20112013985901).
[6]陈文卿, 邢子文, 唐昊, 吴华根. 部分负荷下螺杆制冷压缩机几何特性研究. 西安交通大学学报, 45(04), pp 126-132, 2011 (EI: 20112214017394).
[7]Chen Wenqing, Shen Jiubing, He Zhilong, Xing Ziwen. Thermal modelling for the motor in semi-hermetic screw refrigeration compressor under part-load conditions. International Compressor Engineering Conference at Purdue, West Lafayette, USA, July 16-19, 2012, Conference presentation.
[8]He Zhilong, Shen Jiubing, Chen Wenqing, Xing Ziwen. Design and performance evaluation of a twin screw water vapor compressor. International Compressor Engineering Conference at Purdue, West Lafayette, USA, July 16-19, 2012, Conference presentation.
[9]陈文卿, 马元, 彭学院, 吴华根, 邢子文.制冷压缩机基础理论研究与关键技术开发.制冷学报.31(04), pp 14-21, 2010.
[10] 陈文卿, 赵亮, 吴华根, 邢子文.螺杆式制冷压缩机部分负荷工作过程数值模拟.2010年国际制冷技术交流会论文集, 80-85页, 中国广东珠海, 2010.08.06-07, 大会报告.
[11] 陈文卿, 沈九兵, 吴华根, 邢子文.部分负荷下螺杆压缩机电机内流动与换热研究.2011中国制冷学会学术年会, 南京, 2011.10.23-26, 大会报告.
[12] 陈文卿, 沈九兵, 邢子文. 国内螺杆式制冷压缩机行业现状与发展趋势. 制冷与空调, 12(02), pp 90-94, 2012.
[13] Tang Hao, Chen Wenqing, Wu Huagen, Xing Ziwen. Design of an ORC experimental facility with twin screw expander. The 6th Asian Conference on Refrigeration and Air Conditioning, Xi'an, China, August 26-28, 2012, Conference presentation.
[14] Wu X, Xing Z, He Z, et al. Effects of Lubricating Oil on the Performance of a Semi-hermetic Twin Screw Refrigeration Compressor[J]. Applied Thermal Engineering, 2016, 112:340-351.
[15] 武晓昆,陈文卿,周明龙,杨侨明,邢子文.双螺杆制冷压缩机气流脉动衰减器的研究与开发[J].西安交通大学学报,2017,51(04):23-29.
[16] Wu X, Xing Z, Chen W, et al. Performance investigation of a pressure pulsation dampener applied in the discharge chamber of a twin screw refrigeration compressor[J]. International Journal of Refrigeration, 2018.
[17] Hu F, Zhang Z, Chen W, et al. Experimental investigation on the performance of a twin-screw expander used in an ORC system[C]// 2017:210-215.
[18] Wu X, Xing Z, He Z, et al. Performance evaluation of a capacity-regulated high temperature heat pump for waste heat recovery in dyeing industry[J]. Applied Thermal Engineering, 2016, 93:1193-1201.
六、主要知识产权
[1]一种自由活塞式膨胀-压缩机组,彭学院,张波,郭蓓,李敏,邢子文,束鹏程(200410073276.9)
[2]一种压缩-膨胀机的实现方法,邢子文,杨炳春,郭蓓,何志龙( 200510042701.2)
[3]一种燃料电池汽车用螺杆压缩-膨胀机组,邢子文,李建风,杨炳春,束鹏程( 200510041994.2)
[4]一种螺杆压缩机转子型线设计方法,邢子文,吴华根,曹峰,束鹏程( 200510096391.2)
[5]一种用于高压系统的双螺杆压缩机,邢子文,李建风,吴华根,束鹏程(200510022703.5)
[6]一种双螺杆混输泵,邢子文,李建风,吴华根,曹峰(200610043136.6)
[7]一种双螺杆混输泵齿型,邢子文,李建风,曹峰,吴华根(20061 0043135.1)
[8]一种跨临界二氧化碳制冷循环用往复活塞压缩机,邢子文,马元,何志龙,彭学院(200610105259.8)
[9]一种带有涡流管的高温热泵系统,曹峰,王凯,邢子文,束鹏程( 200710018736.1)
[10]一种采用虹吸方式回油的热泵用气液分离器,曹峰,王凯,邢子文,束鹏程(200710147471.5)
[11]一种双作用自由活塞式膨胀-压缩机组,刘博想,彭学院,何志龙,刁安娜,邢子文,束鹏程(200710188422.6)
[12]一种用于跨临界二氧化碳制冷循环系统的滑片膨胀机的结构,彭学院,杨炳春,刁安娜,孙少毅,邢子文,郭蓓(200710018995.4)
[13]一种基于压力-温度的二氧化碳热泵的控制方法,曹峰,柴抗抗,王守国,邢子文(200810017334.4)
[14]一种螺杆压缩机组合式能量调节机构,邢子文,陈文卿,邱建伟,赵亮(200910219035.3)
[15] 用于水下作业的半封闭式双螺杆油气混输泵,曹峰,李松山,李祁光,邢子文,束鹏程(200910218544.4)
[16]一种双螺杆混输泵齿型,曹峰,李松山,邢子文,束鹏程,(200910023138.2)
[17]一种用于涡旋压缩机的平面十字滑环,吴华根,李星星,宋晶,齐井文,唐昊,邢子文(201110028556.8)
[18] 一种涡旋压缩机的平面十字联轴节,吴华根,李星星,宋晶,齐井文,陈文卿,邢子文(201110028539.4)
[19]一种螺杆压缩机转子,邢子文,吕志辉,曾宪龙,何志龙 (201120376945.5)
[20]一种阶梯形梳齿密封,李星星,陈文卿,何志龙,邢子文(CN201310388349.2)
[21]一种双螺杆压缩机滑动轴承,邢子文,杨永才,李星星,赵兆瑞(201410119916.9)
[22]一种针对双螺杆压缩机的轴向力自动调节装置及调节方法,邢子文,钟检长,侯峰,唐昊,杨永才(201410131791.1)
[23]一种水润滑滑动轴承,李星星,张凯,陈文卿, 邢子文(201410222048.7)
[24] 油分桶、螺杆压缩机及空调机组,陈文卿,张天翼,李日华,刘华,杨侨明,林淑汝,毕雨时,彭延海,许康,邢子文(201510452264.5)
[25]一种螺杆压缩机及其机体,杨侨明,李日华,张天翼,刘华,毕雨时,彭延海,林淑汝,许康,马斌,孟强军,赵兆瑞,陈文卿,邢子文(201510585999.5)
[26]一种螺杆压缩机及其排气轴承座,杨侨明;张天翼;李日华;陈文卿;赵兆瑞;武晓昆;王磊;邢子文(201610059724.2)
[27]一种高压螺杆压缩机排气端滑动轴承的回油/水结构,王闯,邢子文,田雅芬,卢家伦,陈文卿(201610243057.3)
[28]一种压缩机有源主动消声降噪系统,周明龙,陈文卿,李星星,邢子文,何志龙(201610343435.5)
[29]双螺杆压缩机转子制备方法,李星星,陈文卿,邢子文(201610374764.6)
[30]一种双螺杆压缩机转子轴封结构,李星星,陈文卿,田雅芬,王闯,邢子文 (201610438227.3)
[31]一种水润滑螺杆压缩机轴承结构,陈文卿 ,王闯,杨侨明,李星星,邢子文 (201720363162.0)
[32]一种变频螺杆压缩机气流脉动衰减器,周明龙 ,陈文卿 ,邢子文 ,何志龙 (201720715356.2)

 
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