气体轴承分为自作用气体轴承(又叫动压气体轴承)、外压气体轴承(静压气体轴承)、混合式气体轴承。 动压气体轴承不需要外界供气,转子或轴承表面刻有各种形式的槽,或轴承采用可倾瓦楔形结构(此种结构加工精度要求非常高,造价也非常昂贵),转子旋转时将周围环境的气体吸入到轴承间隙中,形成气膜。这种结构间隙非常小,加工精度要求高,加工面的不规矩直接影响轴承的正常工作,且要求环境洁净程度高。该结构的轴承抗涡动能力强,但承载能力小。 静压气体轴承需要外界供气,且轴承供气压力一般要求0.6MPa以上,轴承间隙中的气膜是靠外压供气的方式形成。相对于动压轴承,该结构的气体轴承对加工精度要求不是很高,对环境的要求也不是十分苛刻,承载能力大,但是抗涡动能力小。 混合式的轴承结构具有上述两种结构的优点,加工精度的要求处于上述两种结构之间。我们采用的就是这种结构,这也是我们的专利结构,所以我们制造的气体轴承透平膨胀机运行稳定,转速高,效率高。我们生产的气体轴承透平膨胀机最早应用在航天领域,温区比空分低,所以在结构上充分考虑到固体导热的影响及尽可能减小这种影响,同时也考虑到膨胀机中温度分层的影响,考虑到诸多影响因素,我们的结构具有漏冷损失小,结构合理而不浪费材料,因而提高了膨胀机的效率。这里,材料的浪费意味着固体漏热的增加。 我们从最早70年代到现在,特别是90年以后,更新换代,现在的结构已经经过很多次的优化,设备的安装就只需要拧紧六条螺丝,没有反反复复地调整众多垫片的工作。正常运转后,无须维修、保养、拆检等。 我们针对每一套空分所需的膨胀机进行最优化设计。 我们的气体轴承透平膨胀机获得了科学院科技进步二等奖,1994。 我们的气体轴承透平膨胀机获得了国家技术进步三等奖,1998。 美国普莱克斯公司对我们的膨胀机进行了一年多的、各项性能的测试考核,最后决定订购我们的膨胀机给他们生产的空分设备配套。 德国林德公司的技术人员看了我们给日产12吨液氮空分配套的2200Nm3/h气体轴承透平膨胀机后说:“这是我们见到的最大的气体轴承透平膨胀机!”其实这并不是我们生产的最大的气体轴承透平膨胀机,我们目前最大的仍然在使用的气体轴承透平膨胀机是4800Nm3/h。 为化工尾气、天然气、氢气、氦气做过的气体轴承透平膨胀机未列其中。膨胀机结构简单、操作方便、安装简便、工作寿命长、绝热效率高,曾获中国科学院科技进步二等奖、国家技术进步三等奖,产品出口韩国、葡萄牙、美国、苏丹等,以上数据是为国内、外多家空分厂配套的气体轴承透平膨胀机
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