國(guó)內(nèi)空浮、磁浮離心式鼓風(fēng)機(jī)發(fā)展淺議

　鼓風(fēng)機(jī)是指在設(shè)計(jì)條件下，出口壓力在30-200kPa的風(fēng)機(jī)，根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理不同，鼓風(fēng)機(jī)通常分為容積式和透平式。容積式鼓風(fēng)機(jī)用改變氣體容積的方法壓縮及輸送氣體，常見為羅茨鼓風(fēng)機(jī)和螺桿鼓風(fēng)機(jī)；透平式鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)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(yīng)用最廣泛的是羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)兩類。主要應(yīng)用于水泥行業(yè)、污水處理行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、電力行業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等各個(gè)領(lǐng)域。

　　離心式鼓風(fēng)機(jī)一般由葉輪、蝸殼、電機(jī)、變頻器、軸承、控制系統(tǒng)及箱體組成，其中葉輪、電機(jī)、軸承為主要核心部件。相對(duì)于羅茨鼓風(fēng)機(jī)，離心鼓風(fēng)機(jī)在升壓、流量參數(shù)方面選擇范圍更廣，具有效率高、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍覆蓋石化化工、金屬冶煉、火力發(fā)電、水泥制造等傳統(tǒng)重工業(yè)領(lǐng)域以及污水處理、余熱回收、脫硫脫硝等新型環(huán)保領(lǐng)域。離心式鼓風(fēng)機(jī)主要包括傳統(tǒng)的單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)以及代表行業(yè)先進(jìn)技術(shù)方向的空氣懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)和磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)。

　　傳統(tǒng)的單級(jí)、多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，后期維護(hù)工作量大，且易造成潤(rùn)滑油、脂的泄露，造成環(huán)境及壓縮空氣的污染。

　　磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)采用磁懸浮軸承技術(shù)，省去了傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)所必須的復(fù)雜的齒輪變速箱及油性軸承，做到了無(wú)潤(rùn)滑油，無(wú)機(jī)械保養(yǎng)，有效地降低了用戶的后期維護(hù)成本，磁懸浮軸承控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，產(chǎn)品技術(shù)含量較高，使用壽命較長(zhǎng)。

　　空氣懸浮軸承是用空氣作為潤(rùn)滑劑的軸承，空氣作為潤(rùn)滑劑具有粘度小的特點(diǎn)，在很寬的溫度范圍內(nèi)化學(xué)性能比液體穩(wěn)定，空氣懸浮軸承無(wú)需主軸的密封，取消儲(chǔ)存、加熱、冷卻、壓入和抽出液體潤(rùn)滑劑所需的設(shè)備，軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，軸承成本降低，并具有減小振動(dòng)、降低噪聲和保持壓縮介質(zhì)不受污染等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用�？諝鈶腋‰x心鼓風(fēng)機(jī)使用了空氣軸承，直聯(lián)技術(shù)，高效葉輪，高速電機(jī)，無(wú)額外的摩擦，幾乎無(wú)振動(dòng)產(chǎn)生，不需設(shè)置特別安裝基礎(chǔ)，安裝布置簡(jiǎn)單靈活。

　　當(dāng)然，相比傳統(tǒng)離心式鼓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)階段的空浮離心鼓風(fēng)機(jī)和磁浮離心鼓風(fēng)機(jī)都有采購(gòu)價(jià)格貴、維護(hù)維修成本高的特點(diǎn)。另外，在性能可靠性、細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用等方面需要繼續(xù)深入研究。

　　鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)發(fā)展概況

　　我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)制造始于20世紀(jì)50年代，該階段主要為單純仿造國(guó)外產(chǎn)品；20世紀(jì)80年代，我國(guó)主要鼓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家開始施行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化聯(lián)合設(shè)計(jì)，大幅提高了整體設(shè)計(jì)制造水平，也開發(fā)了適合當(dāng)時(shí)需求的離心鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品。

　　20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)主要鼓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家在與國(guó)外企業(yè)合作基礎(chǔ)上不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)消化、吸收和試制，我國(guó)羅茨鼓風(fēng)機(jī)研發(fā)制造水平有了明顯提高，也初步具備了離心鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造能力；鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)整體技術(shù)水平快速提升，國(guó)產(chǎn)鼓風(fēng)機(jī)基本能夠滿足我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的需求，并開始逐步替代進(jìn)口。

　　2000年以后，我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品開始出口到多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2018年，我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)產(chǎn)量約為5.8萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)11.9%。其中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)份額占比為93%，離心鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)份額占比為7%。

　　與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)相比，我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品起步較晚。隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)需求日益增長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年國(guó)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約27億元。未來(lái)隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域電力、污水處理等行業(yè)的快速發(fā)展，將進(jìn)一步增加對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的需求。預(yù)計(jì)未來(lái)三年，鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)將保持5%-7%的增長(zhǎng)速度。



　　鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

　　目前，我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)中大部分企業(yè)技術(shù)水平較低，重復(fù)投資現(xiàn)象較為嚴(yán)重，產(chǎn)品主要集中在低端領(lǐng)域，低端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，惡性價(jià)格戰(zhàn)拉低了行業(yè)整體盈利水平。而高端鼓風(fēng)機(jī)制造工藝較為復(fù)雜，對(duì)企業(yè)的研發(fā)能力與生產(chǎn)工藝要求較高，生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少，2000年之前，我國(guó)高端鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)主要被國(guó)外廠商壟斷。國(guó)內(nèi)少量企業(yè)通過(guò)引進(jìn)核心技術(shù)并進(jìn)行技術(shù)革新，自主研發(fā)，開發(fā)智能化機(jī)組，逐步打破了國(guó)外廠商在高端鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)的壟斷地位，核心技術(shù)的差距也在逐漸縮小，未來(lái)國(guó)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)企業(yè)將進(jìn)一步占據(jù)國(guó)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用份額，下游應(yīng)用市場(chǎng)潛力較大。

　　截至2021年底，國(guó)內(nèi)規(guī)模以上鼓風(fēng)機(jī)制造業(yè)中有山東章鼓、金通靈、盈峰環(huán)境、西瑪風(fēng)機(jī)、雙劍股份、陜鼓動(dòng)力、臨風(fēng)股份、杰爾科技等8家上市企業(yè)，另有磁谷科技、鑫磊股份。億昇科技、金士頓以及鮑斯股份、東亞機(jī)械、開山股份等企業(yè)也有離心式鼓風(fēng)機(jī)業(yè)務(wù)。目前，國(guó)內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈，寡頭格局暫未形成，國(guó)內(nèi)企業(yè)鼓風(fēng)機(jī)主要以羅茨鼓風(fēng)機(jī)、單級(jí)高速、多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)為主，具備空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)和磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)能力的企業(yè)仍然較少。

　　隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展、環(huán)保力度不斷加大，我國(guó)鼓風(fēng)機(jī)在新能源產(chǎn)業(yè)與環(huán)保行業(yè)的應(yīng)用需求不斷上升，市場(chǎng)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的技術(shù)含量與產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高，需求高端化成為趨勢(shì)。在此背景下，鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)中的領(lǐng)先企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)份額持續(xù)攀升，其它大部分企業(yè)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，部分實(shí)力較弱的企業(yè)將逐步被淘汰出局，有利于行業(yè)長(zhǎng)期健康發(fā)展。

　　鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)未來(lái)展望

　　1.市場(chǎng)挑戰(zhàn)

　　鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的主要原材料為鋼板、電機(jī)定轉(zhuǎn)子、變頻器、包裝材料、漆包線、冷卻風(fēng)扇等。生產(chǎn)成本中直接材料占比最高，原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品成本的影響較大。原材料價(jià)格大幅上漲，如果行業(yè)未能合理安排采購(gòu)或及時(shí)轉(zhuǎn)嫁增加的采購(gòu)成本，將對(duì)行業(yè)發(fā)展造成不利影響。

　　2022年3月以來(lái)，國(guó)內(nèi)多地疫情有所反彈，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)原材料采購(gòu)、部分地區(qū)產(chǎn)品銷售造成較大不利影響。另外，近兩年國(guó)外市場(chǎng)需求、國(guó)際物流運(yùn)輸?shù)确矫嬉惨驀?guó)內(nèi)外疫情發(fā)展形勢(shì)受到不同程度影響。

　　2.發(fā)展趨勢(shì)

　　①高效化。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)制造高端化、智能化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)，部分鼓風(fēng)機(jī)企業(yè)瞄準(zhǔn)制約行業(yè)發(fā)展的節(jié)能降耗痛點(diǎn)問(wèn)題，大型鼓風(fēng)機(jī)企業(yè)在新型節(jié)能環(huán)保工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域探索創(chuàng)新不斷出現(xiàn)成果。但是，大部分中小型鼓風(fēng)機(jī)企業(yè)還停留在低附加值產(chǎn)品領(lǐng)域，成為鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)之一。提高效率、降低能耗是鼓風(fēng)機(jī)必然的發(fā)展方向。

　�、诟咚傩⌒突�。提高轉(zhuǎn)速可以有效促進(jìn)鼓風(fēng)機(jī)小型化，在提高效率的同時(shí)，取得縮小體積和減輕重量的效果。但提高葉輪轉(zhuǎn)速對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的葉輪材料、密封系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)及轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性有更高的要求，是鼓風(fēng)機(jī)發(fā)展過(guò)程中需要研究解決的問(wèn)題。

　�、鄣驮肼暬�。鼓風(fēng)機(jī)的噪聲主要是氣動(dòng)噪聲，大型鼓風(fēng)機(jī)噪聲問(wèn)題突出，其轉(zhuǎn)速低，噪聲頻率低，波長(zhǎng)長(zhǎng)，不易阻隔和消除。當(dāng)前，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的消聲降噪研究在不斷的深入，比如機(jī)殼各種風(fēng)口形狀的設(shè)計(jì)、運(yùn)用回流消聲、共振消聲技術(shù)等。

　�、苤悄芑�。隨著國(guó)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)裝置規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制的要求，已從過(guò)去的單一工況參數(shù)控制發(fā)展到多工況參數(shù)控制，以更好地滿足生產(chǎn)工藝流程的要求。利用PLC、單片機(jī)或PC機(jī)可以對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效的控制，根據(jù)工況參數(shù)的變化自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，以滿足流程的要求，并且可以通過(guò)對(duì)壓力、溫度、振動(dòng)等參數(shù)的監(jiān)控，保護(hù)風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行