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清华大学是我国最早从事磁轴承研究的单位之一。 主要从事工业应用型电磁轴承的研究。 该校的磁浮轴承已基本脱离了实验室阶段,在 10MW 高温气冷堆氦气透平发电项目中应用了自行研制的磁轴承。该透平压缩机的工作转速为 15000r/min , 功率为 2500kW 。
可以达到较高的转速:理论上讲,电磁悬浮轴承支承的转子最高转速只受到转子材料的限制。通常,在相同的轴颈直径下,电磁悬浮轴承所达到的转速比滚动轴承大约高5倍,比流体动压滑动轴承大约高2.5倍。
摩擦功耗较小:曾对一台压缩机采用不同支承时的功耗做过比较,在10000r/min时,其功耗大约只有流体动压滑动轴承的10% ~ 20%。
寿命长、可靠性高:由于电磁悬浮轴承依靠磁场力悬浮转子,因此在相对运动表面之间不接触,没有磨损和接触疲劳所带来的寿命问题。电子元器件的可靠性大大高于机械零部件,所以电磁悬浮轴承的寿命和可靠性均高于传统轴承。
无需润滑 : 电磁悬浮轴承不存在润滑剂对环境所造成的污染问题,省去了润滑油的存储、过滤、加温、冷却及循环等成套设备。因此从整体上讲,电磁悬浮轴承在价格和空间上完全可以和常规轴承技术相竞争。
目前在工业上得到广泛应用的基本上都是传统的电磁悬浮轴承 ( 需要位置传感器的磁悬浮轴承 ) ,这种轴承需要 5 个或 10 个非接触式位置传感器来检测转子的位移。由于传感器的存在,使电磁悬浮轴承系统的轴向尺寸变大、系统的动态性能降低,而且成本高、可靠性低。由于结构的限制,传感器不能装在电磁悬浮轴承的中间,使系统的控制方程相互耦合,控制器设计更为复杂。此外,由于传感器的价格较高,从而导致电磁悬浮轴承的售价很高,大大限制了它在工业上的推广应用。 如何降低磁悬浮轴承的价格,一直是国际上的热点研究课题。
电磁悬浮轴承的高价格主要体现在控制系统上,控制系统中的主要部件控制器包括以下三大块:一是传感器;二是控制系统的设计费用;三是功率放大器。
采用电磁悬浮轴承可以节省一些装置:如齿轮传动装置、油站供油系统,这些系统的价格如果折算成电磁悬浮轴承的费用,应该还是可以节约费用的。
在厂房自然通风设计中,必须合理协调进、排气口面积,力求进气口面积不小于或大于排气口面积,这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施。然而。在实际工程设计中,某些热加工主体厂房,由于缺乏精心的合理规划,造成公辅设施建筑和生活福利建筑,把主体厂房围得严严实实、水泄不通,使厂房失去了大片可开设进气口的宝贵位置,而厂房自然通风设计中。又未认真进行研究推敲,只是迁就于既定的建筑设计现状,不管合理与否,消极的拼命加大天窗面积,将天窗高度加大至8m左右,结果导致进气口面积不足排气口面积的13,使厂房自然通风模式形成极不合理的状况.虽然为厂房自然通风天窗增加了大量建设投资,却未获取应有的通风效果。
总之,厂房自然通风设计,绝对不能停留在只是根据既定的建筑布局,单纯的通过通风计算来决定天窗开口面积。可以说这只是消极的设计。积极的设计应该是认真地进行分析研究,反复试算、修改。合理协调进、排气口面积,力求以最低的经济投资,获取最佳的通风效果。具体而言,就是在进行厂房自然通风设计时,首先要在满足通风量需要的前提下,力求取得较低的中和面位置,即争取将进风口面积集中开设在下部作业区范围内。也就是说,要尽最大努力将堵靠在厂房侧墙部位的辅助建筑移位,为进风口让出宝贵的下部侧墙面。因某种原因实在搬不走的,则要将其下部架空,为主厂房留取进风口位置。这样做表面上看出也许要多花一些投资,但与提高厂房内环境质量相比是值得的。而且即使在经济上,最终也不见得多花钱。因为如果堵塞了厂房进气口,造成F1和F2的比例失调,中和面位置提高,势必显著降低排气压力而导致天窗面积大增,而抬高天窗所花费的投资,完全有可能高于辅助建筑下部架空的投资。
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