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泵职业须注重关键技术的开发

来源:http://www.whysdz.cn 编辑:ag88环亚手机登录 时间:2018/05/28

  

一、泵企业概略

出产电厂(包含核电)、冶金、石化等部分用的具有高技能含量泵的国企(如沉泵、石泵、湘电长沙水泵、上海电力修造厂等)坚持生计,ITT、KSB、茬原等国际闻名泵企业(如上泵-KSB、ITT南京古尔兹、嘉立特-茬原、博泵-茬原、大耐-苏尔寿(海密梯克、里瓦赫伯特)、佛泵-安德里兹、大连帝国、上海尼可尼等)逐步进入我国,民营泵企业快速展开。现在国内泵企业约1000家,占国际泵企业10000家的1/10;国内泵产量2004年约220亿人民币,约占国际泵产量270亿美元的1/10,国际十大泵企业产量约占国际泵总产量的22%,我国十大泵企业的产量也约占全国泵产量的22%。

国际2004年按出售值摆放十大泵企业(引自沉泵所2005年3月上海职业会材料):

1、美国ITT(17.01亿美元);2、美国FLOWSERVE(10.3亿美元);3、丹麦格兰富(10.1亿美元);4、日本荏原(10.0亿美元);5、德国KSB(9.0亿美元);6、瑞士苏尔寿(6.83亿美元);7、英国威尔(5.84亿美元);8、德国威乐(5.84亿美元);9、美国IDEX(4.27亿美元);10、美国PENTAIR(4.0亿美元)

国内2004年按出售值摆放前十大泵企业(因核算不全,可能有误,仅供参考):

上海凯泉泵业集团;沉阳水泵厂有限公司;上海KSB;上海电力修造厂有限公司;大耐泵业有限公司;石家庄泵业有限公司;湘电长沙水泵厂有限公司;博泵科技有限公司;上海连成泵业有限公司;上海东方泵业有限公司。

国内泵产量年增长率10.5%,约为国家经济增长率的1.5倍,是国际泵年增长率4.3%的2.5倍。跟着修建、电力、钢铁、石化、环保工业的展开和向第三国际出口泵产品的添加,这种快速增长的形势将坚持几年。

从区域上在看,江浙沪展开最快,泵年产量约占全国的60%;上海泵年产量约占全国的20%,按出售值摆放全国前十名有对折在上海,因此上海逐步成为全国泵业的中心。

二、泵技能的现状和展开

1、我国泵产品图样的来历可分为联合规划、引入、自行开发等几种

(1)联合规划产品以沉泵所为主的研讨单位,20世纪60~80时代,安排有关泵厂进行了许多种泵的联合规划。如IS(IB)型单级单吸离心泵;IH型化工泵;S(SH)型双吸离心泵;D(DG)型节段式多级泵;W型旋涡泵;Y型油泵;JC型深井泵;HW型混流泵;QJ型深井潜水泵;IR型热水泵;BPZ型喷灌自吸泵;FY型耐腐蚀液下离心泵;3G型三螺杆泵等。

这些产品其时都是国内的主导产品,至今仍在出产,可是有些产品的结构(造型)、功能方针比较落后,应当逐步用新式产品替代。

(2)引入产品80时代曾经我国引入的泵技能很少,到改革开放初期,很多从国外引入泵技能,并跟着外国泵公司以合资或独资的方式接连进入我国,也带进了一些新的泵产品技能。例如:

石泵-沃尔曼的渣浆泵;石泵(天津电机厂)-德国里兹公司的井用潜水电泵;沉泵(上泵)-德国KSB公司的锅炉给水泵;上海电力修造厂-英国威尔公司的锅炉给水泵;上海水泵厂-KSB公司的冷凝水泵;长沙水泵厂-日本日立公司的冷凝水泵;大连耐酸泵厂-瑞士苏尔寿公司的CZ、ZA(ZE)等化工流程泵;上海水泵厂泵-美国德来赛公司的污水泵;佛山水泵厂-德国西门子公司的水环真空泵;上海水泵厂-KSB公司的热水泵、船用泵;天津工业泵总厂-德国阿尔维勒公司的螺杆泵;天津工业泵总厂-日本大晃公司的船用泵;南京深井泵厂-德国ABS公司的潜污泵;长沙水泵厂-美国英格索尔公司的大型立式斜流泵;上海榜首水泵厂-英国M·J公司的高扬程多级离心泵;襄樊五二五厂-法国H·S公司的磷酸泵等。

引入的这些泵产品,技能比较老练,功能比较先进,对推动我国泵技能的展开起了重要作用,成为我国泵产品的主体,至今仍很多出产。其间有的产品在结构或功能方面也存在问题,应进一步改善。

(3)外国在华合资(独资)泵企业的产品例如:上海KSB-Omega(RDL)双吸泵、锅炉给水泵、冷凝泵;嘉立特(茬原)-化工流程泵;佛山(安德里兹)-纸浆泵;南京古尔兹-ISO型单级单吸离心泵、P型节段式多级离心泵;大连帝国-屏蔽泵;沉阳飞力-潜水排污泵;姑苏格兰富-冲压泵;兰州耐驰-螺杆泵。

这些产品的质量大都比国内产品好,虽然价格高,但出售状况很好。

(4)自行开发产品AY油泵;TSWA多级离心泵;ZJ渣浆泵;管道泵;直联离心泵;楼房给水泵;空调泵;潜水排污泵;立式排污泵;潜水轴流泵(混流泵);双吸泵;纸浆泵等。泵职业须注重

这些产品大部分通用化、标准化程度不高,功能也有待进一步进步。

2、要害泵产品从部分进口到现在根本悉数国化

由于引入产品和KSB等闻名企业的进入,我国泵的出产能力明显进步。国民经济部分的首要要害用泵根本上都能够出产。例如:超临界锅炉给水泵(温度压力25~35MPa);乙烯和加氢设备用高速泵、高压多级泵;钢厂高压除鳞泵;东深、南水北调工程用大型调水泵;矿用大流量高扬程(1000m)排水泵;电厂用烟气脱硫泵;炼厂用高温油浆泵。

3、以CAD为主的新技能广泛运用

(1)泵的模具、叶片和重要零件开端用数控机床加工,然后能够进步泵的制作质量,图1是用数控铣床加工轴流泵叶片和用于加工的叶片三维图。

(2)泵水力规划与绘型软件逐步替代人工核算和绘图有人问用这个软件规划的泵功率有多高,这是外行人说的话,再好的软件也要人去运用,能够溶入规划者的规划思维和经历,并且快速、精确。图2是用JP1软件规划的螺旋离心泵叶轮水力求,规划该图只需10min,人工规划可能要两天。

(3)泵内流场核算从准三元非黏性流意向全三元黏性活动展开准三元非黏性活动核算的首要办法是S1、S2两类流面迭代,它是把三维活动降维成二维,也就是用子午面(轴面)和恣意转面(流面)上的活动进行迭代求解,处理三维活动问题。由于把杂乱的三维活动简化成二维求解,使得解的精度受到影响。近年核算流体动力学(ComputationalFluidDynamics),简称CFD面世,为流体机械流场核算供给了新的思路和手法。用CFD进行流场核算,首要要把核算区域画成三维实体,然后生成网格(GridGeneration),再用商用CFD软件Fluent等进行核算,见图3。

(4)内部流场丈量曾经常常选用探针进行丈量,一方面控针自身对活动的影响很大,另一方面丈量旋转流场的改换设备也很杂乱。进一步运用激光多普勒测速仪(LVD),它是用激光照耀活动中的粒子,光被粒子散射,依据散射的成度丈量流速。这种办法现已老练并广泛运用,可是一般只丈量一点速度的某一重量。现在开端运用粒子图象测速技能(PIV),其作业原理是在流场中散布示踪粒子,用脉冲片光源照耀流场,经过接连两次或屡次曝光,粒子图象被记录在底片上,由此获得流场速度散布。这种办法打破传统的单点丈量的约束,可瞬时无触摸丈量一个截面上的速度散布,具有较高的丈量精度.

(5)优化规划办法为了进步泵的功能,许多学者进行了优化规划办法研讨。归纳起来首要有以下几种办法:以优异模型核算材料为根底的速度系数优化法;以水力丢失最小为方针的丢失极值优化法;以某一方针为方针函数的原则挑选优化法。值得阐明的是现在的优化规划办法,可能只对详细泵的规划有指导意义。别的CFD等先进技能的面世,在很大程度上减弱了对优化规划的爱好,近两年研讨优化规划办法的学者逐步削减。

4、无阻塞泵和低比转速泵技能获得展开

(1)我国自行总结出的无阻塞泵规划办法,根本到达有用程度,国内广泛运用规划办法首要包含:沿流道中线断面改变规则规划双流道叶轮;方格网保角改换办法规划螺旋离心式叶轮;依据叶轮外径、蜗室最大外径和喉部面积三要素规划旋流式叶轮。

(2)低比转速泵理论和规划的研讨广泛而深化无过载规划办法得到推广运用,选用长短叶片和短叶片偏置获得杰出作用。

5、轴流泵模型到达国外同类模型的先进水平

2004年9月25日至2005年1月16日,全国27个模型,参加了水利部南水北调工程水泵模型天津同台测验。本次实验领导有力、安排紧密、监督公平、数据精确。模型比转速500~1500,根本复盖了轴流泵的运用范围;和原模型比较,功率进步约2%,流量进步约5%。有7个模型的视点均匀功率超越85%,已到达国外同类模型的先进水平。国家南水北调等重要工程的低扬程水泵,大部分将从这些模型中选用。

三、泵技能展展开望

1、留意发现和开发新范畴用泵

泵是一种通用机械,运用非常广泛,并且新范畴用泵不断出现。例如:心脏泵、喷水推动泵、核算机冷却泵、空调泵、导热油泵、油气混输泵、烟气脱硫泵、石油渠道注水泵等。可能还存在着应当用泵的当地而没有用泵,新的用泵范畴也会不断出现,这就需求咱们留意发现并努力开发。

2、CFD、PIV等先进技能结合实践展开实验研讨

CFD等新技能的先进性,不可否认,现在各院校都有软件,都在进行核算,研讨生50%以上的课题都与此有关。一项新技能从展开老练有一个进程,现在应作为一种处理实践工程问题的辅佐手法,与传统规划办法协作运用。关键技术的开发别的要尽量结合实践,不然就难以老练和进步。开端阶段不要把标题选得过大,有的选一台泵从进口算到出口,一个泵站从进水池算到出水池,这样的核算成果难以判别。像渣浆泵的磨损部位、进水流道的旋涡部位等很适合用CFD和PIV技能进行研讨。还有,一些大的泵厂应与有条件的院校协作展开这方面的研讨作业。

3、建立精品认识,注重标准化、通用化

扬州川源(台资)、无锡亿志(新加坡独资)两个泵公司,运用国内技能、设备出产出可和国外先进产品比美的泵产品,其原因在于有精品认识。

上海KSB公司的Omega双吸泵,28个种类,共用6根轴,每种泵装A、B两种叶轮,每种叶轮切开三次外径,这样一来每种泵有8条功能曲线,大幅度进步了泵的运用范围。

南京古尔兹出产的ISO单级单吸离心泵,39个种类,共用5根轴,每种泵有4条功能曲线,结构紧凑、重量轻、体积小。

我国有些泵厂,有一个订购规划一种泵,做了一年泵,回过头来一看可能是一个泵一个样,制作本钱高也就可想而知了。

4、注重要害技能和要害产品的研讨与开发

要进步泵的技能水平有必要处理要害技能问题。例如:渣浆泵磨损机理的研讨;高效斜流泵水力模型研讨;自吸泵简化结构、进步功率的研讨;便于检修的高效、大流量、高扬程矿山排水泵和输油泵的研讨开发;新式船用泵的研讨开发;大型烟气脱硫泵、煤液化用高温、高压泵的研讨开发;屏蔽泵、磁力泵进步可靠性的研讨;新式计量泵(隔膜泵)的研讨开发;进步部分流泵功率的研讨等。

四、选用复合技能完成泵技能的立异与展开

纵观泵技能的展开,许多是选用了复合技能的成果。例如:

(1)离心叶轮和旋涡叶轮的结合,成为离心旋涡自吸泵。

(2)射流喷头和离心泵结合,成为离心射流自吸泵。

(3)水泵叶轮和水轮机转轮的结合,成为水轮泵。

(4)离心泵和活塞隔膜泵结合,构成一种强力自吸泵。

(5)诱导轮和离心轮结合,进步了泵的抗汽蚀功能。

(6)双吸叶轮和单吸叶轮结合,能处理汽蚀和轴向力平衡问题。

(7)长短叶片结合运用,处理叶轮进口阻塞和出口分散问题。

(8)短叶片向长叶片反面偏署,可防止轴向旋涡和出口活动别离。

(9)下装低扬程叶轮提液,上装高扬程叶轮加压的长轴液下泵(双轮液下泵),处理长轴液下泵制作困难,运转不可靠问题(见图4)。

(10)把机械密封的动、静环装在末级叶轮的后密封环处,成为轴向力平衡设备,运用叶轮前、后的压差平衡轴向力,如能处理动、静环的磨损问题,经济效益非常明显。

(11)把平衡盘作业原理移置到叶轮后盖板处,由于构成径向、轴向两个空隙,能够像平衡盘相同主动平衡轴向力。当轴向力大时,叶轮向进口方向移动,轴向空隙增大,叶轮后边的压力下降,叶轮向后移动。反之亦然(见图5)。

(12)糊状填料密封,这种密封美国赤士顿公司首要运用,并在我国出售,它是由石墨、纤维、四氟乙烯、硅胶等组成的糊状物,在运用进程中,能够用打针枪注入(弥补)。据说在有些状况下运用,作用不错。虽然现在还不能在一切的泵上运用,可是这种思路非常可贵,有期望成为密封技能的一项打破。

(13)渣浆泵叶轮选用歪曲叶片,可能会由于契合活动状况而减轻磨损,并能进步功率。

选用复合技能的成功实例不乏其人,要用好用活复合技能,要求有较宽的知识面,并勇于仓新。

 

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