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技術(shù)文章

離心泵,潛水泵技術(shù)的發(fā)展與展望

作者:管理員 來(lái)源: 日期:20-11-24 閱讀:次

生產(chǎn)電廠包括具有在核電,冶金,石化和其他領(lǐng)域中使用的高科技泵的國(guó)有企業(yè),例如沈陽(yáng)泵,石材泵,向電長(zhǎng)沙泵,上海電力修理廠、意嘉泵業(yè)等。世界知名的泵公司,例如ITT,KSB和Suyuan 如上述泵-KSB,ITT南京古爾茨,加勒特-斯圖布斯菲爾德,博泵-斯圖布斯菲爾德,丹恩-蘇爾壽·埃爾米蒂克,里瓦·赫伯特,佛陀泵-安德里茨,大連帝國(guó),
上海尼康尼等逐漸進(jìn)入我國(guó),私人水泵公司發(fā)展迅速。
目前,國(guó)內(nèi)的水泵公司大約有1000家,占全球10000家水泵公司的1/10; 2004年國(guó)內(nèi)水泵產(chǎn)值約為220億元,約占世界水泵產(chǎn)值270億美元的1/10,世界前十大水泵公司的產(chǎn)值約占22%占世界泵業(yè)總產(chǎn)值的一半,而我國(guó)前十大泵業(yè)公司的產(chǎn)值也約占全國(guó)泵業(yè)總產(chǎn)值的22%。
世界上十強(qiáng)泵業(yè)的總產(chǎn)值根據(jù)2004年銷售值排名的公司引用了沉陽(yáng)泵業(yè)研究所2005年上海市行業(yè)協(xié)會(huì)的信息:
 1。美國(guó)ITT為17.01億美元; 2.美國(guó)流量10.3億美元; 3.丹麥格蘭富10.1億美元; 4.日本E原10億美元; 5.德國(guó)9億瑞典克朗; 6.瑞士蘇爾壽6.83億美元; 7.英國(guó)威爾,5.84億美元; 8.德國(guó)威洛,5.84億美元; 9,美國(guó)IDEX,4.27億美元; 10.美國(guó)PENTAIR,4億美元
由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不完整,2004年銷售額排名前10位的國(guó)內(nèi)泵公司可能不正確。它們僅供參考:上海凱泉泵業(yè)集團(tuán);沉陽(yáng)水泵廠有限公司;上海聯(lián)成泵業(yè)有限公司;上海東方泵業(yè)有限公司,上海意嘉泵業(yè)制造有限公司Company;太平洋泵業(yè)集團(tuán)有限公司;上海電力維修廠有限公司; Danai Pump Co.,Ltd .;石家莊泵業(yè)有限公司;湘電長(zhǎng)沙泵業(yè)有限公司;博泵技術(shù)有限公司 家用泵產(chǎn)量的年增長(zhǎng)率為10.5,大約是國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的1.5倍,是世界泵年增長(zhǎng)率4.3的2.5倍。


隨著建筑,電力,鋼鐵,石化和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及泵產(chǎn)品向第三世界出口的增加,這種快速增長(zhǎng)的局面將持續(xù)數(shù)年。
從地區(qū)來(lái)看,江蘇,浙江和上海發(fā)展最快,泵的年產(chǎn)值約占全國(guó)的60%。上海的泵的年產(chǎn)值約占全國(guó)的20%,在全國(guó)銷售量排名前十的泵中有一半在上海,因此上海已逐漸成為國(guó)家泵業(yè)的中心。
 2。水泵技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
 1。我國(guó)水泵產(chǎn)品圖紙的來(lái)源可分為聯(lián)合設(shè)計(jì),引言,自行開發(fā)等。
 1沉陽(yáng)水泵聯(lián)合設(shè)計(jì)產(chǎn)品
在1960年代和1980年代,一個(gè)以研究機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)的研究小組組織了相關(guān)的泵工廠來(lái)進(jìn)行多種類型泵的聯(lián)合設(shè)計(jì)。
如IS IB型單級(jí)單吸泵; IH型化學(xué)泵SSH型雙吸離心泵; D DG型分段式多級(jí)泵; W型渦流泵; Y型油泵; JC型深井泵; HW型混流泵
; QJ型深井潛水泵; IR型熱水泵; BPZ型灑水灌溉自吸泵; FY型耐腐蝕潛水泵; 3G型三螺桿泵等。
這些產(chǎn)品當(dāng)時(shí)是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品,并且仍在生產(chǎn)中。但是,有些產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)上相對(duì)落后,應(yīng)逐步用新產(chǎn)品代替。
 2進(jìn)口產(chǎn)品在1980年代之前,我國(guó)很少采用泵技術(shù)。改革開放之初,大量的泵技術(shù)從國(guó)外進(jìn)口。隨著外國(guó)泵公司以合資企業(yè)或獨(dú)資企業(yè)的形式進(jìn)入我國(guó),還引入了一些新的泵。產(chǎn)品技術(shù)。
例如:德國(guó)KSB的下沉泵上部泵-鍋爐給水泵;德國(guó)Alweiler的天津工業(yè)泵廠螺桿泵;石材泵-沃爾曼渣漿泵;石材泵,德國(guó)里茲天津電氣廠,上海意嘉泵業(yè)的CDLF不銹鋼多級(jí)泵該公司使用良好的潛水電泵;上海電力維修廠-英國(guó)威爾公司的鍋爐給水泵;上海水泵廠-KSB公司的冷凝水泵;長(zhǎng)沙水泵廠-日本日立的冷凝水泵;
 CZ,ZA ZE等二壽公司的化工流程泵;上海水泵廠的水泵—美國(guó)德拉西公司的污水泵;佛山水泵廠-德國(guó)西門子水環(huán)式真空泵;上海水泵廠-KSB公司的熱水泵和船用


 Pumps;天津工業(yè)泵廠-日本Oko公司的船用泵;南京深井泵廠-德國(guó)ABS公司潛水排污泵;長(zhǎng)沙水泵廠-美國(guó)英格索爾公司的大型立式斜流泵;上海第一家
水泵廠-英國(guó)M·J公司高揚(yáng)程多級(jí)離心泵;法國(guó)H·S公司等的襄樊525工廠磷酸泵
這些進(jìn)口泵產(chǎn)品具有相對(duì)成熟的技術(shù)和先進(jìn)的性能,對(duì)促進(jìn)我國(guó)的發(fā)展起到了重要作用。泵技術(shù),并已成為我國(guó)泵產(chǎn)品的主體,并且仍在大量生產(chǎn)。
某些產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)或性能上也存在問(wèn)題,應(yīng)加以改進(jìn)。
 3外資合資泵公司在中國(guó)的產(chǎn)品,例如:沉陽(yáng)飛力潛水排污泵;蘇州格蘭富柱塞泵;上海KSB-OmegaRDL雙吸泵,鍋爐給水泵,冷凝水泵;嘉里特樹園化工
工藝泵;佛山安德里茨紙漿泵;南京Gulz-ISO單級(jí)單吸離心泵,P型分段式多級(jí)離心泵;大連帝國(guó)屏蔽泵;蘭州耐馳螺桿泵。
這些產(chǎn)品的質(zhì)量大多優(yōu)于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。 
 4上海意嘉泵業(yè)自行開發(fā)的產(chǎn)品AY油泵; TSWA多級(jí)離心泵; ZJ渣漿泵;管道泵;直連式離心泵;高層供水泵;空調(diào)泵;潛水排污泵;立式排污泵;潛水軸流泵;雙吸泵;紙漿泵等。
大多數(shù)這些產(chǎn)品都是通用的,并且沒(méi)有高度標(biāo)準(zhǔn)化,因此它們的性能需要進(jìn)一步提高。
 2。關(guān)鍵的水泵產(chǎn)品從現(xiàn)在開始已經(jīng)部分進(jìn)口,并且基本上都已國(guó)有化
由于產(chǎn)品的引進(jìn)和國(guó)際知名水泵制造商的進(jìn)入,我國(guó)水泵的生產(chǎn)能力已經(jīng)大大增加。基本上可以生產(chǎn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門的主要鑰匙泵。
例如:超臨界鍋爐給水泵的溫度和壓力為25?35MPa;用于乙烯和加氫設(shè)備的高速泵和高壓多級(jí)泵;鋼鐵廠用高壓除垢泵;東深圳和南水北調(diào)工程的大型輸水泵;礦井
 1000m排水泵大流量高揚(yáng)程;電廠煙氣脫硫泵;煉油廠高溫渣漿泵。
 3。廣泛使用基于CAD的新技術(shù)
 1水泵的模具,葉片和重要零件已通過(guò)CNC機(jī)床進(jìn)行了加工,可提高水泵的制造質(zhì)量。圖1是軸流泵葉片和用于CNC銑床加工的葉片的三維圖。
 2泵的液壓設(shè)計(jì)和繪圖軟件逐漸取代了人工計(jì)算和繪圖。有人問(wèn)使用此軟件設(shè)計(jì)的泵的效率如何。這就是外行所說(shuō)的。無(wú)論軟件多么出色,人們都應(yīng)該使用它。可以將其集成到設(shè)計(jì)器中。
設(shè)計(jì)思想和經(jīng)驗(yàn),并且快速,準(zhǔn)確。圖2是使用JP1軟件設(shè)計(jì)的螺桿離心泵葉輪的液壓原理圖。設(shè)計(jì)該圖表僅需10分鐘,而進(jìn)行手動(dòng)設(shè)計(jì)則可能需要2天。
 3泵中的流場(chǎng)計(jì)算從準(zhǔn)三元非粘性流發(fā)展到全三元粘性流。計(jì)算準(zhǔn)三元非粘性流的主要方法是兩種類型的流動(dòng)表面S1和S2的迭代。它降低了三維流的維數(shù)。
為二維,即迭代求解子午軸和任何轉(zhuǎn)向曲面上的流,以解決三維流問(wèn)題。
由于將復(fù)雜的三維流簡(jiǎn)化為二維解決方案,因此影響了解決方案的準(zhǔn)確性。
近年來(lái),縮寫為CFD的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)世,為流體機(jī)械流場(chǎng)計(jì)算提供了新的思路和方法。
 4優(yōu)化設(shè)計(jì)方法以提高泵的性能,許多學(xué)者對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。綜上所述,主要有以下幾種方法:基于優(yōu)良模型統(tǒng)計(jì)的速度系數(shù)優(yōu)化方法;以最小水力損失為目標(biāo)的損失極值優(yōu)化方法;以某指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)篩選優(yōu)化方法。
值得注意的是,當(dāng)前的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可能僅對(duì)特定泵的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
此外,先進(jìn)技術(shù)(例如CFD)的出現(xiàn)大大降低了人們對(duì)最佳設(shè)計(jì)的興趣。在過(guò)去的兩年中,研究最佳設(shè)計(jì)方法的學(xué)者逐漸減少。
 5內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量過(guò)去,經(jīng)常使用探頭進(jìn)行測(cè)量。一方面,針閥控制本身對(duì)流量有很大影響,另一方面,它測(cè)量旋轉(zhuǎn)流量。
場(chǎng)轉(zhuǎn)換裝置也非常復(fù)雜。
進(jìn)一步使用激光多普勒測(cè)速儀LVD,它使用激光照射流中的粒子,光被粒子散射,并根據(jù)散射程度測(cè)量流速。
此方法是成熟且廣泛使用的方法,但通常只測(cè)量速度稍慢的某個(gè)分量。
現(xiàn)在使用了粒子圖像測(cè)速技術(shù)PIV。它的工作原理是將示蹤劑粒子散布在流場(chǎng)中,用脈沖光源照亮流場(chǎng),并通過(guò)兩次或更多次連續(xù)曝光,將粒子圖像記錄在膠片上,
這將獲得流場(chǎng)速度分配。
該方法突破了傳統(tǒng)單點(diǎn)測(cè)量的局限性,可以瞬間測(cè)量截面上的速度分布而無(wú)接觸,測(cè)量精度高。
 4。無(wú)堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)的進(jìn)步
 1我國(guó)總結(jié)的無(wú)堵塞泵的設(shè)計(jì)方法已基本達(dá)到實(shí)用水平。在中國(guó)廣泛使用的設(shè)計(jì)方法主要包括:沿流道中線截面變化規(guī)律設(shè)計(jì)雙道葉輪;采用方格共形變換法設(shè)計(jì)螺旋離心葉輪;
渦流葉輪是根據(jù)葉輪外徑,蝸殼最大外徑和喉部面積這三個(gè)要素設(shè)計(jì)的。
 2低比轉(zhuǎn)速泵的理論和設(shè)計(jì)是廣泛而深入的。非過(guò)載設(shè)計(jì)方法已經(jīng)得到推廣和應(yīng)用,長(zhǎng)葉片和短葉片以及短葉片偏移都取得了良好的效果。
 5。軸流泵模型已達(dá)到國(guó)外同類模型的先進(jìn)水平
從2004年9月25日至2005年1月16日,全國(guó)有27個(gè)模型參加了該水泵模型的同一平臺(tái)測(cè)試天津水利部南水北調(diào)工程。
該試驗(yàn)具有強(qiáng)大的領(lǐng)導(dǎo)能力,嚴(yán)密的組織,公平的監(jiān)督和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
該型號(hào)的具體轉(zhuǎn)速為500?1500,基本覆蓋了軸流泵的應(yīng)用范圍;與原始模型相比,效率提高了約2%,流速提高了約5%。
 7個(gè)型號(hào)的角度平均效率超過(guò)85,已達(dá)到國(guó)外同類型號(hào)的先進(jìn)水平。
從這些型號(hào)中選擇大多數(shù)用于重要項(xiàng)目(例如國(guó)家南水北調(diào))的低揚(yáng)程泵。 
 3。水泵技術(shù)的發(fā)展前景
 1。注意為新領(lǐng)域?qū)ふ液烷_發(fā)泵
泵是用途廣泛的通用機(jī)器,并且泵的新領(lǐng)域還在不斷出現(xiàn)。
例如:心臟泵,噴水推進(jìn)泵,計(jì)算機(jī)冷卻泵,空調(diào)泵,傳熱油泵,油氣混合泵,煙氣脫硫泵,平臺(tái)油注水泵等。可能仍然是應(yīng)該使用泵代替泵的地方,并且將繼續(xù)出現(xiàn)泵使用的新領(lǐng)域,這要求我們注意發(fā)現(xiàn)并致力于開發(fā)。
 2。結(jié)合現(xiàn)實(shí)對(duì)CFD和PIV等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究
不可否認(rèn)CFD等新技術(shù)的先進(jìn)性。現(xiàn)在,所有高校都有軟件并且正在做計(jì)算。 50多名研究生的主題都與此有關(guān)。
一項(xiàng)新技術(shù)具有從發(fā)展到成熟的過(guò)程,應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,作為解決實(shí)際工程問(wèn)題的輔助手段。
此外,請(qǐng)嘗試盡可能多地整合現(xiàn)實(shí),否則將難以成熟和改進(jìn)。

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