一、我國天天操B夜夜操B技術的現狀
1、我(wǒ)國泵產品圖樣的來源可分為聯合設計、引進(jìn)、自行開發等幾種
(1)聯合設計產品(pǐn) 以沈陽天天操B夜夜操B研究所 為主的研究單(dān)位,20 世紀 60~80 年代,組(zǔ)織有(yǒu)關泵廠進行了許多種泵的聯(lián)合設計。如 IS (IB)型單級單吸泵; IH 型化工泵; S(SH)型(xíng)雙吸離心泵; D ( DG )型節段式多級泵; W 型旋渦泵; Y 型油泵; JC 型深井泵; HW 型混流泵; QJ 型深井潛天天操B夜夜操B; IR 型熱水(shuǐ)泵; BPZ 型噴灌自吸(xī)泵; FY 型耐腐蝕液下泵; 3G 型三螺杆泵等。
這些產品當(dāng)時都是國內的主導產品,至今仍在生產,但是有些產品的結構(造型)、性能指(zhǐ)標比(bǐ)較落後,應(yīng)當逐步用(yòng)新型產品替代。
(2)引進產品 80 年代以前我國引進的泵技術很少,到改革開放初期(qī),大量從國外引(yǐn)進(jìn)泵(bèng)技術,並隨著(zhe)外國泵公司以合資或獨資的形式陸續進入我國,也帶進了一些新的泵產(chǎn)品技術。例(lì)如: 沈泵(上泵)-德國 KSB 公司的鍋(guō)爐給(gěi)天天操B夜夜操B;天津工業泵(bèng)總廠-德國阿爾維勒公司的螺杆(gǎn)泵;石泵(bèng)-沃爾曼的渣漿泵(bèng);石泵(天津(jīn)電機廠)-德國裏(lǐ)茲公司的井用潛水(shuǐ)電泵;上海電力修造廠(chǎng)-英國威(wēi)爾公司(sī)的鍋爐給(gěi)天天操B夜夜操B(bèng);上海天天操B夜夜操B廠- KSB 公(gōng)司的冷凝天天操B夜夜操B;長沙天天操B夜夜操B廠-日本日立公司的(de)冷凝天天操B夜夜操B;大連耐酸泵廠-瑞士蘇爾(ěr)壽公司的 CZ 、 ZA (ZE)等化工流程泵(bèng);上海天天操B夜夜操B廠(chǎng)泵-美國德來賽公司的汙天天操B夜夜操B;佛山天天操B夜夜操B廠-德國西門子公司的水環真空泵;上海天天操B夜夜操B廠-KSB 公司的熱(rè)天天操B夜夜操B、船用泵;天津工業泵總廠-日本大晃(huǎng)公司的船用泵;南京深井泵廠-德國 ABS 公司的潛汙泵;長沙天天操B夜夜操B廠-美國英格索(suǒ)爾(ěr)公司的大型立式斜流泵;上海第一天天操B夜夜操B廠-英國 M˙J 公司的高(gāo)揚程多級(jí)離心泵;襄樊五二五廠-法國 H˙S 公司的(de)磷酸泵等(děng)。
引(yǐn)進的這些泵產品(pǐn),技術比較成熟,性(xìng)能比較先進(jìn),對(duì)推動我國泵技術的發展起了(le)重要作用,成為我國泵產品的主體,至(zhì)今(jīn)仍大量生產。其中有的產品在結構或性能方麵也存在問題(tí),應進一步改進(jìn)。
(3)外國在華合資(獨資)泵企業的產品 例如:沈陽(yáng)飛力-潛水排(pái)汙泵;蘇州格蘭(lán)富-衝壓(yā)泵;上海 KSB-Omega(RDL) 雙吸泵、鍋爐給天天操B夜夜操B、冷(lěng)凝泵;嘉立特(茬原(yuán))-化工流程泵;佛山(安(ān)德裏(lǐ)茲)-紙漿泵(bèng);南(nán)京古爾茲- ISO 型單級單吸離心泵(bèng)、 P 型節段式(shì)多級離心泵;大連帝國-屏蔽泵;蘭州(zhōu)耐馳-螺杆(gǎn)泵。
這些產品的質量大都比國內產(chǎn)品好(hǎo),盡管價格高,但銷售情況很好。
(4)自行開發產品 AY 油泵; TSWA 多級離心(xīn)泵; ZJ 渣漿泵;管道泵;直聯離(lí)心泵;高樓給天天操B夜夜操B(bèng);空調泵;潛水排汙泵;立式排汙泵;潛水軸流泵(混流(liú)泵);雙吸泵;紙漿泵等。
這些產品大部分(fèn)通用化、標準化程度不(bú)高(gāo),性能也有待進一步提高。
2、關鍵天天操B夜夜操B產品從部分進口到現(xiàn)在基本全部國化
由於引進產品和國際天天操B夜夜操B著名製造企業的(de)進入,我國泵的(de)生產能力顯著提(tí)高。國民經濟部門的主要關鍵用泵基本上都可以生產。例如:超臨界鍋爐給天天操B夜夜操B(溫度壓力 25 ~ 35MPa );乙烯和加氫裝置用高速泵、高(gāo)壓多級泵;鋼廠高壓除鱗泵;東深、南水北調工程用大(dà)型調天天操B夜夜操B;礦用大流量高揚程( 1000m )排(pái)天天操B夜夜操B;電廠用煙氣脫(tuō)硫泵;煉廠用高溫油漿(jiāng)泵。
3、以CAD為主的新技術廣泛應用
(1)天天操B夜夜操B的模具、葉片和重要零件開始用數控機床加工,從(cóng)而可以提高泵的製造質量。
(2)天天操B夜夜操B水力設計與繪型軟件逐漸代(dài)替人工計算和繪圖 有人問用這個軟件設計的泵效率有多高,這是外行人說的話,再好的軟件也要人去使用,可以溶入(rù)設計者的設計思想和經驗,而且快速、準確。 用 JP1 軟(ruǎn)件設計螺旋離心泵(bèng)葉輪水力圖隻需 10min ,人工設計可能要兩天。
(3)泵內流場計算從準三元非黏性流(liú)動向全三元黏性流動進展(zhǎn) 準三元非黏性流動計(jì)算的主要方法是 S1 、 S2 兩類流麵迭代,它是把三維流(liú)動降維成二維,也就(jiù)是用子午麵(軸麵)和(hé)任意轉麵(流麵)上的(de)流動進行迭代求解,解決三維流動問題。由於把複雜的三維流動簡化成二維求解,使得解的精度(dù)受到影響。近年計(jì)算流體動力學( Computational Fluid Dynamics ) , 簡稱 CFD 問世,為(wéi)流體機械流場計算提供了新的思路和手段(duàn)。
(4)優化設計(jì)方法 為了提高泵的性能,許(xǔ)多學者進行了優化設計方法研究。歸納起來主要(yào)有以(yǐ)下幾種方法:以優秀模型統計(jì)資料為基礎的速度係數優化法;以水力損失最小為(wéi)目標的損失(shī)極值優化法;以某一指(zhǐ)標為目標函數的準則篩選優化法。值得說明的(de)是目前的優化設計(jì)方法,可(kě)能隻對具體泵的設計有指導意義。另外 CFD 等(děng)先進技術的問世,在很大程度上(shàng)衝淡了對優化設計(jì)的興趣,近兩年研究優化設計方法的學者逐漸減(jiǎn)少。
(5)內部流場測量 以前經常采用探(tàn)針進行測量,一方麵控針本身對流動的影(yǐng)響(xiǎng)很大,另一方麵測量旋轉流場的轉換裝(zhuāng)置也很複雜(zá)。進一步使用激光多普勒(lè)測速儀( LVD ) ,它是用激光照射流動(dòng)中的粒子,光被粒子(zǐ)散射,根據(jù)散射的成度測量流速(sù)。這種方法已經成熟並廣(guǎng)泛應用,但是一般隻測量一點速度的某一分量。現在開始使用(yòng)粒子圖象測速技術( PIV ),其工作原(yuán)理是在流場(chǎng)中散(sàn)布示蹤(zōng)粒子,用脈衝(chōng)片光源照射(shè)流場,通過連續兩次或多次曝光,粒子圖象被記錄在底片上,由此獲得流場速度分布。這種方法突破傳統的單點測量的限製,可瞬時(shí)無接觸(chù)測量一個截麵上的速度(dù)分布,具有較高的測量精度.
4、無堵塞泵和低比轉速泵技術取得進展(zhǎn)
(1)我國自行總結出的無堵塞泵設計方法,基本達到實用程度,國(guó)內(nèi)廣泛使(shǐ)用(yòng)。設計方法主要包括:沿流道(dào)中線斷麵變化(huà)規律設計雙流道葉輪;方格網保角變換方法設計(jì)螺旋離心式葉輪;根據葉輪外徑、蝸室最大外徑和喉部麵積三要素設計旋流式葉輪。
(2)低比轉速泵理論和設計(jì)的研(yán)究廣泛而深入 無過載設計方法得到推廣應用,采用長短葉(yè)片和短葉片偏置取(qǔ)得良好效果。
5、軸流泵模型達到國外同類模型的先進水平
2004 年 9 月(yuè) 25 日至 2005 年 1 月 16 日,全國 27 個模型,參加了水利部南水北調工程天天操B夜夜操B模(mó)型天(tiān)津同台測(cè)試。本次試驗領導有力、組織(zhī)嚴密、監督公正、數據準確。模型比轉速(sù) 500 ~ 1500 ,基(jī)本(běn)複(fù)蓋了(le)軸流泵的使用範圍;和原模(mó)型相比,效(xiào)率提高約 2% ,流量提高約 5% 。有 7 個模型的角度平均效率超過 85% ,已達到國外同類模型(xíng)的先進水平。國家南水北調等重要工程的低揚程天天操B夜夜操B,大部分將從這些模型中選用。
二、天天操B夜夜操B技術發展展望
1、注意發現和開發新(xīn)領域用泵(bèng)
泵是一種通用機械,應用非常廣泛,而且新領域用泵(bèng)不斷(duàn)出現。例(lì)如:心髒泵、噴(pēn)水推(tuī)進(jìn)泵、計算機冷卻泵、空調泵、導熱油泵、油氣混輸泵、煙氣脫硫泵、石油平台注天天操B夜夜操B等。可(kě)能還存在著應當(dāng)用泵(bèng)的地方而沒有用泵,新的用泵領域也會不(bú)斷出(chū)現,這就需要我們注意發現(xiàn)並致力開(kāi)發。
2、CFD、PIV等先進技術結合實際(jì)開展試驗研究
CFD 等新技術的先進性,不可否認,現在各院校都(dōu)有軟件,都(dōu)在進行計(jì)算,研究生(shēng) 50% 以上(shàng)的課題都與此有關。一(yī)項新技術從發展成熟有一(yī)個過程(chéng),目前應作為一種解決實際工程問題的輔助手段,與傳統設計方法配合使用(yòng)。另外要盡量結合實際(jì),否則就難以成熟和提高。開始階段不要把題目選得過大,有的選一台泵從進口算到出口,一個泵站從進(jìn)水池算到出水池,這樣的計算結果難以判斷(duàn)。像渣漿泵的磨損(sǔn)部位、進水流道的旋渦部位等很適合用 CFD 和 PIV 技術進行(háng)研究。還有,一些大的(de)泵廠應(yīng)與有條件的院校合作開展這方麵的研究工作。
3、重視(shì)關鍵技術和關鍵產品的研究與開發
要提高泵(bèng)的技(jì)術水平必須解決關鍵(jiàn)技(jì)術問題。例如:渣漿泵磨損機理的研究;高效斜流泵水力模型研究;自(zì)吸泵簡化結構、提高效率的研究;便(biàn)於檢修的高效、大流量、高揚程礦山排天天操B夜夜操B(bèng)和輸油泵(bèng)的研究開發;新型船用泵的研究(jiū)開(kāi)發;大型煙氣脫硫泵、煤液化用高溫、高壓泵的研究(jiū)開發;屏蔽泵、磁力(lì)泵提高可靠性的研究;新型計量泵(隔膜(mó)泵)的研究(jiū)開發;提高部分流泵效(xiào)率的研究等。
4、樹立精品意識,重視標準化、通用化
無錫億誌(新(xīn)加坡(pō)獨資)、揚州川源(台資)兩個泵(bèng)公司,利用國內(nèi)技術、設備生產出可(kě)和(hé)國外先進產品媲美的(de)泵產(chǎn)品,其原因在於有精品意識。
上(shàng)海KSB公司的Omega 雙吸泵,28 個品種(zhǒng),共用 6 根軸,每種泵裝(zhuāng) A 、B 兩種葉輪,每種葉輪切割三次外徑,這樣一來每種泵有 8 條性能曲線,大幅度提高了泵的使用範(fàn)圍。
南京古爾茲生產的 ISO單級單吸離心泵, 39 個品種,共用(yòng) 5 根軸,每種泵(bèng)有 4 條(tiáo)性能曲線,結構緊湊、重量輕、體積小(xiǎo)。
我國有些(xiē)泵(bèng)廠,有一個訂貨設計一種泵,做了一年泵,回過頭(tóu)來一看可能是一個泵一個樣,製造成本高也就可想而知了。
四、采用複(fù)合(hé)技術(shù)實現泵(bèng)技術的創(chuàng)新與發展
縱觀泵(bèng)技術的發展,許多是(shì)采用了(le)複合技術的結果。例(lì)如:
(1)離心葉輪和旋(xuán)渦(wō)葉輪的結合,成為離心旋渦自(zì)吸泵。
(2)射流噴(pēn)頭和(hé)離心泵結合,成為離心射流自吸泵。
(3)天天操B夜夜操B葉輪和水輪(lún)機轉輪(lún)的結(jié)合,成為水(shuǐ)輪泵。
(4)離心泵和(hé)活塞隔膜泵結合,構成(chéng)一種強力自吸泵。
(5)誘(yòu)導輪和離心輪結合,提高了泵的抗汽蝕性能。
(6)雙吸(xī)葉輪和(hé)單吸葉輪結合,能解決汽蝕和軸向力平衡問(wèn)題。
(7)長短(duǎn)葉片結合使用,解決葉輪進口堵塞(sāi)和出口擴散問(wèn)題。
(8)短葉片向長葉片背麵偏署(shǔ),可防止軸向旋渦和出口流動分離。
(9)下裝低(dī)揚程葉輪提液,上裝高揚程葉輪加壓的長軸液下泵(雙輪液下泵),解決長軸液下泵製造困難,運行不可(kě)靠問題。
(10)把機械密封的動、靜環裝在末(mò)級葉輪的後密封環處,成為軸向力平衡裝置(zhì),利用葉(yè)輪前、後的壓差平衡軸向力,如能解(jiě)決(jué)動、靜(jìng)環的磨損問題,經濟效益十分顯著。
(11)把(bǎ)平衡盤工作原理移置到葉輪後蓋板處,由於形成徑(jìng)向、軸向兩(liǎng)個間隙,可以像平衡盤一樣自動平衡軸向(xiàng)力(lì)。當軸向力大時,葉輪向進口方向移動,軸向間隙增大,葉輪後(hòu)麵(miàn)的壓力降低,葉輪向後移動。反之亦然(見圖 5 )。
(12)糊狀填料密封,這種密封美國(guó)赤士頓公司首先使(shǐ)用,並在我(wǒ)國銷售,它是由石墨、纖維、四氟乙烯、矽膠等組成的(de)糊狀物,在使用過程中(zhōng),可以用注射槍注入(rù)(補充)。據說在有(yǒu)些情況下使用,效果不(bú)錯。盡管目前還(hái)不能在所有的泵上使用,但是這種思路十分可貴,有希望成為密封技術的一項突破。
(13)渣(zhā)漿泵葉輪采用扭曲葉片,可(kě)能(néng)會因為符合流(liú)動狀態而減輕磨損,並能提高(gāo)效率。
采用複合技術的成功(gōng)實例不勝枚舉,要(yào)用好用活(huó)複合技術(shù),要求有較寬的(de)知識麵,並敢於創新。
原標題:我國天天操B夜夜操B(bèng)技術的現狀和未來發展(zhǎn)