我国泵产业的发展.doc

我国泵技术的发展与展望2010-02-16 18:49:10(已经被浏览474次) 一、泵企业概况 生产用于电厂（包括核电）、冶金、石化等部门具有高技术含量泵的国企（如沈泵、石泵、湘电长沙水泵、上海电力修造厂等）维持生存，ITT、KSB、茬原等世界著名泵企业（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，民营泵企业快速发展。现在国内泵企业约1000家，占世界泵企业10000家的1/10 ；国内泵产值2004年约220亿人民币，约占世界泵产值270亿美元的1/10，世界十大泵企业产值约占世界泵总产值的22%，我国十大泵企业的产值也约占全国泵产值的22% 。 国内泵产值年增长率10.5%，约为国家经济增长率的1.5倍，是世界泵年增长率4.3% 的2.5倍。随着建筑、电力、钢铁、石化、环保工业的发展和向第三世界出口泵产品的增加，这种快速增长的形势将保持几年。 从地区上在看，江浙沪发展最快，泵年产值约占全国的60%；上海泵年产值约占全国的20%，按销售值排列全国前十名有半数在上海，因而上海逐渐成为全国泵业的中心。 二、泵技术的现状和发展 1、我国泵产品图样的来源可分为联合设计、引进、自行开发等几种 （1）联合设计产品：以沈泵所为主的研究单位，20世纪60-80年代，组织有关泵厂进行了许多种泵的联合设计。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。 （2）引进产品： 80年代以前我国引进的泵技术很少，到改革开放初期，大量从国外引进泵技术，并随着外国泵公司以合资或独资的形式陆续进入我国，也带进了一些新的泵产品技术。例如： 石泵沃曼的渣浆泵；石泵（天津电机厂）德国里兹公司的井用潜水电泵；沈泵（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；上海第一水泵厂英国 MJ 公司的高扬程多级离心泵；襄樊五二五厂法国 HS 公司的磷酸泵等。 引进的这些泵产品，技术比较成熟，性能比较先进，对推动我国泵技术的发展起了重要作用，成为我国泵产品的主体，至今仍大量生产。其中有的产品在结构或性能方面也存在问题，应进一步改进。 （3）外国在华合资（独资）泵企业的产品：上海 KSBOmega(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；沈阳飞力潜水排污泵；苏州格兰富冲压泵；兰州耐驰螺杆泵。 这些产品的质量大都比国内产品好，尽管价格高，但销售情况很好。 （4）自行开发产品 AY 油泵； TSWA 多级离心泵； ZJ、ZG、ZN、ZT渣浆泵；管道泵；直联离心泵；高楼给水泵；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。 这些产品大部分通用化、标准化程度不高，性能也有待进一步提高。 2、关键泵产品从部分进口到现在基本全部国化 由于引进产品和KSB等著名企业的进入，我国泵的生产能力显著提高。国民经济部门的主要关键用泵基本上都可以生产。例如：超临界锅炉给水泵（温度压力2535MPa）；乙烯和加氢装置用高速泵、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为主的新技术广泛应用 （1）泵的模具、叶片和重要零件开始用数控机床加工，从而可以提高泵的制造质量。 （2）泵水力设计与绘型软件逐渐代替人工计算和绘图 有人问用这个软件设计的泵效率有多高，这是外行人说的话，再好的软件也要人去使用，可以溶入设计者的设计思想和经验，而且快速、准确。 （3）泵内流场计算从准三元非黏性流动向全三元黏性流动进展 准三元非黏性流动计算的主要方法是 S1 、 S2 两类流面迭代，它是把三维流动降维成二维，也就是用子午面（轴面）和任意转面（流面）上的流动进行迭代求解，解决三维流动问题。由于把复杂的三维流动简化成二维求解，使得解的精度受到影响。 近年计算流体动力学（ Computational Fluid Dynamics ）,简称 CFD 问世，为流体机械流场计算提供了新的思路和手段。用CFD 进行流场计算，首先要把计算区域画成三维实体，然后生成网格（Grid Generation），再用商用CFD软件 Fluent 等进行计算。 （4）内部流场测量 以前经常采用探针进行测量，一方面控针本身对流动的影响很大，另一方面测量旋转流场的转换装置也很复杂。进一步使用激光多普勒测速仪（LVD），它是用激光照射流动中的粒子，光被粒子散射，根据散射的成度测量流速。这种方法已经成熟并广泛应用，但是一般只测量一点速度的某一分量。现在开始使用粒子图象测速技术（PIV），其工作原理是在流场中散布示踪粒子，用脉冲片光源照射流场，通过连续两次或多次曝光，粒子图象被记录在底片上，由此获得流场速度分布。这种方法突破传统的单点测量的限制，可瞬时无接触测量一个截面上的速度分布，具有较高的测量精度。 （5）优化设计方法 为了提高泵的性能，许多学者进行了优化设计方法研究。归纳起来主要有以下几种方法：以优秀模型统计资料为基础的速度系数优化法；以水力损失最小为目标的损失极值优化法；以某一指标为目标函数的准则筛选优化法。值得说明的是目前的优化设计方法，可能只对具体泵的设计有指导意义。另外CFD等先进技术的问世，在很大程度上冲淡了对优化设计的兴趣，近两年研究优化设计的学者逐渐减少。 4、无堵塞泵和低比转速泵技术取得进展 （1）我国自行总结出的无堵塞泵设计方法，基本达到实用程度，国内广泛使用 设计方法主要包括：沿流道中线断面变化规律设计双流道叶轮；方格网保角变换方法设计螺旋离心式叶轮；根据叶轮外径、蜗室最大外径和喉部面积三要素设计旋流式叶轮。 （2）低比转速泵理论和设计的研究广泛而深入无过载设计方法得到推广应用，采用长短叶片和短叶片偏置取得良好效果。 5、轴流泵模型达到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试。本次试验领导有力、组织严密、监督公正、数据准确。模型比转速5001500，基本复盖了轴流泵的使用范围；和原模型相比，效率提高约2%，流量提高约5%。有7个模型的角度平均效率超过85%，已达到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、泵技术发展展望 1、注意发现和开发新领域用泵 泵是一种通用机械，应用非常广泛，而且新领域用泵不断出现。例如：心脏泵、喷水推进泵、计算机冷却泵、空调泵、导热油泵、油气混输泵、烟气脱硫泵、石油平台注水泵等。可能还存在着应当用泵的地方而没有用泵，新的用泵领域也会不断出现，这就需要我们注意发现并致力开发。 2、CFD、PIV等先进技术结合实际开展试验研究 CFD 等新技术的先进性，不可否认，现在各院校都有软件，都在进行计算，研究生 50% 以上的课题都与此有关。一项新技术从发展成熟有一个过程，目前应作为一种解决实际工程问题的辅助手段，与传统设计方法配合使用。另外要尽量结合实际 ，否则就难以成熟和提高。开始阶段不要把题目选得过大，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，这样的计算结果难以判断。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 技术进行研究。还有，一些大的泵厂应与有条件的院校合作开展这方面的研究工作。 3、树立精品意识，重视标准化、通用化 扬州川源（台资）、无锡亿志（新加坡独资）两个泵公司，利用国内技术、设备生产出可和国外先进产品媲美的泵产品，其原因在于有精品意识。 上海KSB公司的Omega双吸泵，28个品种，共用6根轴，每种泵装A、B两种叶轮，每种叶轮切割三次外径，这样一来每种泵有8条性能曲线，大幅度提高了泵的使用范围。 南京古尔兹生产的ISO单级单吸离心泵，39个品种，共用5根轴，每种泵有4条性能曲线，结构紧凑、重量轻、体积小。 我国有些泵厂，有一个订货设计一种泵，做了一年泵，回过头来一看可能是一个泵一个样，制造成本高也就可想而知了。 4、重视关键技术和关键产品的研究与开发 要提高泵的技术水平必须解决关键技术问题。例如：渣浆泵磨损机理的研究；高效斜流泵水力模型研究；自吸泵简化结构、提高效率的研究；便于检修的高效、大流量、高扬程矿山排水泵和输油泵的研究开发；新型船用泵的研究开发；大型烟气脱硫泵、煤液化用高温、高压泵的研究开发；屏蔽泵、磁力泵提高可靠性的研究；新型计量泵（隔膜泵）的研究开发；提高部分流泵效率的研究等。 四、采用复合技术实现泵技术的创新与发展 纵观泵技术的发展，许多是采用了复合技术的结果： （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，提高了泵的抗汽蚀性能。 （6）双吸叶轮和单吸叶轮结合，能解决汽蚀和轴向力平衡问题。 （7）长短叶片结合使用，解决叶轮进口堵塞和出口扩散问题。 （8）短叶片向长叶片背面偏署，可防止轴向旋涡和出口流动分离。 （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），解决长轴液下泵制造困难，运行不可靠问题。 （10）把机械密封的动、静环装在末级叶轮的后密封环处，成为轴向力平衡装置，利用叶轮前、后的压差创平衡轴向力，如能解决动、静环的磨损问题，经济效益十分显著。 （11）把平衡盘工作原理移置到叶轮后盖板处，由于形成径向、轴向两个间隙，可以像平衡盘一样自动平衡轴向力。当轴向力大时，叶轮向进口方向移动，轴向间隙增大，叶轮后面的压力降低，叶轮向后移动。反之亦然。 （12）糊状填料密封，这种密封美国赤士顿公司首先使用，并在我国销售，它是由石墨、纤维、四氟乙烯、硅胶等组成的糊状物，在使用过程中，可以用注射注入（补充）。据说在有些情况下使用，效果不错。尽管目前还不能在所有的泵上使用，但是这种思路十分可贵，有希望成为密封技术的一项突破。 （13）渣浆泵叶轮采用扭曲叶片，可能会因为符合流动状态而减轻磨损，并能提高效率。 采用复合技术的成功实例不胜枚举，要用好用活复合技术，要求有较宽的知识面，并敢于创新。渣浆泵知识概述2010-02-16 17:34:06(已经被浏览505次) 渣浆泵概念与类型 渣浆泵渣浆泵从物理学原理上讲属于离心泵的一种，从概念上讲指通过借助泵叶轮的旋转产生的离心力使固、液混合介质能量增加的一种机械，将电能转换成介质的动能和势能的设备。 渣浆泵的名称是从输送介质的角度来划分的一种离心泵。另外渣浆泵从不同角度还可以具体划分不同类型： 1 、从叶轮数目划分：单级泵和多级泵 2 、从泵轴与水平面位置划分：卧式泵和立式泵（液下泵） 3、 从叶轮吸入进水的方式划分：单吸泵和双吸泵 4、 从泵壳的结构方式：水平中开式和垂直结合式 渣浆泵的用途 渣浆泵可广泛用于矿山，电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。如冶金选矿厂矿浆输送，火电厂水力除灰、洗煤厂煤浆及重介输送，疏浚河道，河流清淤等。在化工产业，也可输送一些含有结晶的腐蚀性浆体。 目前，渣浆泵的应用范围中，80%左右都是用在矿山行业选矿厂。由于矿石初选工况较为恶劣，因此在这一工段，渣浆泵的使用寿命普遍较低。当然，不同的矿石，磨蚀性也不一样。 在洗煤行业，由于工况不同，较大煤块，煤矸石容易堵塞，对于渣浆泵的设计要求很高。淮北矿务局下属某洗煤厂05年采用经特殊设计的、替代原来从澳大利亚进口的渣浆泵，至今运转正常，输送较大煤块、煤矸石无堵塞，使用磨损寿命超过了国外进口泵。 在海水选砂领域，渣浆泵应用也开始逐渐被客户认可。但是在海水里选砂，河道里挖沙，渣浆泵更容易被认为，称为砂泵，挖泥泵。尽管叫法不一，但是从结构特点和泵的性能原理上来讲，都可以通称为渣浆泵。因此在这海水选砂中我们经常称为砂泵，在河道清淤里面习惯上叫挖泥泵。 渣浆泵的用途虽然广泛，但是正确的应用是十分重要的。渣浆泵由于其名称本身的局限性使得一些非本行业的人对此产生误解，事实上，泥浆泵，渣浆泵，挖泥泵，清淤泵等都在杂质泵的应用范围。在渣浆泵的应用过程中，一定要注意合理的设计，正确的计算，合适的选型，这几点非常重要。 渣浆泵的结构说明 泵头部分 1、ZJ、ZG、ZH、ZM、ZHH型渣浆泵为双泵壳结构，即泵体、泵盖带有可更换的耐磨金属内衬（包括叶轮、护套、护板等）。泵体、泵盖根据工作压力采用灰铸或球墨铸铁制造，垂直中开，用螺栓连接。泵体有止口与托架用螺栓连接。泵的吐出口方向可按八个角度旋转安装。叶轮前后盖板带有背叶片以减少泄露及提高泵的使用寿命。 2、ZH渣浆泵 该系列泵为卧式、垂直中形式、双泵壳结构渣浆泵。泵体和泵盖带有可更换的金属内衬，内衬材质为高铬耐磨合金材料，内衬可一直用到磨穿为止，延长维修周期，降低运行成本。泵的出口方向可按8个角度旋转安装。 轴承组件：泵的轴承组件采用圆筒式结构，便于调整叶轮与前护板的间隙，维修时可整体拆出。轴承采用油脂润滑。 轴封（密封）：泵的轴封型式有填料密封、付叶轮密封、 机械密封。 传动方式：有V型三角带传动、弹性联轴传动、齿轮减速箱传动、液力偶合器传动、变频驱动装置、可控硅调速等。其中V型三角带传动有CR、 CL、CV、ZV、ZL、ZR传动。 整体性能：泵的性能范围宽、汽蚀性能好、效率高。可采用多级串联技术，以满足远距离输送。过流部件有多种金属可供选用，并且增加深度。 采用多种速度和多种变型方式，使得泵在最佳工矿下运行。使用寿命长，运行效益高，能满足多类恶劣的输送条件。 3、ZD、ZS(H)型为单泵结构（即不带内衬）。泵体、泵盖和叶轮采用耐磨金属制造。泵体、泵盖的连接采用特殊的夹紧结构，泵出口方向可任意旋转，安装拆卸方便。 4、ZL型渣浆泵，为立式渣浆泵，泵体泵盖与轴是立式垂直。ZL型也是单壳泵，泵体泵盖可以做成金属的或橡胶的。 5、渣浆泵泵头专业的称谓是泵体和泵盖。一般渣浆泵的所谓泵头应该包含泵体和泵盖部分。泵体主要连接的是泵的转子，通过轴承将叶轮，密封，轴承组件连接起来。泵盖是和泵体对应的部分，与泵盖共同组成一个封闭的腔体。泵体与泵盖内部是渣浆泵的内衬。内衬的材质一般有橡胶和高铬合金，一般根据根据工矿条件选择泵的内衬是橡胶还是金属合金。 6、各型泵进口均为水平方向，从传动方向看泵为顺时针方向旋转。 渣浆泵作业注意事项 渣浆泵工作时，泵需要放在陆地上，吸水管放在水中，还需要灌泵启动。泥浆泵和液下渣浆泵由于受到结构的限制，工作时电机需要放在水面之上，泵放入水中，因此必须固定，否则，电机掉到水中会导致电机报废。而且由于长轴长度一般固定，所以泵安装使用较麻烦，应用的场合受到很多的限制。 如果有备用泵，最好两台泵轮流使用。如果卡泵就只有修泵了 ，可以在进水口加一张网，不让过多的杂质进到泵里，这样卡泵的机率就会小很多。 泵要分为电与机两个方面，对于机的方面，主要把以前的维护记录调出来比对一下就知道了。 其次就是电的方面了 ，要了解每台泵电机的功率，对他的控制系统有一定的了解。采用机械密封的渣浆泵，必须保证轴封水的供应。严禁无水运行，否则机械密封将烧毁。 渣浆泵的选型设计 渣浆泵的选型设计对渣浆泵的使用寿命和运行稳定性有着很大的影响。一个科学合理的选型设计，将影响着您的渣浆泵是否能够达到最佳的高效运行状态。 高效运行的渣浆泵有三大特点： 第一，渣浆泵的运行效率很高，损耗少。 第二，泵的过流部件使用寿命相对较长，节约生产成本。 第三，整个工矿系统稳定运行，不会因为泵的运转问题而影响整个工矿系统的工作。 因此前期投产前，用户一定要选择有能力和实力的公司为年选择渣浆泵的选型设计。这将为您带来很大的整体效益。评价一家渣浆泵厂家的选型能力可以参照以下几个因素： 第一，公司要有最新的最科学的选型手册。一般来说，一个渣浆泵厂家给客户选择型号的设计的时候都是参考选型手册的。而这个手册的数据的科学性完全决定了选择的泵型是否科学。 第二，经验丰富的工程师。一个多年经验的选型工程师将是很重要，因为多年在外参与工矿设计并选型的工程师有着很深的实战经验，对客户的需求很有经验，对工矿的情况和泵的运转情况有很强的实战经验。因此他们在选型设计会很科学合理。 第三，就是公司的整体设计能力。这个和选型好像不太靠边，但是如果您选择的公司在设计能力上有欠缺的话，也会影响您的泵的选型质量