离心泵作透平的高效率优化及产品开发设计申请书-柏宇星

1、序号： 附件3：编码： 第五届大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品申报书【科技作品类（含实物制作、软件、设计等）】 作品名称： 离心泵作透平的高效率优化及产品开发 学院全称：流体机械工程技术研究中心 申报者姓名： 何玉洋 张慧 夏斌 谭林伟 屈晓云 说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时须完整填写A、B、C三类表格。3表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚。4序号、编码由第五届大学生节能减排社会实践与科技竞赛组委会填写。5科技作品类的作品说明书全文请附于申报书之后，作品说明书格式规范见附件4。6作品申报书须由一位具有高级专业技术职称的专

2、家提供推荐意见。7作品申报书须按要求由各参赛学院组织机构统一报送。8其他参赛事宜请向校团委咨询。B申报作品情况（科技作品类，含实物制作、软件、设计等）说明：1必须由申报者本人填写； 2本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）等必要的说明资料； 3本部分中的管理部门签章视为对申报者所填内容的确认。作品名称离心泵作透平的高效率优化及产品开发作品摘要（500字以内；含作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标）研究目的：我国“十一·五”规划中提出节能降耗的目标，目前我国石化装置单位能耗比国外高1030%，最重要的一个原因是：许多石化流

3、程装置反应器生成的高压流体向低压区转移是通过节流装置实现的，大量的高压能被浪费。泵做透平能够实现对高压液体能的回收利用，在一些欠发达地区采用泵做透平驱动发电机发电可以解决这些地区的用电问题。因此，对回收高压液体能的泵做透平高效性能进行研究，不仅能产生显著的经济与社会效益，最重要的是实现节能降耗的目的，符合经济和社会可持续发展的要求。基本思路：离心泵作透平高效理论研究à提出优化改进方案à运用CFD技术进行理论验证à试验验证à应用及效益分析创新点：（1） 将离心泵反向作用，实现对高压液体的回收利用。（2） 为了测试离心泵在透平工况下的能量转化效率，设计其自动

4、测试试验台。（3） 对离心泵作透平叶轮高效设计理论和设计方法进行了较为系统的研究技术关键：探究离心泵做透平效率的影响因素，分析各个因素与其效率之间的关系，提出优化改进方案并进行试验验证。技术指标：离心泵做透平高效性能研究中的关键技术指标是其高压液体能的回收效率，主要技术指标包括：轴功率、扬程、效率以及内部损失。作品的科学性先进性（500字以内；必须说明与现有技术相比、该作品是否具有节能减排的实质性技术特点和显著效果。请提供技术经济分析说明。）离心泵作透平优点：（1） 造价低：相对于水轮机而言，离心泵的设计、制造成本较低，这是选择离心泵做透平的一个重要因素之一。（2） 体积小、结构简单：离心泵做

5、透平无调节结构，其流量调节主要是通过进口或出口管路设置调节阀实现。（3） 制造、使用和维修方便：离心泵在全球范围内均有分布，其零部件、易损件的分布也较为广泛，其安装操作和维修也比较方便。节能效果：液压能作为一种可回收的能量，人们对其利用率也在逐年上升。在工业生产过程中以及偏远地区小水电发电过程中，采用泵做透平回收高压液体能具有显著地节能减排效果：（1） 当有0.1%的偏远地区采用这种离心泵做透平技术，可利用的压力能为，相当于用23.44万吨煤发717万度电，产生了巨大的节能减排效果。（2） 一般离心泵作透平的液压能在最佳工况点转化效率59%，而我们设计的离心泵作透平，能量的转化效率可以达到65

6、%，效率提高6个百分点，具有明显的高效性。具体优化效果见图1、表（1），图1表（1）类别Q(m3/h)(%)H(m)功率(kW)传统的111.8459.4245.798.29优化的94.3765.6034.345.79（3） 在一些工业流程中采用泵作透平回收利用高压液体能量，在2年甚至更短的时间内就可收回投资成本，因此节能经济效益非常明显。作品推广应用的可行性分析(200字以内)在石油化工生产、海水淡化、煤矿开采、城市供水等工业流程中，大量的液体压力能被浪费掉，采用泵做透平可以回收其能量，达到节能减排的效果。在我国小水电储量约为128GW,主要分布在一些偏远不具备常规的发电条件的地区, 考虑到远距离输电的高成本以及小水电对环境的影响小，运用泵做透平可以有效地解决这些地区的用电问题。泵作透平具有体积小、结构简单、造价低、易制造、易维修、寿命长、应用广泛的特点，因此具有很好的推广可行性。作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品作品的真实性及原创性声明：申请者郑重声明：所呈交的作品是由申请者完成的原创性课外科技成果。除了报告中特别加以标注引用的内容外，本作品不包含任何其他个人或集体创作的成果作品。申请者对申报内容的真实性负责，申请者完全意识到本声明的法律后果由本人承担。申请者（签名）：何玉洋学校管理部门推荐意见 签字（盖章）年 月 日D竞赛组