高效节能单级离心泵系列产品研制与开发

1、高效节能单级离心泵系列产品研制与开发摘 要：根据通过优化水力模型设计，结合国内IS型单级单吸离心泵及国际ISO2858相关标准，研究农业水泵的叶 轮和蜗壳复杂流道制造工艺，提高水泵过流部件表面粗糙 度、减少水泵轴向力等技术问题，研发新型节能农业水泵， 该系列农业水泵效率比IS型农业水泵高出2-8%。关键词：高效；节能；单级离心泵；水力模型1高效节能单级离心泵系列产品研制与开发的背景、所 属产业在我省经济中的地位高效节能单级离心泵造业所属产业是高端装备制造业， 是七大战略性新兴产业之一，属于我省优先支持的重点方 向。东部沿海先进制造业重要基地是国务院关于支持福建 省加快建设海峡西岸经济区的若干意

2、见确定的海峡西岸经 济区的四个战略定位之一，是推进福建科学发展、 跨越发展，加快增长方式转变的重要支撑。而在泵类产品中，单级单吸 离心泵属量大面广、品种繁多的产品。据统计离心泵能耗约 占泵产品能耗总量的1/3。一般说世界各国泵消耗的电量约占总发电量的1/4，离心泵的耗电量为总发电量的1/12。可见，开发高效节能单级离心泵系列产品，不仅是泵行业抓机 遇，进行产品结构调整、升级换代的一项重要工作，同时也 具有十分显著的社会与经济效益。目前我国泵的总品种约为3000多种，而国外泵的品种在6000种以上，我国在泵的品种上仍有不少缺口，现有品 种仅能基本适应国民经济发展的要求。目前我国单级单吸单 级离心

3、泵现状及发展方向是 IS型单级清水离心泵，现已占据 我国单级泵主导位置 30余年。由于泵本身技术在进步，另 一方面国民经济各部门对泵不断提出更多更高的要求，现有 单级泵的性能难以满足国家的需要，尤其是泵的效率与现代 的高效节能产品相比存在着很大的差距。主要表现在：性能 参数范围窄；效率和汽蚀指标偏低； 叶轮进口堵塞，面积小， 流速过高，影响汽蚀性能。整体结构造型、零部件的结构有 待改进。据统计离心泵能耗约占泵产品能耗总量的1/3。一般说世界各国泵消耗的电量约占总发电量的1/4，离心泵的耗电量为总发电量的1/12。可见，开发高效节能单级离心泵 系列产品，不仅是泵行业抓机遇，进行产品结构调整、升级

4、 换代的一项重要工作，同时也具有十分显著的社会与经济效、人 益。我县普仑斯泵业有限公司根据自身特点，通过深入挖掘 科学研究，技术的消化与吸收。结合国内最新节能型单级单 吸离心泵生产技术，采用国际标准ISO2858设计，生产适用工业给水、排水、农业排灌等水泵，我们将千方百计寻求解 决企业发展中遇到的问题，破解技术、质量、销售等瓶颈； 充分利用好政府扶持政策，依托项目、降低成本，为企业发 展、项目建设不懈努力。解决样机试制前的泵整体流场的数 值计算及性能预测、水力模型优化等技术问题；围绕保证或 提高泵效率问题，解决叶轮和蜗壳复杂流道制造工艺以提高 其表面粗糙度、减少泵轴向力等技术问题进行系统研究。

5、同 时与兰州理工大学能源与动力工程学院技术合作，自主研发 高效节能离心泵优化水力模型设计技术，它广泛应用于工业 和城市给水、排水，农业排灌等领域。该离心泵系列产品突 出优势是比国际标准 ISO2858效率高出23%，个别泵高 8% ;泵是量大面广的通用产品， 其中的农业水泵是量大面广、 品种繁多的产品。若使泵效率提高1/100,每千瓦时按0.5元 计算，可见高效节能系列单级离心泵的开发与生产对降低泵 能源消耗，节约能源，提升我省装备制造业水平都具用十分 重大的意义。高效节能泵研究开发人员根据自身特点，与兰州理工大 学能源与动力工程学院技术合作，开发出高效节能系列离心 泵，它广泛应用于工业和城市

6、给水、排水，农业排灌等领域。该系列离心泵突出优势：一是泵效率较IS泵普遍高23% ,个别泵高8% ;二是泵进出口口径相同，且位于同一中心线 上；三是叶轮直接安装在电机的加长轴上，轴向尺寸短，结 构紧凑；四是泵与电机轴承配置合理；轴封采用机械密封； 五是可根据管路布置的要求采用泵的竖式和横式安装。因 此，高效节能系列单级离心泵合作开发与生产对降低泵能源 消耗，节约能源，提升我省装备制造业水平都具用十分重大 的意义。2主要研究内容及技术指标2.1研究开发内容研究并解决泵整体流场的数值计算及性能预测、水力模 型优化等技术问题。研究了低比转速的泵，加大流量法对泵 进行改进设计；加大后密封环直径与平衡孔

7、最佳配合关系， 减少泵轴向力，以提高泵效率。使水力模型得到优化，数值合理精确。水泵性能流量最 大值提高，汽浊点后移，工作区效率提高。根据测试的情况 来看，水泵的实际效率得到极大的提高，泵效率较IS泵普遍高23%，个别泵高8%，能得到一个完全满足项目要求和 具有高工业水平的产品设计。研究了提高泵过流部件表面粗糙度的解决方法，研究了 消失模铸造工艺和叶轮钢板焊接工艺。使用消失模工艺生？ a的铸件表面精细，粗糙度明显降 低，同时避免了粘砂、铸瘤等的沙铸缺陷。使用叶轮钢板焊 接工艺生产的叶片基本没有产生角变形，前、后盘也没有出 现波浪变形。叶轮的强度提高，寿命延长，质量提高，并为 窄流道及三元流叶轮的

8、制造提供了便利条件。其质量完全满 足设计要求。研究了泵开式实验台扩容改造，提升了泵性能试验和空 蚀性能试验能力。扩容改造后，不需临时拆卸和硬换管路就能试验现有的 水泵的性能，提升了泵性能试验和空蚀性能试验能力。2.2技术指标泵效率较IS泵普遍高23%，个别泵高8%。泵进出口口径相同，且位于同一中心线上。3取得的成果新产品1项，即高效节能单级离心泵；专利申请 4项， 其中申请发明专利1项，专利授权4项：具有查看水质的抽 水 泵 ZL201410273273.3, 一 种增压 离心泵ZL201520745380.1 , 一种稳定型单级单吸离心泵 ZL201420683694.9 , 一种实时监测单级单吸离心泵 ZL201420231332.6。4存在的问题及后续工作的设想研究基本达到预期目标，从2014年开始自主研发到目前批量生产，公司投入了大量的技术力量以及资金支持。本 产品技术在国内较为先进，项目技术填补了国内高效节能单 级离心泵的技术空白，项目产品具有创新优势和竞争优势。