泵-市場(chǎng)分析
您現在的位置:首頁(yè) >> 泵閥資訊 >> 泵-市場(chǎng)分析 >> 詳細內容
2011年泵技術(shù)現狀、發(fā)展及未來(lái)展望
瀏覽次數:2116次發(fā)表時(shí)間:2012/4/2 13:38:35
2011年泵技術(shù)的發(fā)展與展望,海內泵產(chǎn)值年增長(cháng)率10.5%,約為國家經(jīng)濟增長(cháng)率的1.5倍,是世界泵年增長(cháng)率4.3%的2.5倍。跟著(zhù)建筑、電力、鋼鐵、石化、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和向第三世界出口泵產(chǎn)品的增加,這種快速增長(cháng)的形勢將保持幾年。
【泵企業(yè)概況】
出產(chǎn)用于電廠(chǎng)(包括核電)、冶金、石化等部分用的具有高技術(shù)含量泵的國企(如沈泵、石泵、湘電長(cháng)沙水泵、上海電力修造廠(chǎng)等)維持生存,雅姬卡、ITT、KSB、茬原等世界知名泵企業(yè)(如上海-雅姬卡、上泵-KSB、ITT南京古爾茲、嘉立特-茬原、博泵-茬原、大耐-蘇爾壽(海密梯克、里瓦赫伯特)、佛泵-安德里茲、大連帝國、上海尼可尼等)逐步進(jìn)入我國,民營(yíng)泵企業(yè)快速發(fā)展?,F在海內泵企業(yè)約1000家,占世界泵企業(yè)10000家的1/10;海內泵產(chǎn)值2004年約220億人民幣,約占世界泵產(chǎn)值270億美元的1/10,世界十大泵企業(yè)產(chǎn)值約占世界泵總產(chǎn)值的22%,我國十大泵企業(yè)的產(chǎn)值也約占全國泵產(chǎn)值的22%。 海內泵產(chǎn)值年增長(cháng)率10.5%,約為國家經(jīng)濟增長(cháng)率的1.5倍,是世界泵年增長(cháng)率4.3%的2.5倍。跟著(zhù)建筑、電力、鋼鐵、石化、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和向第三世界出口泵產(chǎn)品的增加,這種快速增長(cháng)的形勢將保持幾年。 從地區上在看,江浙滬發(fā)展快,泵年產(chǎn)值約占全國的60%;上海泵年產(chǎn)值約占全國的20%,按銷(xiāo)售值排列全國前十名有半數在上海,因而上海逐漸成為全國泵業(yè)的中央。
【泵技術(shù)的現狀和發(fā)展】
1、我國泵產(chǎn)品圖樣的來(lái)源可分為聯(lián)合設計、引進(jìn)、自行開(kāi)發(fā)等幾種
(1)聯(lián)合設計產(chǎn)品以沈泵所為主的研究單位,20世紀60~80年代,組織有關(guān)泵廠(chǎng)進(jìn)行了很多種泵的聯(lián)合設計。如IS(IB)型單級單吸離心泵;IH型化工泵;S(SH)型雙吸離心泵;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型深井潛水泵;IR型熱水泵;BPZ型噴灌自吸泵;FY型耐侵蝕液下離心泵;3G型三螺桿泵等。 這些產(chǎn)品當時(shí)都是海內的主導產(chǎn)品,至今仍在出產(chǎn),但是有些產(chǎn)品的結構(造型)、機能指標比較落后,應當逐步用新型產(chǎn)品替換。
(2)引進(jìn)產(chǎn)品80年代以前我國引進(jìn)的泵技術(shù)很少,到改革開(kāi)放初期,大量從國外引進(jìn)泵技術(shù),并跟著(zhù)外國泵公司以合資或獨資的形式陸續進(jìn)入我國,也帶進(jìn)了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。例如: 石泵-沃爾曼的渣漿泵;石泵(天津電機廠(chǎng))-德國里茲公司的井用潛水電泵;沈泵(上泵)-德國KSB公司的鍋爐給水泵;上海電力修造廠(chǎng)-英國威爾公司的鍋爐給水泵;上海水泵廠(chǎng)-KSB公司的冷凝水泵;長(cháng)沙水泵廠(chǎng)-日今日立公司的冷凝水泵;大連耐酸泵廠(chǎng)-瑞士蘇爾壽公司的CZ、ZA(ZE)等化工流程泵;上海水泵廠(chǎng)泵-美國德來(lái)賽公司的污水泵;佛山水泵廠(chǎng)-德國西門(mén)子公司的水環(huán)真空泵;上海水泵廠(chǎng)-KSB公司的熱水泵、船用泵;天津產(chǎn)業(yè)泵總廠(chǎng)-德國阿爾維勒公司的螺桿泵;天津產(chǎn)業(yè)泵總廠(chǎng)-日本大晃公司的船用泵;南京深井泵廠(chǎng)-德國ABS公司的潛污泵;長(cháng)沙水泵廠(chǎng)-美國英格索爾公司的大型立式斜流泵;上海第一水泵廠(chǎng)-英國M·J公司的高揚程多級離心泵;襄樊五二五廠(chǎng)-法國H·S公司的磷酸泵等。引進(jìn)的這些泵產(chǎn)品,技術(shù)比較成熟,機能比較提高前輩,對推動(dòng)我國泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用,成為我國泵產(chǎn)品的主體,至今仍大量出產(chǎn)。其中有的產(chǎn)品在結構或機能方面也存在題目,應進(jìn)一步改進(jìn)。
(3)外國在華合資(獨資)泵企業(yè)的產(chǎn)品例如:上海KSB-Omega(RDL)雙吸泵、鍋爐給水泵、冷凝泵;嘉立特(茬原)-化工流程泵;佛山(安德里茲)-紙漿泵;南京古爾茲-ISO型單級單吸離心泵、P型節段式多級離心泵;大連帝國-屏蔽泵;沈陽(yáng)飛力-潛水排污泵;姑蘇格蘭富-沖壓泵;蘭州耐馳-螺桿泵。這些產(chǎn)品的質(zhì)量大都比海內產(chǎn)品好,盡管價(jià)格高,但銷(xiāo)售情況很好。
(4)自行開(kāi)發(fā)產(chǎn)品AY油泵;TSWA多級離心泵;ZJ渣漿泵;管道泵;直聯(lián)離心泵;高樓給水泵;空調泵;潛水排污泵;立式排污泵;潛水軸流泵(混流泵);雙吸泵;紙漿泵等。這些產(chǎn)品大部門(mén)通用化、尺度化程度不高,機能也有待進(jìn)一步進(jìn)步。
2、樞紐泵產(chǎn)品從部門(mén)入口到現在基本全部國化
因為引進(jìn)產(chǎn)品和KSB等知名企業(yè)的進(jìn)入,我國泵的出產(chǎn)能力顯著(zhù)進(jìn)步。國民經(jīng)濟部分的主要樞紐用泵基本上都可以出產(chǎn)。例如:超臨界鍋爐給水泵(溫度壓力25~35MPa);乙烯和加氫裝置用高速泵、高壓多級泵;鋼廠(chǎng)高壓除鱗泵;東深、南水北調工程用大型調水泵;礦用大流量高揚程(1000m)排水泵;電廠(chǎng)用煙氣脫硫泵;煉廠(chǎng)用高溫油漿泵。
3、以CAD為主的新技術(shù)廣泛應用
(1)泵的模具、葉片和重要零件開(kāi)始用數控機床加工,從而可以進(jìn)步泵的制造質(zhì)量,圖1是用數控銑床加工軸流泵葉片和用于加工的葉片三維圖。
(2)泵水力設計與繪型軟件逐漸代替身工計算和繪圖有人問(wèn)用這個(gè)軟件設計的泵效率有多高,這是外行人說(shuō)的話(huà),再好的軟件也要人去使用,可以溶入設計者的設計思惟和經(jīng)驗,而且快速、正確。
(3)泵內流場(chǎng)計算從準三元非黏性活動(dòng)向全三元黏性活動(dòng)進(jìn)展準三元非黏性活動(dòng)計算的主要方法是S1、S2兩類(lèi)流面迭代,它是把三維活動(dòng)降維成二維,也就是用子午面(軸面)和任意轉面(流面)上的活動(dòng)進(jìn)行迭代求解,解決三維活動(dòng)題目。因為把復雜的三維活動(dòng)簡(jiǎn)化成二維求解,使得解的精度受到影響。近年計算流體動(dòng)力學(xué)(ComputationalFluidDynamics),簡(jiǎn)稱(chēng)CFD問(wèn)世,為流體機械流場(chǎng)計算提供了新的思路和手段。用CFD進(jìn)行流場(chǎng)計算,首先要把計算區域畫(huà)成三維實(shí)體,然后天生網(wǎng)格(GridGeneration),再用商用CFD軟件Fluent等進(jìn)行計算。
(4)內部流場(chǎng)丈量以前常常采用探針進(jìn)行丈量,一方面控針本身對活動(dòng)的影響很大,另一方面丈量旋轉流場(chǎng)的轉換裝置也很復雜。進(jìn)一步使用激光多普勒測速儀(LVD),它是用激光照射活動(dòng)中的粒子,光被粒子散射,根據散射的成度丈量流速。這種方法已經(jīng)成熟并廣泛應用,但是一般只丈量一點(diǎn)速度的某一分量?,F在開(kāi)始使用粒子圖象測速技術(shù)(PIV),其工作原理是在流場(chǎng)中散布示蹤粒子,用脈沖片光源照射流場(chǎng),通過(guò)連續兩次或多次曝光,粒子圖象被記其實(shí)底片上,由此獲得流場(chǎng)速度分布。這種方法突破傳統的單點(diǎn)丈量的限制,可瞬時(shí)無(wú)接觸丈量一個(gè)截面上的速度分布,具有較高的丈量精度。
(5)優(yōu)化設計方法為了進(jìn)步泵的機能,很多學(xué)者進(jìn)行了優(yōu)化設計方法研究。歸納起來(lái)主要有以下幾種方法:以?xún)?yōu)秀模型統計資料為基礎的速度系數優(yōu)化法;以水力損失小為目標的損失極值優(yōu)化法;以某一指標為目標函數的準則篩選優(yōu)化法。值得說(shuō)明的是目前的優(yōu)化設計方法,可能只對詳細泵的設計有指導意義。另外CFD等提高前輩技術(shù)的問(wèn)世,在很大程度上沖淡了對優(yōu)化設計的愛(ài)好,近兩年研究?jì)?yōu)化設計方法的學(xué)者逐漸減少。
4、無(wú)堵塞泵和低比轉速泵技術(shù)取得進(jìn)展
(1)我國自行總結出的無(wú)堵塞泵設計方法,基本達到實(shí)用程度,海內廣泛使用設計方法主要包括:沿流道中線(xiàn)斷面變化規律設計雙流道葉輪;方格網(wǎng)保角變換方法設計螺旋離心式葉輪;根據葉輪外徑、蝸室大外徑和喉部面積三要素設計旋流式葉輪。
(2)低比轉速泵理論和設計的研究廣泛而深入無(wú)過(guò)載設計方法得到推廣應用,采用是非葉片和短葉片偏置取得良好效果。
5、軸流泵模型達到國外同類(lèi)模型的提高前輩水平
2004年9月25日至2005年1月16日,全國27個(gè)模型,參加了水利部南水北調工程水泵模型天津同臺測試。本次試驗領(lǐng)導有力、組織嚴密、監視公正、數據正確。模型比轉速500~1500,基本復蓋了軸流泵的使用范圍;和原模型比擬,效率進(jìn)步約2%,流量進(jìn)步約5%。有7個(gè)模型的角度均勻效率超過(guò)85%,已達到國外同類(lèi)模型的提高前輩水平。國家南水北調等重要工程的低揚程水泵,大部門(mén)將從這些模型中選用。
【泵技術(shù)發(fā)展瞻望】
1、留意發(fā)現和開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域用泵
泵是一種通用機械,應用非常廣泛,而且新領(lǐng)域用泵不斷泛起。例如:心臟泵、噴水推進(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、石油平臺灌水泵等??赡苓€存在著(zhù)應當用泵的地方而沒(méi)有用泵,新的用泵領(lǐng)域也會(huì )不斷泛起,這就需要我們留意發(fā)現并致力開(kāi)發(fā)。
2、CFD、PIV等提高前輩技術(shù)結合實(shí)際開(kāi)展試驗研究 。
CFD等新技術(shù)的提高前輩性,不可否認,現在各院校都有軟件,都在進(jìn)行計算,研究生50%以上的課題都與此有關(guān)。一項新技術(shù)從發(fā)展成熟有一個(gè)過(guò)程,目前應作為一種解決實(shí)際工程題目的輔助手段,與傳統設計方法配合使用。另外要盡量結合實(shí)際,否則就難以成熟和進(jìn)步。開(kāi)始階段不要把標題題目選得過(guò)大,有的選一臺泵從入口算到出口,一個(gè)泵站從進(jìn)水池算到出水池,這樣的計算結果難以判定。像渣漿泵的磨損部位、進(jìn)水流道的旋渦部位等很適適用CFD和PIV技術(shù)進(jìn)行研究。還有,一些大的泵廠(chǎng)應與有前提的院校合作開(kāi)展這方面的研究工作。
3、樹(shù)立精品意識,正視尺度化、通用化
揚州川源(臺資)、無(wú)錫億志(新加坡獨資)兩個(gè)泵公司,利用海內技術(shù)、設備出產(chǎn)出可和國外提高前輩產(chǎn)品媲美的泵產(chǎn)品,其原因在于有精品意識。上海KSB公司的Omega雙吸泵,28個(gè)品種,共用6根軸,每種泵裝A、B兩種葉輪,每種葉輪切割三次外徑,這樣一來(lái)每種泵有8條機能曲線(xiàn),大幅度進(jìn)步了泵的使用范圍。南京古爾茲出產(chǎn)的ISO單級單吸離心泵,39個(gè)品種,共用5根軸,每種泵有4條機能曲線(xiàn),結構緊湊、重量輕、體積小。我國有些泵廠(chǎng),有一個(gè)訂貨設計一種泵,做了一年泵,回過(guò)頭來(lái)一看可能是一個(gè)泵一個(gè)樣,制造本錢(qián)高也就可想而知了。
4、正視樞紐技術(shù)和樞紐產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)
要進(jìn)步泵的技術(shù)水平必需解決樞紐技術(shù)題目。例如:渣漿泵磨損機理的研究;高效斜流泵水力模型研究;自吸泵簡(jiǎn)化結構、進(jìn)步效率的研究;便于檢驗的高效、大流量、高揚程礦山排水泵和輸油泵的研究開(kāi)發(fā);新型船用泵的研究開(kāi)發(fā);大型煙氣脫硫泵、煤液化用高溫、高壓泵的研究開(kāi)發(fā);屏蔽泵、磁力泵進(jìn)步可靠性的研究;新型計量泵(隔膜泵)的研究開(kāi)發(fā);進(jìn)步部門(mén)流泵效率的研究等。
【采用復合技術(shù)實(shí)現泵技術(shù)的立異與發(fā)展】
縱觀(guān)泵技術(shù)的發(fā)展,很多是采用了復合技術(shù)的結果。例如:
(1)離心葉輪和旋渦葉輪的結合,成為離心旋渦自吸泵。
(2)射流噴頭和離心泵結合,成為離心射流自吸泵。
(3)水泵葉輪和水輪機轉輪的結合,成為水輪泵。
(4)離心泵和活塞隔膜泵結合,構成一種強力自吸泵。
(5)誘導輪和離心輪結合,進(jìn)步了泵的抗汽蝕機能。
(6)雙吸葉輪和單吸葉輪結合,能解決氣蝕和軸向力平衡題目。
(7)是非葉片結合使用,解決葉輪入口堵塞和出口擴散題目。
(8)短葉片向長(cháng)葉片背面偏署,可防止軸向旋渦和出口活動(dòng)分離。
(9)下裝低揚程葉輪提液,上裝高揚程葉輪加壓的長(cháng)軸液下泵(雙輪液下泵),解決長(cháng)軸液下泵制造難題,運行不可靠題目。
(10)把機械密封的動(dòng)、靜環(huán)裝在末級葉輪的后密封環(huán)處,成為軸向力平衡裝置,利用葉輪前、后的壓差平衡軸向力,如能解決動(dòng)、靜環(huán)的磨損題目,經(jīng)濟效益十分顯著(zhù)。
(11)把平衡盤(pán)工作原理移置到葉輪后蓋板處,因為形成徑向、軸向兩個(gè)間隙,可以像平衡盤(pán)一樣自動(dòng)平衡軸向力。當軸向力大時(shí),葉輪向入口方向移動(dòng),軸向間隙增大,葉輪后面的壓力降低,葉輪向后移動(dòng)。反之亦然。
(12)糊狀填料密封,這種密封美國赤士頓公司首先使用,并在我國銷(xiāo)售,它是由石墨、纖維、四氟乙烯、硅膠等組成的糊狀物,在使用過(guò)程中,可以用打針槍注入(增補)。據說(shuō)在有些情況下使用,效果不錯。盡管目前還不能在所有的泵上使用,但是這種思路十分可貴,有但愿成為密封技術(shù)的一項突破。
(13)渣漿泵葉輪采用扭曲葉片,可能會(huì )由于符合活動(dòng)狀態(tài)而減輕磨損,并能進(jìn)步效率。
采用復合技術(shù)的成功實(shí)例不乏其人,要用好用活復合技術(shù),要求有較寬的知識面,并敢于創(chuàng )新。