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文檔簡介
1、主講主講: 馮馮 進進長江大學機械工程學院長江大學機械工程學院 1.1 1.1 本課程的任務(wù)本課程的任務(wù)1.1.1 1.1.1 教學內(nèi)容教學內(nèi)容 本課程重點學習離心泵、離心本課程重點學習離心泵、離心式式壓縮機和壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的往復(fù)活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)形式、工作理論、性結(jié)構(gòu)形式、工作理論、性能特點和應(yīng)用技術(shù)能特點和應(yīng)用技術(shù) 。1.1.2 1.1.2 教學目的教學目的 掌握泵和壓縮機的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、性掌握泵和壓縮機的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、性能特點和應(yīng)用技術(shù),培養(yǎng)學生對泵和壓縮機合能特點和應(yīng)用技術(shù),培養(yǎng)學生對泵和壓縮機合理選型、使用維護、調(diào)節(jié)控制和技術(shù)改造的能理選型、使用維護、調(diào)節(jié)控制和
2、技術(shù)改造的能力。力。1.1.3 1.1.3 教學要求教學要求 1 1. .了解離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式了解離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的典型結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點。壓縮機的典型結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點。 2 2. .掌握離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式掌握離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的工作原理和基本方程。壓縮機的工作原理和基本方程。 3 3. .熟悉離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式熟悉離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的性能特點和性能參數(shù)。壓縮機的性能特點和性能參數(shù)。 4 4. .掌握離心泵和離心壓縮機的性能曲線和掌握離心泵和離心壓縮機的性能曲線和特性換算方法,往復(fù)活塞式壓縮機主要性能參特性
3、換算方法,往復(fù)活塞式壓縮機主要性能參數(shù)的計算方法。數(shù)的計算方法。 5 5. .掌握離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式掌握離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的運行調(diào)節(jié)控制方法。壓縮機的運行調(diào)節(jié)控制方法。 6.6.了解離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式了解離心泵、離心壓縮機和往復(fù)活塞式壓縮機的選型方法。壓縮機的選型方法。1.1.泵與壓縮機,錢錫俊,石油大學出版社,泵與壓縮機,錢錫俊,石油大學出版社,19881988。2.2.離心式壓縮機原理,西安交通大學透平壓縮機離心式壓縮機原理,西安交通大學透平壓縮機教研室,西安交通大學出版社,教研室,西安交通大學出版社,19801980。3.3.容積式壓縮機原理與結(jié)
4、構(gòu)設(shè)計,西安交通大學容積式壓縮機原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計,西安交通大學壓縮機教研室,西安交通大學出版社,壓縮機教研室,西安交通大學出版社,19851985。4.4.壓縮機的安裝維護與故障分析,崔天生,西安壓縮機的安裝維護與故障分析,崔天生,西安交通大學出版社,交通大學出版社,19931993。1.2.1 1.2.1 定義定義 1.流體機械:以流體為工作介質(zhì)進行能量轉(zhuǎn)流體機械:以流體為工作介質(zhì)進行能量轉(zhuǎn)換、處理和輸送的機械。換、處理和輸送的機械。 2.泵:輸送液體介質(zhì)并提高其能頭的流體機泵:輸送液體介質(zhì)并提高其能頭的流體機械稱為泵。械稱為泵。 3.壓縮機:輸送氣體介質(zhì)并提高其能頭的流壓縮機:輸送氣體介質(zhì)并
5、提高其能頭的流體機械則稱為壓縮機。體機械則稱為壓縮機。1.2.2 1.2.2 用途用途 1.給流體增壓,實現(xiàn)流體輸送,使其滿足給流體增壓,實現(xiàn)流體輸送,使其滿足特定工作或生產(chǎn)工藝的要求;特定工作或生產(chǎn)工藝的要求; 2.作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動力源,為執(zhí)行元件、作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動力源,為執(zhí)行元件、控制元件提供流體動力;控制元件提供流體動力; 泵和壓縮機廣泛應(yīng)用與國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)泵和壓縮機廣泛應(yīng)用與國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,如礦山(通風、排水、風動工具動力)、域,如礦山(通風、排水、風動工具動力)、冶金(鼓風機、燃油輸送、水輸送)、機械冶金(鼓風機、燃油輸送、水輸送)、機械(液壓、潤滑、氣動)、石油化工(連續(xù)生產(chǎn)
6、(液壓、潤滑、氣動)、石油化工(連續(xù)生產(chǎn)的進出料、儀表、鍋爐)、國防(飛機、火的進出料、儀表、鍋爐)、國防(飛機、火箭)、交通箭)、交通( (火車、汽車、輪船火車、汽車、輪船) )、農(nóng)業(yè)(排灌、農(nóng)業(yè)(排灌施肥、農(nóng)藥),因此泵和壓縮機屬于通用機械。施肥、農(nóng)藥),因此泵和壓縮機屬于通用機械。1.3.11.3.1分類分類噴射式軸流式混流式離心式透平式葉片式速度式回轉(zhuǎn)式隔膜式活塞式往復(fù)式容積式泵和壓縮機1.3.2 1.3.2 特點特點 1.容積式容積式泵與壓縮機的特點泵與壓縮機的特點 依靠工作容積的周期性變化來實現(xiàn)流體的依靠工作容積的周期性變化來實現(xiàn)流體的增壓和輸送。當增壓流體為液體時,稱為容積增壓和
7、輸送。當增壓流體為液體時,稱為容積式式泵。泵。當增壓流體為氣體時,稱為容積式當增壓流體為氣體時,稱為容積式壓縮壓縮機。機。 2.葉片式葉片式泵與壓縮機的特點泵與壓縮機的特點 依靠旋轉(zhuǎn)的工作葉輪,將機械能傳遞給流依靠旋轉(zhuǎn)的工作葉輪,將機械能傳遞給流體介質(zhì),并轉(zhuǎn)化成流體的能頭。根據(jù)介質(zhì)在葉體介質(zhì),并轉(zhuǎn)化成流體的能頭。根據(jù)介質(zhì)在葉輪內(nèi)的流動方向,主要分為離心式和軸流式,輪內(nèi)的流動方向,主要分為離心式和軸流式,如離心泵和離心壓縮機、軸流泵和軸流壓縮機如離心泵和離心壓縮機、軸流泵和軸流壓縮機等均屬此類。等均屬此類。 3.噴射式噴射式泵與壓縮機的特點泵與壓縮機的特點 噴射式也可認為屬于速度式,但它沒有噴射
8、式也可認為屬于速度式,但它沒有葉輪,依靠一種流體介質(zhì)的能量來輸送另一種葉輪,依靠一種流體介質(zhì)的能量來輸送另一種流體介質(zhì),如噴射泵等。流體介質(zhì),如噴射泵等。1.4.11.4.1泵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀泵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 1.1.泵企業(yè)概況泵企業(yè)概況 現(xiàn)在國內(nèi)泵企業(yè)約現(xiàn)在國內(nèi)泵企業(yè)約1000家,占世界泵企業(yè)家,占世界泵企業(yè)10000家的家的1/10;國內(nèi)泵產(chǎn)值;國內(nèi)泵產(chǎn)值2004年約年約220億人億人民幣,約占世界泵產(chǎn)值民幣,約占世界泵產(chǎn)值270億美元的億美元的1/10,世界,世界十大泵企業(yè)產(chǎn)值約占世界泵總產(chǎn)值的十大泵企業(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)值的我國十大泵企業(yè)
9、的產(chǎn)值也約占全國泵產(chǎn)值的22%。 世界世界20042004年按銷售值排列十大泵企業(yè):年按銷售值排列十大泵企業(yè):1 1、美、美國國 ITTITT(17.0117.01億美元);億美元);2 2、美國、美國 FLOWSERVE FLOWSERVE (10.310.3億美元);億美元);3 3、丹麥格蘭富(、丹麥格蘭富(10.110.1億美億美元);元);4 4、日本荏原(、日本荏原(10.010.0億美元);億美元);5 5、德國、德國 KSB KSB (9.09.0億美元);億美元);6 6、瑞士蘇爾壽(、瑞士蘇爾壽(6.836.83億美億美元);元);7 7、英國威爾(、英國威爾(5.845.
10、84億美元);億美元); 8 8 、德國、德國威樂(威樂(5.845.84億美元);億美元);9 9、美國、美國 IDEX IDEX (4.274.27億億美元);美元);1010、美國、美國 PENTAIR PENTAIR (4.04.0億美元)億美元) 國內(nèi)國內(nèi)20042004年按銷售值排列前十大泵企業(yè):年按銷售值排列前十大泵企業(yè):上海凱泉泵業(yè)集團;沈陽水泵廠有限公司;上上海凱泉泵業(yè)集團;沈陽水泵廠有限公司;上海海 KSB KSB ;上海電力修造廠有限公司;大耐泵業(yè);上海電力修造廠有限公司;大耐泵業(yè)有限公司;石家莊泵業(yè)有限公司;湘電長沙水有限公司;石家莊泵業(yè)有限公司;湘電長沙水泵廠有限公司
11、;博泵科技有限公司;上海連成泵廠有限公司;博泵科技有限公司;上海連成泵業(yè)有限公司;上海東方泵業(yè)有限公司。泵業(yè)有限公司;上海東方泵業(yè)有限公司。 國內(nèi)泵產(chǎn)值年增長率國內(nèi)泵產(chǎn)值年增長率10.5%10.5%,約為國家經(jīng)濟,約為國家經(jīng)濟增長率的增長率的1.51.5倍,是世界泵年增長率倍,是世界泵年增長率4.3%4.3%的的2.52.5倍。倍。 2. 2.泵技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展泵技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 1).1).我國泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計、我國泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計、引進、自行開發(fā)等幾種引進、自行開發(fā)等幾種 (1(1) )聯(lián)合設(shè)計產(chǎn)品。以沈泵所為主的研究聯(lián)合設(shè)計產(chǎn)品。以沈泵所為主的研究單位,單位,
12、2020世紀世紀60608080年代,組織有關(guān)泵廠進行年代,組織有關(guān)泵廠進行了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計。如了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計。如IS(IBIS(IB) )型單級單吸型單級單吸離心泵;離心泵; IHIH型化工泵;型化工泵;S(SH)S(SH)型雙吸離心泵;型雙吸離心泵;D(DG)D(DG)型節(jié)段式多級泵;型節(jié)段式多級泵;W W型旋渦泵;型旋渦泵;Y Y型油泵型油泵;JCJC型深井泵;型深井泵;HWHW型混流泵;型混流泵;QJQJ型深井潛水泵;型深井潛水泵;IRIR型熱水泵;型熱水泵;BPZBPZ型噴灌自吸泵;型噴灌自吸泵;FYFY型耐腐蝕型耐腐蝕液下離心泵;液下離心泵; 3G 3G 型三螺桿泵等。型
13、三螺桿泵等。 (2)(2)引進產(chǎn)品。引進產(chǎn)品。8080年代以前我國引進的泵技年代以前我國引進的泵技術(shù)很少,到改革開放初期,大量從國外引進泵術(shù)很少,到改革開放初期,大量從國外引進泵技術(shù),并隨著外國泵公司以合資或獨資的形式技術(shù),并隨著外國泵公司以合資或獨資的形式陸續(xù)進入我國,也帶進了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。陸續(xù)進入我國,也帶進了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。引進的這些泵產(chǎn)品,技術(shù)比較成熟,性能比較引進的這些泵產(chǎn)品,技術(shù)比較成熟,性能比較先進,對推動我國泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用,先進,對推動我國泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用,成為我國泵產(chǎn)品的主體,至今仍大量生產(chǎn)。其成為我國泵產(chǎn)品的主體,至今仍大量生產(chǎn)。其中有的產(chǎn)品在結(jié)
14、構(gòu)或性能方面也存在問題,應(yīng)中有的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)或性能方面也存在問題,應(yīng)進一步改進。進一步改進。 (3(3) )外國在華合資(獨資)泵企業(yè)的產(chǎn)品。外國在華合資(獨資)泵企業(yè)的產(chǎn)品。 例如:上海例如:上海 KSB KSB Omega(RDL) Omega(RDL) 雙吸泵、鍋雙吸泵、鍋爐給水泵、冷凝泵;嘉立特(茬原)化工流爐給水泵、冷凝泵;嘉立特(茬原)化工流程泵;佛山(安德里茲)紙漿泵;南京古爾程泵;佛山(安德里茲)紙漿泵;南京古爾茲茲 ISO ISO 型單級單吸離心泵、型單級單吸離心泵、 P P 型節(jié)段式多型節(jié)段式多級離心泵;大連帝國屏蔽泵;沈陽飛力潛級離心泵;大連帝國屏蔽泵;沈陽飛力潛水排污泵;
15、蘇州格蘭富沖壓泵;蘭州耐馳水排污泵;蘇州格蘭富沖壓泵;蘭州耐馳螺桿泵。螺桿泵。 這些產(chǎn)品的質(zhì)量大都比國內(nèi)產(chǎn)品好,盡管這些產(chǎn)品的質(zhì)量大都比國內(nèi)產(chǎn)品好,盡管價格高,但銷售情況很好。價格高,但銷售情況很好。 (4(4) )自行開發(fā)產(chǎn)品。自行開發(fā)產(chǎn)品。 AY AY 油泵;油泵; TSWA TSWA 多多級離心泵;級離心泵;ZJZJ渣漿泵;管道泵;直聯(lián)離心泵;渣漿泵;管道泵;直聯(lián)離心泵;高樓給水泵;空調(diào)泵;潛水排污泵;立式排污高樓給水泵;空調(diào)泵;潛水排污泵;立式排污泵;潛水軸流泵(混流泵);雙吸泵;紙漿泵泵;潛水軸流泵(混流泵);雙吸泵;紙漿泵等。等。 這些產(chǎn)品大部分通用化、標準化程度不高,這些產(chǎn)品大部
16、分通用化、標準化程度不高,性能也有待進一步提高。性能也有待進一步提高。 2).2).關(guān)鍵泵產(chǎn)品從部分進口到現(xiàn)在基本全部關(guān)鍵泵產(chǎn)品從部分進口到現(xiàn)在基本全部國產(chǎn)化國產(chǎn)化 由于引進產(chǎn)品和由于引進產(chǎn)品和 KSBKSB等著名企業(yè)的進入,等著名企業(yè)的進入,我國泵的生產(chǎn)能力顯著提高。國民經(jīng)濟部門的我國泵的生產(chǎn)能力顯著提高。國民經(jīng)濟部門的主要關(guān)鍵用泵基本上都可以生產(chǎn)。例如:超臨主要關(guān)鍵用泵基本上都可以生產(chǎn)。例如:超臨界鍋爐給水泵(溫度壓力界鍋爐給水泵(溫度壓力25 25 35MPa35MPa);乙);乙烯和加氫裝置用高速泵、高壓多級泵;鋼廠高烯和加氫裝置用高速泵、高壓多級泵;鋼廠高壓除鱗泵;東深、南水北調(diào)工程
17、用大型調(diào)水泵;壓除鱗泵;東深、南水北調(diào)工程用大型調(diào)水泵;礦用大流量高揚程(礦用大流量高揚程( 1000m 1000m )排水泵;電廠)排水泵;電廠用煙氣脫硫泵;煉廠用高溫油漿泵。用煙氣脫硫泵;煉廠用高溫油漿泵。 3).3).以以CADCAD為主的新技術(shù)廣泛應(yīng)用為主的新技術(shù)廣泛應(yīng)用 (1)(1)泵的模具、葉片和重要零件開始用數(shù)泵的模具、葉片和重要零件開始用數(shù)控機床加工,從而可以提高泵的制造質(zhì)量??貦C床加工,從而可以提高泵的制造質(zhì)量。 (2)(2)泵水力設(shè)計與繪型軟件逐漸代替人工泵水力設(shè)計與繪型軟件逐漸代替人工計算和繪圖,快速、準確。計算和繪圖,快速、準確。 (3)(3)泵內(nèi)流場計算從準三元非粘性
18、流動向泵內(nèi)流場計算從準三元非粘性流動向全三元粘性流動進展。全三元粘性流動進展。 (4)(4)內(nèi)部流場測量。由探針進行測量內(nèi)部流內(nèi)部流場測量。由探針進行測量內(nèi)部流場發(fā)展到使用激光多普勒測速儀(場發(fā)展到使用激光多普勒測速儀( LVD LVD )進行)進行測 量 , 現(xiàn) 在 開 始 使 用 粒 子 圖 象 測 速 技 術(shù)測 量 , 現(xiàn) 在 開 始 使 用 粒 子 圖 象 測 速 技 術(shù)( PIV PIV )。)。 PIVPIV方法突破傳統(tǒng)的單點測量的限方法突破傳統(tǒng)的單點測量的限制,可瞬時無接觸測量一個截面上的速度分布,制,可瞬時無接觸測量一個截面上的速度分布,具有較高的測量精度具有較高的測量精度 。
19、 (5)(5)優(yōu)化設(shè)計方法。優(yōu)化設(shè)計方法。 為了提高泵的性能,為了提高泵的性能,許多學者進行了優(yōu)化設(shè)計方法研究。歸納起來許多學者進行了優(yōu)化設(shè)計方法研究。歸納起來主要有以下幾種方法:以優(yōu)秀模型統(tǒng)計資料為主要有以下幾種方法:以優(yōu)秀模型統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)的速度系數(shù)優(yōu)化法;以水力損失最小為目基礎(chǔ)的速度系數(shù)優(yōu)化法;以水力損失最小為目標的損失極值優(yōu)化法;以某一指標為目標函數(shù)標的損失極值優(yōu)化法;以某一指標為目標函數(shù)的準則篩選優(yōu)化法。值得說明的是目前的優(yōu)化的準則篩選優(yōu)化法。值得說明的是目前的優(yōu)化設(shè)計方法,可能只對具體泵的設(shè)計有指導(dǎo)意義。設(shè)計方法,可能只對具體泵的設(shè)計有指導(dǎo)意義。另外另外 CFD CFD 等先進技術(shù)
20、的問世,在很大程度上等先進技術(shù)的問世,在很大程度上沖淡了對優(yōu)化設(shè)計的興趣,近兩年研究優(yōu)化設(shè)沖淡了對優(yōu)化設(shè)計的興趣,近兩年研究優(yōu)化設(shè)計方法的學者逐漸減少。計方法的學者逐漸減少。 4).4).無堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)取得進展無堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)取得進展 ( (1 1) )我國自行總結(jié)出的無堵塞泵設(shè)計方法,我國自行總結(jié)出的無堵塞泵設(shè)計方法,基本達到實用程度,國內(nèi)廣泛使用。設(shè)計方法主基本達到實用程度,國內(nèi)廣泛使用。設(shè)計方法主要包括:沿流道中線斷面變化規(guī)律設(shè)計雙流道葉要包括:沿流道中線斷面變化規(guī)律設(shè)計雙流道葉輪;方格網(wǎng)保角變換方法設(shè)計螺旋離心式葉輪;輪;方格網(wǎng)保角變換方法設(shè)計螺旋離心式葉輪;根據(jù)葉輪
21、外徑、蝸室最大外徑和喉部面積三要素根據(jù)葉輪外徑、蝸室最大外徑和喉部面積三要素設(shè)計旋流式葉輪。設(shè)計旋流式葉輪。 ( (2) )低比轉(zhuǎn)速泵理論和設(shè)計的研究廣泛而深低比轉(zhuǎn)速泵理論和設(shè)計的研究廣泛而深入入 無過載設(shè)計方法得到推廣應(yīng)用,采用長短葉片無過載設(shè)計方法得到推廣應(yīng)用,采用長短葉片和短葉片偏置取得良好效果。和短葉片偏置取得良好效果。 5 5).).軸流泵模型達到國外同類模型的先進水軸流泵模型達到國外同類模型的先進水平平 20042004年年9 9月月2525日至日至20052005年年1 1月月1616日,全國日,全國2727個模型,參加了水利部南水北調(diào)工程水泵模個模型,參加了水利部南水北調(diào)工程水
22、泵模型天津同臺測試。模型比轉(zhuǎn)速型天津同臺測試。模型比轉(zhuǎn)速5005001500 1500 ,基,基本復(fù)蓋了軸流泵的使用范圍。和原模型相比,本復(fù)蓋了軸流泵的使用范圍。和原模型相比,效率提高約效率提高約2%2%,流量提高約,流量提高約5%5%。有。有7 7個模型的個模型的平均效率超過平均效率超過85% 85% ,已達到國外同類模型的先,已達到國外同類模型的先進水平。國家南水北調(diào)等重要工程的低揚程水進水平。國家南水北調(diào)等重要工程的低揚程水泵,大部分將從這些模型中選用。泵,大部分將從這些模型中選用。 3. 3.泵技術(shù)發(fā)展展望泵技術(shù)發(fā)展展望 1).1).注意發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新領(lǐng)域用泵注意發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新領(lǐng)域用泵 泵
23、是一種通用機械,應(yīng)用非常廣泛,而且泵是一種通用機械,應(yīng)用非常廣泛,而且新領(lǐng)域用泵不斷出現(xiàn)。例如:心臟泵、噴水推新領(lǐng)域用泵不斷出現(xiàn)。例如:心臟泵、噴水推進泵、計算機冷卻泵、空調(diào)泵、導(dǎo)熱油泵、油進泵、計算機冷卻泵、空調(diào)泵、導(dǎo)熱油泵、油氣混輸泵、煙氣脫硫泵、石油平臺注水泵等。氣混輸泵、煙氣脫硫泵、石油平臺注水泵等。可能還存在著應(yīng)當用泵的地方而沒有用泵,新可能還存在著應(yīng)當用泵的地方而沒有用泵,新的用泵領(lǐng)域也會不斷出現(xiàn),這就需要我們注意的用泵領(lǐng)域也會不斷出現(xiàn),這就需要我們注意發(fā)現(xiàn)并致力開發(fā)。發(fā)現(xiàn)并致力開發(fā)。 2 2).).CFDCFD、PIVPIV等先進技術(shù)結(jié)合實際開展試驗研究等先進技術(shù)結(jié)合實際開展試驗
24、研究 3). 3).樹立精品意識,重視標準化、通用化樹立精品意識,重視標準化、通用化 4 4).).重視關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的研究與開發(fā)重視關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品的研究與開發(fā) 要提高泵的技術(shù)水平必須解決關(guān)鍵技術(shù)問題。要提高泵的技術(shù)水平必須解決關(guān)鍵技術(shù)問題。例如:渣漿泵磨損機理的研究;高效斜流泵水力模例如:渣漿泵磨損機理的研究;高效斜流泵水力模型研究;自吸泵簡化結(jié)構(gòu)、提高效率的研究;便于型研究;自吸泵簡化結(jié)構(gòu)、提高效率的研究;便于檢修的高效、大流量、高揚程礦山排水泵和輸油泵檢修的高效、大流量、高揚程礦山排水泵和輸油泵的研究開發(fā);新型船用泵的研究開發(fā);大型煙氣脫的研究開發(fā);新型船用泵的研究開發(fā);大型煙氣
25、脫硫泵、煤液化用高溫、高壓泵的研究開發(fā);屏蔽泵、硫泵、煤液化用高溫、高壓泵的研究開發(fā);屏蔽泵、磁力泵提高可靠性的研究;新型計量泵(隔膜泵)磁力泵提高可靠性的研究;新型計量泵(隔膜泵)的研究開發(fā);提高部分流泵效率的研究等。的研究開發(fā);提高部分流泵效率的研究等。 5). 5).采用復(fù)合技術(shù)實現(xiàn)泵技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展采用復(fù)合技術(shù)實現(xiàn)泵技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展 (1(1).).離心葉輪和旋渦葉輪的結(jié)合,成為離心離心葉輪和旋渦葉輪的結(jié)合,成為離心旋渦自吸泵。旋渦自吸泵。 (2(2).).射流噴頭和離心泵結(jié)合,成為離心射流射流噴頭和離心泵結(jié)合,成為離心射流自吸泵。自吸泵。 (3(3).).水泵葉輪和水輪機轉(zhuǎn)輪的結(jié)合,
26、成為水水泵葉輪和水輪機轉(zhuǎn)輪的結(jié)合,成為水輪泵。輪泵。 (4(4).).離心泵和活塞隔膜泵結(jié)合,構(gòu)成一種強離心泵和活塞隔膜泵結(jié)合,構(gòu)成一種強力自吸泵。力自吸泵。 (5(5).).誘導(dǎo)輪和離心輪結(jié)合,提高了泵的抗誘導(dǎo)輪和離心輪結(jié)合,提高了泵的抗汽蝕性能。汽蝕性能。 (6).(6).雙吸葉輪和單吸葉輪結(jié)合,能解決汽雙吸葉輪和單吸葉輪結(jié)合,能解決汽蝕和軸向力平衡問題。蝕和軸向力平衡問題。 (7(7).).長短葉片結(jié)合使用,解決葉輪進口堵長短葉片結(jié)合使用,解決葉輪進口堵塞和出口擴散問題。塞和出口擴散問題。 (8(8).).短葉片向長葉片背面偏置,可防止軸短葉片向長葉片背面偏置,可防止軸向旋渦和出口流動分
27、離。向旋渦和出口流動分離。 (9).(9).下裝低揚程葉輪提液,上裝高揚程葉下裝低揚程葉輪提液,上裝高揚程葉輪加壓的長軸液下泵(雙輪液下泵),解決長輪加壓的長軸液下泵(雙輪液下泵),解決長軸液下泵制造困難,運行不可靠問題。軸液下泵制造困難,運行不可靠問題。 (10(10).).把機械密封的動、靜環(huán)裝在末級葉把機械密封的動、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、葉輪前、后的壓差平衡軸向力。如能解決動、靜環(huán)的磨損問題,經(jīng)濟效益十分顯著。靜環(huán)的磨損問題,經(jīng)濟效益十分顯著。 (11).(11).把平衡盤工作
28、原理移置到葉輪后蓋板處,把平衡盤工作原理移置到葉輪后蓋板處,由于形成徑向、軸向兩個間隙,可以像平衡盤一樣自由于形成徑向、軸向兩個間隙,可以像平衡盤一樣自動平衡軸向力。動平衡軸向力。 (12).(12).糊狀填料密封,這種密封由美國赤士頓糊狀填料密封,這種密封由美國赤士頓公司首先使用,并在我國銷售,它是由石墨、纖維、公司首先使用,并在我國銷售,它是由石墨、纖維、聚四氟乙烯、硅膠等組成的糊狀物,在使用過程中,聚四氟乙烯、硅膠等組成的糊狀物,在使用過程中,可以用注射槍注入(補充)。據(jù)說在有些情況下使用,可以用注射槍注入(補充)。據(jù)說在有些情況下使用,效果不錯。盡管目前還不能在所有的泵上使用,但是效果
29、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,有希望成為密封技術(shù)的一項突破。這種思路十分可貴,有希望成為密封技術(shù)的一項突破。 (13)(13). .渣漿泵葉輪采用扭曲葉片,可能會渣漿泵葉輪采用扭曲葉片,可能會因為符合流動狀態(tài)而減輕磨損,并能提高效率。因為符合流動狀態(tài)而減輕磨損,并能提高效率。 采用復(fù)合技術(shù)的成功實例不勝枚舉,要用采用復(fù)合技術(shù)的成功實例不勝枚舉,要用好用活復(fù)合技術(shù),要求有較寬的知識面,并敢好用活復(fù)合技術(shù),要求有較寬的知識面,并敢于創(chuàng)新。于創(chuàng)新。 1.4.21.4.2壓縮機技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢壓縮機技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 多年來,我國壓縮機制造業(yè)在引多年來,我國壓縮機制
30、造業(yè)在引進國外技術(shù),消化吸收和自主開發(fā)基礎(chǔ)上,攻進國外技術(shù),消化吸收和自主開發(fā)基礎(chǔ)上,攻克不少難關(guān),取得重大突破。例如,催化裂化克不少難關(guān),取得重大突破。例如,催化裂化裝置用的主風機和富氣壓縮機、加氫裝置用的裝置用的主風機和富氣壓縮機、加氫裝置用的循環(huán)氫壓縮機、新氫壓縮機,乙烯三大壓縮機,循環(huán)氫壓縮機、新氫壓縮機,乙烯三大壓縮機,化肥四大壓縮機組等已大量在石化生產(chǎn)中應(yīng)用?;仕拇髩嚎s機組等已大量在石化生產(chǎn)中應(yīng)用。其中,水平剖分式離心壓縮機和軸流式壓縮機其中,水平剖分式離心壓縮機和軸流式壓縮機制造技術(shù)已接近或達到國際同類產(chǎn)品先進水平,制造技術(shù)已接近或達到國際同類產(chǎn)品先進水平,往復(fù)式活塞壓縮機達到
31、國際同類產(chǎn)品水平。往復(fù)式活塞壓縮機達到國際同類產(chǎn)品水平。 1. 透平壓縮機透平壓縮機 在石化領(lǐng)域,目前國內(nèi)離心壓縮機在高技在石化領(lǐng)域,目前國內(nèi)離心壓縮機在高技術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國內(nèi)的需要。術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國內(nèi)的需要。另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國外另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國外還有差距。隨著我國石化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,還有差距。隨著我國石化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,離心壓縮機在大型化方面將面臨新的課題,國離心壓縮機在大型化方面將面臨新的課題,國內(nèi)在設(shè)計制造這些大型氣體壓縮機上還沒有成內(nèi)在設(shè)計制造這些大型氣體壓縮機上還沒有成熟的經(jīng)驗。熟的經(jīng)驗。 離心式壓縮機需要
32、向大容量發(fā)展,以滿足離心式壓縮機需要向大容量發(fā)展,以滿足我國石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的要求,同時隨著我國石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的要求,同時隨著新技術(shù)的發(fā)展、新型氣體密封、磁力軸承和無新技術(shù)的發(fā)展、新型氣體密封、磁力軸承和無潤滑聯(lián)軸器的出現(xiàn),透平壓縮機的發(fā)展趨勢主潤滑聯(lián)軸器的出現(xiàn),透平壓縮機的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為:不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品;進一要表現(xiàn)為:不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品;進一步研究三元流動理論,將其應(yīng)用到葉輪和葉片步研究三元流動理論,將其應(yīng)用到葉輪和葉片擴壓器等元件的設(shè)計中,以期達到高效機組;擴壓器等元件的設(shè)計中,以期達到高效機組;低噪聲化,采用噪聲防護以改善操作環(huán)境。低噪聲化,采用噪聲防護以改
33、善操作環(huán)境。 在制冷空調(diào)領(lǐng)域,目前透平壓縮機在大冷在制冷空調(diào)領(lǐng)域,目前透平壓縮機在大冷量范圍內(nèi)仍保持優(yōu)勢。離心式壓縮機的運動零量范圍內(nèi)仍保持優(yōu)勢。離心式壓縮機的運動零件少而簡單,且制造精度低,所以其制造費用件少而簡單,且制造精度低,所以其制造費用相對低且可靠性高。由于受到螺桿式壓縮機和相對低且可靠性高。由于受到螺桿式壓縮機和吸收式制冷機的影響,離心式制冷壓縮機的發(fā)吸收式制冷機的影響,離心式制冷壓縮機的發(fā)展相對較為緩慢。在目前的技術(shù)條件下,離心展相對較為緩慢。在目前的技術(shù)條件下,離心式制冷壓縮機主要用于大型建筑內(nèi)的空氣調(diào)節(jié),式制冷壓縮機主要用于大型建筑內(nèi)的空氣調(diào)節(jié),需求量較少。近幾年由于大型基建
34、項目紛紛上需求量較少。近幾年由于大型基建項目紛紛上馬,離心式制冷壓縮機又成為關(guān)注的熱點。馬,離心式制冷壓縮機又成為關(guān)注的熱點。 國內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機的制造廠家國內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機的制造廠家有十余家,主要有沈陽鼓風機股份有限公司、有十余家,主要有沈陽鼓風機股份有限公司、陜西鼓風機(集團)有限公司、上海鼓風機廠陜西鼓風機(集團)有限公司、上海鼓風機廠等,其中沈陽鼓風機股份有限公司生產(chǎn)的離心等,其中沈陽鼓風機股份有限公司生產(chǎn)的離心壓縮機在國內(nèi)石化壓縮機市場占有率達到壓縮機在國內(nèi)石化壓縮機市場占有率達到50%以上。以上。 2. 2. 往復(fù)式壓縮機往復(fù)式壓縮機 在石化領(lǐng)域,往復(fù)式壓縮機主要是向大
35、容在石化領(lǐng)域,往復(fù)式壓縮機主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展;不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型氣向發(fā)展;不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型氣閥,提高氣閥壽命;在產(chǎn)品設(shè)計上,應(yīng)用熱力閥,提高氣閥壽命;在產(chǎn)品設(shè)計上,應(yīng)用熱力學、動力學理論,通過綜合模擬預(yù)測壓縮機在學、動力學理論,通過綜合模擬預(yù)測壓縮機在實際工況下的性能;強化壓縮機的機電一體化,實際工況下的性能;強化壓縮機的機電一體化,采用計算機自動控制,實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行和聯(lián)采用計算機自動控制,實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行和聯(lián)機運行。機運行。 在動力領(lǐng)域,活塞式壓縮機目前占有主要市場。在動力領(lǐng)域,活塞式
36、壓縮機目前占有主要市場。但隨著人們對使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求但隨著人們對使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求的提高,螺桿和渦旋空氣壓縮機開始占有一定的的提高,螺桿和渦旋空氣壓縮機開始占有一定的市場。市場。 在制冷空調(diào)領(lǐng)域,往復(fù)式制冷壓縮機作為一種在制冷空調(diào)領(lǐng)域,往復(fù)式制冷壓縮機作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機,適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的傳統(tǒng)的制冷壓縮機,適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛,但市制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛,但市場份額正逐漸減小。進一步提高往復(fù)式冰箱壓縮場份額正逐漸減小。進一步提高往復(fù)式冰箱壓縮機的效率、降低系統(tǒng)噪聲是它的主要發(fā)展方向。機的效率、降低系統(tǒng)噪
37、聲是它的主要發(fā)展方向。 經(jīng)過經(jīng)過2020年發(fā)展我國已經(jīng)形成年發(fā)展我國已經(jīng)形成L L、D D、DZDZ、H H、M M型等數(shù)十個壓縮機系列的數(shù)百種產(chǎn)品。目前,型等數(shù)十個壓縮機系列的數(shù)百種產(chǎn)品。目前,國內(nèi)中小型壓縮機已經(jīng)基本滿足國內(nèi)石化行業(yè)國內(nèi)中小型壓縮機已經(jīng)基本滿足國內(nèi)石化行業(yè)需求,但大型往復(fù)式壓縮機還不能滿足需要。需求,但大型往復(fù)式壓縮機還不能滿足需要。沈陽氣體壓縮機股份有限公司從德國引進了了沈陽氣體壓縮機股份有限公司從德國引進了了全套往復(fù)式壓縮機設(shè)計制造技術(shù),在大中型往全套往復(fù)式壓縮機設(shè)計制造技術(shù),在大中型往復(fù)式壓縮機技術(shù)開發(fā)方面已取得突破性進展。復(fù)式壓縮機技術(shù)開發(fā)方面已取得突破性進展。 3. 3. 回轉(zhuǎn)式壓縮機回轉(zhuǎn)式壓縮機 1).1).滾動轉(zhuǎn)子壓縮機。目前滾動轉(zhuǎn)子壓縮滾動轉(zhuǎn)子壓縮機。目前滾動轉(zhuǎn)子壓縮機廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器,在冰箱上也有一定機廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器,在冰箱上也有一定應(yīng)用。這種壓縮機不需要吸氣閥,使它適用
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