消防稳压泵在国内的发展史及未来发展方向展望
- 发布时间:2014-05-22
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2.我国消防稳压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)20世纪60~80年代,组织有关消防稳压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。这些产品当时都是国内的主导产品,至今仍在生产,但是有些产品的结构(造型)、性能指标比较落后,应当逐步用新型产品替代。
(2)引进产品80年代以前我国引进的消防稳压泵技术很少,到改革开放初期,大量从国外引进泵技术,并随着外国消防稳压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。引进的这些消防稳压泵产品,技术比较成熟,性能比较*,对推动我国泵技术的发展起了重要作用,成为我国消防稳压泵产品的主体,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.CFD、PIV等*技术结合实际开展试验研究
CFD等新技术的*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,一个消防稳压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。
以CAD为主的新技术广泛应用
(1)消防稳压泵的模具、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,图1是用数控铣床加工轴流泵叶片和用于加工的叶片三维图。
(2)消防稳压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。图2是用JP1软件设计的螺旋离心泵叶轮水力图,设计该图只需10min,人工设计可能要两天。
(3)消防稳压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(ComputationaFuidDynamics),简称CFD问世,为流体机械流场计算提供了新的思路和手段。
(4)优化设计方法为了提高消防稳压泵的性能,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:以模型统计资料为基础的速度系数优化法;以水力损失zui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,可能只对具体消防稳压泵的设计有指导意义。另外CFD等*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方法的学者逐渐减少。
4.重视关键技术和关键产品的研究与开发
要提高消防稳压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;斜流泵水力模型研究;自吸泵简化结构、提率的研究;便于检修的、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、高压清洗机的研究开发;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。
采用复合技术实现消防稳压泵技术的创新与发展
纵观消防稳压泵技术的发展,许多是采用了复合技术的结果。例如:
(1)消防稳压泵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)消防稳压泵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)消防稳压泵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)消防稳压泵长短叶片结合使用,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)消防稳压泵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),解决长轴液下消防稳压泵制造困难,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)消防稳压泵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。