坚定信念 走好新时代泵业报国之路——上海凯泉泵业(集团)有限公司董事长 林凯文

新中国成立七十周年,是中国经济腾飞的七十年,是中国国力不断强盛的七十年,是人民生活水平不断提高的七十年,也是中华民族在世界崛起的七十年从邓小平的“改革开放”到习近平的“中国梦——实现中华民族的伟大复兴”,在七十年的不凡历程中,中国人民在中国共产党的坚强领导下,不忘初心,牢记使命,攻坚克难,砥砺前行,沿着中国特色社会主义道路,走出了一条不凡的成就路。

凯泉石化泵:正从“跟跑者”向“并行者”“领跑者”大步挺进

对凯泉沈阳工厂生产的石化用高速高压加氢进料泵的研发、试验检测等进行介绍,并和同类产品进行比较。

污水泵内颗粒通过性能及流动损失特性研究

为了研究柱状颗粒参数对污水泵内固液两相流动特性以及通过性能的影响规律,采用CFD-DEM耦合方法计算了离心泵内固液两相流动,基于熵产理论分析了不同颗粒物性条件下泵内的流动损失特性,并通过试验对其进行了验证。结果表明:柱状颗粒长径比、体积分数和密度影响了污水泵内颗粒的通过性能以及流动损失;固相浓度从1%增大至5%,泵的扬程降低1.97 m,效率降低2.2%,颗粒通过能力逐渐降低;颗粒密度从1000 kg/m^(3)增大至2500 kg/m^(3),泵的扬程降低1.63 m,效率降低3.76%,颗粒通过能力略有增强;在各工况下,总熵产变化规律与泵性能变化规律一致,高熵产区域主要集中在叶片进口边附近,说明熵产分析能够有效反映泵内的流动损失特性。研究结果可为污水泵的优化设计提供理论依据。

超高比转速离心泵的高效设计

为研究叶轮结构参数对提升n_(s)在300~450间的超高比转速离心泵设计点效率的影响,以某超高比转速单级单吸立式离心泵为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片进口安放角β_(1)、叶片出口安放角β_(2)和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4~3)正交试验方案,在0.9Q_(n)~1.1Q_(n)工况内对各方案模型进行数值计算,分析各因素对泵水力性能影响的主次顺序,进而得到叶轮结构尺寸的最佳参数组合。按照最佳尺寸优化叶轮,将优化后的泵外特性试验结果与原型进行了对比分析。结果表明:(1)高效设计时超高比转速离心泵叶轮结构参数对效率影响的主次顺序为φ→b_(2)→β_(2)→β_(1),影响水力性能的主要因素为φ,以便指导超高比转速离心泵的高效设计;(2)确定了高效设计时叶轮结构参数的最优水平组合;(3)优化后泵设计点效率较原型提高约4.2%,高效区扩宽至0.75Q_(n)~1.1Q_(n)工况,效率整体提升2.5%以上;(4) 0.75Q_(n)~1.2Q_(n)工况优化后泵轴功率与原型相比降低5.8%~15.8%,利于节能减排。

高温承压工况下熔盐泵用螺栓疲劳强度研究

高温熔盐泵介质温度是影响螺栓疲劳的关键因素,温度变化使法兰连接处的螺栓承受温差载荷而产生的交变应力导致螺栓疲劳失效。本文在螺栓受力中引入温差载荷,开展了熔盐泵螺栓在常温、温差和同温三种工况下疲劳强度的研究。研究表明:任何工况下熔盐泵的螺栓与法兰两者温差大于20℃时,循环次数就会低于10~4次;同温工况下温度大于75℃时,循环次数低于10~4次进入低周疲劳范畴;熔盐泵的螺栓温度不变-法兰升温时形成的温差对螺栓疲劳的影响要大于法兰温度不变-螺栓升温时的影响,而后者循环次数虽会增大但密封性会变差从而导致泄漏的发生;与温差工况相比同温工况才是最佳工作状态,应尽量避免熔盐温度频繁地波动而形成温差。

基于海底光缆埋设的海底冲沟泵选型研究

海底光缆能够实现远距离信息传输,帮助全球各国之间的电信传输互通互联。但其铺设设备复杂、工作环境恶劣、维护困难。海底冲沟泵作为其中的重要一环,在选型与应用上有诸多需要考虑的因素。通过分析复杂的海洋环境,如海水盐度、温度、海风海浪及海生物影响等,提出海底冲沟泵的材质选择、结构设计、附加保护等选型建议。研究表明:过流部件材质根据不同海域的盐度推荐选用316、316 L、904 L、双相不锈钢、超级双相钢,其耐腐蚀性由弱到强依次为:304、316、316 L、2205、904 L、2507;水导轴承常用材质包括橡胶、陶瓷、高分子材料、赛龙及碳纤维,建议优先选用赛龙及碳纤维材质;结构设计时着重考虑滤网孔目数、抗沙能力、防海生物影响。在经济预算较高的情况下,还可以考虑增加阴极保护和表面涂层工艺,进一步提高泵组的耐腐蚀性、稳定性、耐久性。对海底冲沟泵的选型研究,可为其他相似领域的应用提供参考,促进海上平台用泵的发展。

离心泵叶轮叶片安放角变化规律对性能的影响

为研究离心泵叶轮叶片的安放角变化规律对性能的影响,以某离心泵为对象,采用数值模拟方法分析了不同工况下不同叶片安放角分布规律的离心泵对性能、内流场和叶片表面静压力的影响。结果表明:当从叶片安放角自进口至出口为线性分布规律时,离心泵整体性能较优;当叶片安放角的最大位置由叶片进口往出口移动时,扬程不断增大。并且在叶片前半部分安放角和叶片做功能力呈正相关性,叶片后半部分的做功能力对叶片性能起主导作用。

带功率拐点的无过载消防泵设计研究

根据公司新系列消防泵产品的研发规划,以公司现有的立式单级消防泵产品为基础,进行带功率拐点的无过载消防泵设计研究。根据以往经验,提出了消防泵实现无过载和在指定范围内出现功率拐点的主要影响因素。通过数值计算和试验研究证明,通过这些主要参数值的合理匹配可以设计出带功率拐点的无过载消防泵。

直联式立式单级泵轴向力试验研究

介绍了一种用于直联式立式单级泵的轴向力测量装置,利用该装置对一台泵进行了多次性能及轴向力测试,进一步完善了叶轮的平衡设计及轴承寿命计算。

旋涡泵定常流动特征及外特性分析

旋涡泵具有高扬程、扬程曲线陡降等典型的外特性以及易于加工的结构特征,因而被广泛用于化工、医药等行业。为了探究旋涡泵内部复杂流动特性以及对其外特性分析,采用标准k-ε两方程模型对旋涡泵全流道全流量工况进行了数值模拟分析。结果表明:该旋涡泵最高效率约为35%,且外特性曲线中扬程具有陡降特征;内流场分析发现,压力分布均匀并呈现一定的压力梯度,叶轮流道内有明显的环流运动,存在明显的纵向、径向旋涡;大流量工况下,当环流区域长度约为叶轮周向2/3长度时,为旋涡泵工作的最优工况。

基于有限元法的多级离心泵结构强度及流固耦合分析

为了判断多级离心泵结构设计的合理性,利用三维软件对多级离心泵的泵轴、叶轮和平衡盘等零件进行几何造型,基于静应力分析对泵轴和平衡盘在工作状态下的强度和刚度进行了校核,同时基于流固耦合理论对叶轮的强度和刚度进行了有限元分析,可以为多级离心泵结构强度分析与设计提供参考.

单级蜗壳泵强度有限元分析

研究了基于有限元法的单蜗壳泵体强度分析方法,采用"分析设计法"评定校核泵体强度,克服了传统设计方法的局限性。以某型号单级泵为例,采用有限元法进行应力计算,结合应力线性化技术对泵体隔舌部位和环形蜗壳端面与环面相结合区域进行了应力评定。分析比较了不同肋板型式下泵体的应力分布及应力水平,得到了最优肋板布置型式,为工程设计人员在水泵结构设计方面提供重要的参考。泵的水压试验可以说明该方法的可靠性。

端面粗糙度对螺旋浅槽机械密封液膜空化的影响

以螺旋浅槽上游泵送机械密封为研究对象,对端面粗糙度进行近似模拟,同时建立涉及表面粗糙度和液膜空化的间隙润滑膜流动计算模型,模拟分析端面不同部位粗糙度对密封液膜压力分布和空化的影响。研究表明:密封端面粗糙度会使液膜高压区压力提升、范围扩大,且粗糙度越大越明显,其中,动环非槽区粗糙度影响最大,静环端面粗糙度影响次之,动环槽区粗糙度影响最小;低转速(如1 000 r/min)时,无论端面粗糙与否,螺旋槽和粗糙微元均未导致液膜空化;较高转速时,位于较低膜压区的粗糙微元会导致液膜微观空化,动环槽区粗糙度对液膜宏观空化有一定的抑制作用且粗糙度越大抑制作用越明显,动环非槽区粗糙度导致膜压升高、空化区域收缩,静环端面粗糙度对液膜空化的影响相对较小;动、静环全端面粗糙时对空化的抑制作用比任何局部粗糙时强,且转速越高越明显。

基于正交试验的低比转数离心泵高效设计

为了研究叶轮结构参数对离心泵效率提升的影响,以某单级单吸立式离心泵(比转数n_(s)=40~60)为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片数Z、叶片出口安放角β2和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4^(3))正交试验方案,在0.75Q_(d)~1.20Q_(d)(Q_(d)为额定流量)工况下进行各方案模型的数值计算,分析各因素对水力性能的影响,继而得到该泵叶轮结构的最佳参数组合.随后按照最佳尺寸修改叶轮,将优化后水泵外特性试验结果与原泵进行比较.结果表明:高效设计时,低比转数离心泵叶轮结构参数对效率影响程度由大到小依次为b_(2),β_(2),φ,Z,影响水力性能的主要因素为b_(2);确定了高效设计时叶轮结构参数的最优水平组合;优化后泵效率较原泵整体提高近2.85%,高效区扩宽至0.75Q_(d)~1.20Q_(d)工况范围;最后得到修正系数k′_(b_(2)),k′_(Z),k′_(φ),用于指导低比转数离心泵的高效设计.

基于正交试验的双流道泵叶轮优化设计与试验

为了提高双流道泵的水力性能,实现叶轮与蜗壳的最优匹配,以双流道泵为研究对象,选择控制叶轮流道中线的前盖板圆弧R1、后盖板圆弧R2、平面流道中线包角ψ和系数m为设计因素,每个因素取3个水平,应用正交试验法设计9组试验方案。利用CFD软件对设计的9副叶轮进行数值优化,以扬程、效率作为方案评价的指标,通过极差分析得到最优方案;通过对比分析原始模型与优化模型的内部流动情况,验证优化方案的有效性。结果表明:额定工况下,优化后泵的扬程较原始模型提高0.59 m、效率提高了5.4%;大流量工况点,优化后扬程和效率提升更加明显;包角ψ和后盖板圆弧R_(2)对泵的性能影响较为明显;通过对比分析额定工况下优化前后水泵中间截面流线发现,优化后的叶轮与蜗壳匹配更合理,蜗壳中的水力损失明显减少。

弯曲隔板对双蜗壳离心泵水力特性的影响

为探讨弯曲隔板对双蜗壳离心泵水力特性的影响,对直隔板和弯曲隔板的双蜗壳离心泵进行数值模拟,以能量性能、内流场和叶轮径向力为水力特性评价指标,研究了弯曲隔板及隔板不同弯曲曲率半径对水力特性的影响。结果表明:相较常规直隔板,采用弯曲隔板能提高扬程和效率同时随着弯曲曲率半径的减小,扬程和效率逐渐提高,在设计工况扬程提高4%,效率提高1%;在偏离设计工况时,提升效果不明显;在设计工况,弯曲隔板双蜗壳泵内压力场分布均匀,低压区范围小,隔板到隔舌的能量损失小,该现象随着曲率半径的减小进一步改善;采用弯曲隔板较直隔板能较好地平衡径向力,相同工况下曲率半径越小叶轮所受径向力越小,在偏离设计工况运行时,径向力平衡效果显著,在设计工况,隔板曲率半径为150 mm方案相比直隔板方案叶轮所受径向力减少11%。

基于正交试验的离心式消防泵优化设计

为研究叶轮、泵体几何参数及叶轮和泵体匹配性对消防泵最大轴功率值及其位置的影响,选取对最大轴功率值及其位置有特殊设计要求的某型离心式消防泵为研究对象。基于加大流量设计法和无过载设计法,选取1.25Qn为新设计点,按照新设计点设计叶轮、泵体几何参数。采用正交试验设计法找出影响最大轴功率值及其位置的主要因素:叶片出口宽度b2和泵体喉部面积Ft,优化得出最佳的取值范围,并进行了试验验证。研究结果为精确控制消防泵最大轴功率值及其位置的优化研究提供了参考。

从出厂水到龙头水的供水水质保障方案与实践

从出厂水到龙头水的水质保障是供水水质保障的关键环节,难点在于市政供水管网和二次供水设施数量庞大,分布广泛,管理负荷大,水质总体情况、水质问题点和症结点不清。从水质保障所牵涉到的问题点入手,全面阐述了水质保障综合方案与技术路线,包括:水质保障综合方案,市政管网水质保障,二次供水水质保障以及水质保障工作实践案例等。提出水质保障问题应从水质总体评估、问题点和症结点分析入手,积极推进智慧水务与相关现场技术的发展和应用,制定水质保障运维规程,发展水质专项管理信息化平台,建立和完善水质监管和保障体系,推进水质公开、水质安全保障与高品质饮用水认证等工作。对于不同地区的水质保障问题,应分析和针对问题点,采取应对措施,因地制宜采取低成本、快速、高效能、易于实施的水质保障方案。

基于高效智能泵组的一级泵变水量空调系统应用探讨

得益于变频技术在冷水机组和冷水泵领域的应用,空调冷水一级泵变流量系统的应用极大地降低了部分负荷时冷水机组和冷水泵的能耗。本文介绍了一种智能模块集成泵组的原理和应用,其集成若干台扬程相同、流量不同的水泵,并采用低阻力的冷水泵附件(过滤器和止回阀等),通过若干台小流量水泵并联组合成一台大流量变流量泵组,并收获较好的宽频高效率区,和变频水泵一样能较好地诠释一级泵变水量在冷水泵节能环节的优势,为中国高效制冷机房提供冷水泵节能解决方案。

浅析启动过程中水泵机械密封失效故障诊断方法

为实现对水泵机械密封失效故障的精准诊断与决策,开展启动过程中水泵机械密封失效故障诊断方法的设计。根据启动过程中水泵加压装置结构和工作原理,分析水泵机械密封失效的原因;通过对实际泵送流量与设计流量的比对,掌握当前状态下水泵的运行状态,以此为依据计算启动过程中水泵流量的径向力与泵轴挠度;提取启动过程中可用于描述其工况的多种参数条件,将水泵机械密封的接触面定义为摩擦接触面,基于综合工况角度,进行水泵机械密封失效故障诊断。以存在机械密封失效故障的水泵设备为例,设计实例应用实验,通过实验证明,设计的方法在实际应用中可以实现对水泵机械密封失效故障的诊断,将诊断结果与已知结果进行对比后发现,该诊断方法的诊断结果具有可靠性。