泵與壓縮機(jī)-緒論1

1、主講主講: 馮馮 進(jìn)進(jìn)長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)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(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 本課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)離心泵、離心本課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)離心泵、離心式式壓縮機(jī)和壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的往復(fù)活塞式壓縮機(jī)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(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)能特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù) 。1.1.2 1.1.2 教學(xué)目的教學(xué)目的 掌握泵和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、性掌握泵和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理、性能特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)泵和壓縮機(jī)合能特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)泵和壓縮機(jī)合理選型、使用維護(hù)、調(diào)節(jié)控制和技術(shù)改造的能理選型、使用維護(hù)、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(xué)要求教學(xué)要求 1 1. .了解離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式了解離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)。壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)。 2 2. .掌握離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式掌握離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的工作原理和基本方程。壓縮機(jī)的工作原理和基本方程。 3 3. .熟悉離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式熟悉離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的性能特點(diǎn)和性能參數(shù)。壓縮機(jī)的性能特點(diǎn)和性能參數(shù)。 4 4. .掌握離心泵和離心壓縮機(jī)的性能曲線和掌握離心泵和離心壓縮機(jī)的性能曲線和特性換算方法，往復(fù)活塞式壓縮機(jī)主要性能參特性

3、換算方法，往復(fù)活塞式壓縮機(jī)主要性能參數(shù)的計(jì)算方法。數(shù)的計(jì)算方法。 5 5. .掌握離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式掌握離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)控制方法。壓縮機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)控制方法。 6.6.了解離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式了解離心泵、離心壓縮機(jī)和往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的選型方法。壓縮機(jī)的選型方法。1.1.泵與壓縮機(jī)，錢錫俊，石油大學(xué)出版社，泵與壓縮機(jī)，錢錫俊，石油大學(xué)出版社，19881988。2.2.離心式壓縮機(jī)原理，西安交通大學(xué)透平壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)原理，西安交通大學(xué)透平壓縮機(jī)教研室，西安交通大學(xué)出版社，教研室，西安交通大學(xué)出版社，19801980。3.3.容積式壓縮機(jī)原理與結(jié)

4、構(gòu)設(shè)計(jì)，西安交通大學(xué)容積式壓縮機(jī)原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，西安交通大學(xué)壓縮機(jī)教研室，西安交通大學(xué)出版社，壓縮機(jī)教研室，西安交通大學(xué)出版社，19851985。4.4.壓縮機(jī)的安裝維護(hù)與故障分析，崔天生，西安壓縮機(jī)的安裝維護(hù)與故障分析，崔天生，西安交通大學(xué)出版社，交通大學(xué)出版社，19931993。1.2.1 1.2.1 定義定義 1.流體機(jī)械：以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)流體機(jī)械：以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、處理和輸送的機(jī)械。換、處理和輸送的機(jī)械。 2.泵：輸送液體介質(zhì)并提高其能頭的流體機(jī)泵：輸送液體介質(zhì)并提高其能頭的流體機(jī)械稱為泵。械稱為泵。 3.壓縮機(jī)：輸送氣體介質(zhì)并提高其能頭的流壓縮機(jī)：輸送氣體介質(zhì)并

5、提高其能頭的流體機(jī)械則稱為壓縮機(jī)。體機(jī)械則稱為壓縮機(jī)。1.2.2 1.2.2 用途用途 1.給流體增壓，實(shí)現(xiàn)流體輸送，使其滿足給流體增壓，實(shí)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(dòng)力源，為執(zhí)行元件、作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的動(dòng)力源，為執(zhí)行元件、控制元件提供流體動(dòng)力；控制元件提供流體動(dòng)力； 泵和壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)泵和壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，如礦山（通風(fēng)、排水、風(fēng)動(dòng)工具動(dòng)力）、域，如礦山（通風(fēng)、排水、風(fēng)動(dòng)工具動(dòng)力）、冶金（鼓風(fēng)機(jī)、燃油輸送、水輸送）、機(jī)械冶金（鼓風(fēng)機(jī)、燃油輸送、水輸送）、機(jī)械（液壓、潤(rùn)滑、氣動(dòng)）、石油化工（連續(xù)生產(chǎn)

6、（液壓、潤(rùn)滑、氣動(dòng)）、石油化工（連續(xù)生產(chǎn)的進(jìn)出料、儀表、鍋爐）、國(guó)防（飛機(jī)、火的進(jìn)出料、儀表、鍋爐）、國(guó)防（飛機(jī)、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(jī)屬于通用機(jī)械。施肥、農(nóng)藥），因此泵和壓縮機(jī)屬于通用機(jī)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(jī)1.3.2 1.3.2 特點(diǎn)特點(diǎn) 1.容積式容積式泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn)泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn) 依靠工作容積的周期性變化來實(shí)現(xiàn)流體的依靠工作容積的周期性變化來實(shí)現(xiàn)流體的增壓和輸送。當(dāng)增壓流體為液體時(shí)，稱為容積增壓和

7、輸送。當(dāng)增壓流體為液體時(shí)，稱為容積式式泵。泵。當(dāng)增壓流體為氣體時(shí)，稱為容積式當(dāng)增壓流體為氣體時(shí)，稱為容積式壓縮壓縮機(jī)。機(jī)。 2.葉片式葉片式泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn)泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn) 依靠旋轉(zhuǎn)的工作葉輪，將機(jī)械能傳遞給流依靠旋轉(zhuǎn)的工作葉輪，將機(jī)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(dòng)方向，主要分為離心式和軸流式，輪內(nèi)的流動(dòng)方向，主要分為離心式和軸流式，如離心泵和離心壓縮機(jī)、軸流泵和軸流壓縮機(jī)如離心泵和離心壓縮機(jī)、軸流泵和軸流壓縮機(jī)等均屬此類。等均屬此類。 3.噴射式噴射式泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn)泵與壓縮機(jī)的特點(diǎn) 噴射式也可認(rèn)為屬于速度式，但它沒有噴射

8、式也可認(rèn)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(guó)內(nèi)泵企業(yè)約現(xiàn)在國(guó)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(guó)內(nèi)泵產(chǎn)值；國(guó)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(guó)十大泵企業(yè)的產(chǎn)值也約占全國(guó)泵產(chǎn)值的我國(guó)十大泵企業(yè)

9、的產(chǎn)值也約占全國(guó)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(guó)國(guó) ITTITT（17.0117.01億美元）；億美元）；2 2、美國(guó)、美國(guó) 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(guó)、德國(guó) 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(guó)威爾（、英國(guó)威爾（5.845.

10、84億美元）；億美元）； 8 8 、德國(guó)、德國(guó)威樂（威樂（5.845.84億美元）；億美元）；9 9、美國(guó)、美國(guó) IDEX IDEX （4.274.27億億美元）；美元）；1010、美國(guó)、美國(guó) PENTAIR PENTAIR （4.04.0億美元）億美元） 國(guó)內(nèi)國(guó)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(tuán)；沈陽水泵廠有限公司；上上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)；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(zhǎng)沙水有限公司；石家莊泵業(yè)有限公司；湘電長(zhǎng)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(guó)內(nèi)泵產(chǎn)值年增長(zhǎng)率國(guó)內(nèi)泵產(chǎn)值年增長(zhǎng)率10.5%10.5%，約為國(guó)家經(jīng)濟(jì)，約為國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的增長(zhǎng)率的1.51.5倍，是世界泵年增長(zhǎng)率倍，是世界泵年增長(zhǎng)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(guó)泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計(jì)、我國(guó)泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計(jì)、引進(jìn)、自行開發(fā)等幾種引進(jìn)、自行開發(fā)等幾種 (1(1) )聯(lián)合設(shè)計(jì)產(chǎn)品。以沈泵所為主的研究聯(lián)合設(shè)計(jì)產(chǎn)品。以沈泵所為主的研究單位，單位，

12、2020世紀(jì)世紀(jì)60608080年代，組織有關(guān)泵廠進(jìn)行年代，組織有關(guān)泵廠進(jìn)行了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計(jì)。如了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計(jì)。如IS(IBIS(IB) )型單級(jí)單吸型單級(jí)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(jí)泵；型節(jié)段式多級(jí)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(jìn)產(chǎn)品。引進(jìn)產(chǎn)品。8080年代以前我國(guó)引進(jìn)的泵技年代以前我國(guó)引進(jìn)的泵技術(shù)很少，到改革開放初期，大量從國(guó)外引進(jìn)泵術(shù)很少，到改革開放初期，大量從國(guó)外引進(jìn)泵技術(shù)，并隨著外國(guó)泵公司以合資或獨(dú)資的形式技術(shù)，并隨著外國(guó)泵公司以合資或獨(dú)資的形式陸續(xù)進(jìn)入我國(guó)，也帶進(jìn)了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。陸續(xù)進(jìn)入我國(guó)，也帶進(jìn)了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。引進(jìn)的這些泵產(chǎn)品，技術(shù)比較成熟，性能比較引進(jìn)的這些泵產(chǎn)品，技術(shù)比較成熟，性能比較先進(jìn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用，先進(jìn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)泵技術(shù)的發(fā)展起了重要作用，成為我國(guó)泵產(chǎn)品的主體，至今仍大量生產(chǎn)。其成為我國(guó)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(jìn)一步改進(jìn)。進(jìn)一步改進(jìn)。 (3(3) )外國(guó)在華合資（獨(dú)資）泵企業(yè)的產(chǎn)品。外國(guó)在華合資（獨(dú)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(jí)單吸離心泵、型單級(jí)單吸離心泵、 P P 型節(jié)段式多型節(jié)段式多級(jí)離心泵；大連帝國(guó)屏蔽泵；沈陽飛力潛級(jí)離心泵；大連帝國(guó)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(guó)內(nèi)產(chǎn)品好，盡管這些產(chǎn)品的質(zhì)量大都比國(guó)內(nèi)產(chǎn)品好，盡管價(jià)格高，但銷售情況很好。價(jià)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(jí)離心泵；級(jí)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(biāo)準(zhǔn)化程度不高，這些產(chǎn)品大部

16、分通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，性能也有待進(jìn)一步提高。性能也有待進(jìn)一步提高。 2).2).關(guān)鍵泵產(chǎn)品從部分進(jìn)口到現(xiàn)在基本全部關(guān)鍵泵產(chǎn)品從部分進(jìn)口到現(xiàn)在基本全部國(guó)產(chǎn)化國(guó)產(chǎn)化 由于引進(jìn)產(chǎn)品和由于引進(jìn)產(chǎn)品和 KSBKSB等著名企業(yè)的進(jìn)入，等著名企業(yè)的進(jìn)入，我國(guó)泵的生產(chǎn)能力顯著提高。國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門的我國(guó)泵的生產(chǎn)能力顯著提高。國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jí)泵；鋼廠高烯和加氫裝置用高速泵、高壓多級(jí)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(yáng)程（礦用大流量高揚(yáng)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(jī)床加工，從而可以提高泵的制造質(zhì)量?？貦C(jī)床加工，從而可以提高泵的制造質(zhì)量。 (2)(2)泵水力設(shè)計(jì)與繪型軟件逐漸代替人工泵水力設(shè)計(jì)與繪型軟件逐漸代替人工計(jì)算和繪圖，快速、準(zhǔn)確。計(jì)算和繪圖，快速、準(zhǔn)確。 (3)(3)泵內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算從準(zhǔn)三元非粘性

18、流動(dòng)向泵內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算從準(zhǔn)三元非粘性流動(dòng)向全三元粘性流動(dòng)進(jìn)展。全三元粘性流動(dòng)進(jìn)展。 (4)(4)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量。由探針進(jìn)行測(cè)量?jī)?nèi)部流內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量。由探針進(jìn)行測(cè)量?jī)?nèi)部流場(chǎng)發(fā)展到使用激光多普勒測(cè)速儀（場(chǎng)發(fā)展到使用激光多普勒測(cè)速儀（ LVD LVD ）進(jìn)行）進(jìn)行測(cè) 量 ， 現(xiàn) 在 開 始 使 用 粒 子 圖 象 測(cè) 速 技 術(shù)測(cè) 量 ， 現(xiàn) 在 開 始 使 用 粒 子 圖 象 測(cè) 速 技 術(shù)（ PIV PIV ）。）。 PIVPIV方法突破傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量的限方法突破傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量的限制，可瞬時(shí)無接觸測(cè)量一個(gè)截面上的速度分布，制，可瞬時(shí)無接觸測(cè)量一個(gè)截面上的速度分布，具有較高的測(cè)量精度具有較高的測(cè)量精度 。

19、 (5)(5)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 為了提高泵的性能，為了提高泵的性能，許多學(xué)者進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究。歸納起來許多學(xué)者進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)資料為主要有以下幾種方法：以優(yōu)秀模型統(tǒng)計(jì)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(biāo)的損失極值優(yōu)化法；以某一指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)標(biāo)的損失極值優(yōu)化法；以某一指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的準(zhǔn)則篩選優(yōu)化法。值得說明的是目前的優(yōu)化的準(zhǔn)則篩選優(yōu)化法。值得說明的是目前的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，可能只對(duì)具體泵的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。設(shè)計(jì)方法，可能只對(duì)具體泵的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。另外另外 CFD CFD 等先進(jìn)技術(shù)

20、的問世，在很大程度上等先進(jìn)技術(shù)的問世，在很大程度上沖淡了對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的興趣，近兩年研究?jī)?yōu)化設(shè)沖淡了對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的興趣，近兩年研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法的學(xué)者逐漸減少。計(jì)方法的學(xué)者逐漸減少。 4).4).無堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)取得進(jìn)展無堵塞泵和低比轉(zhuǎn)速泵技術(shù)取得進(jìn)展 ( (1 1) )我國(guó)自行總結(jié)出的無堵塞泵設(shè)計(jì)方法，我國(guó)自行總結(jié)出的無堵塞泵設(shè)計(jì)方法，基本達(dá)到實(shí)用程度，國(guó)內(nèi)廣泛使用。設(shè)計(jì)方法主基本達(dá)到實(shí)用程度，國(guó)內(nèi)廣泛使用。設(shè)計(jì)方法主要包括：沿流道中線斷面變化規(guī)律設(shè)計(jì)雙流道葉要包括：沿流道中線斷面變化規(guī)律設(shè)計(jì)雙流道葉輪；方格網(wǎng)保角變換方法設(shè)計(jì)螺旋離心式葉輪；輪；方格網(wǎng)保角變換方法設(shè)計(jì)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(jì)旋流式葉輪。設(shè)計(jì)旋流式葉輪。 ( (2) )低比轉(zhuǎn)速泵理論和設(shè)計(jì)的研究廣泛而深低比轉(zhuǎn)速泵理論和設(shè)計(jì)的研究廣泛而深入入 無過載設(shè)計(jì)方法得到推廣應(yīng)用，采用長(zhǎng)短葉片無過載設(shè)計(jì)方法得到推廣應(yīng)用，采用長(zhǎng)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(dá)到國(guó)外同類模型的先進(jìn)水軸流泵模型達(dá)到國(guó)外同類模型的先進(jìn)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(guó)日，全國(guó)2727個(gè)模型，參加了水利部南水北調(diào)工程水泵模個(gè)模型，參加了水利部南水北調(diào)工程水

22、泵模型天津同臺(tái)測(cè)試。模型比轉(zhuǎn)速型天津同臺(tái)測(cè)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(gè)模型的個(gè)模型的平均效率超過平均效率超過85% 85% ，已達(dá)到國(guó)外同類模型的先，已達(dá)到國(guó)外同類模型的先進(jìn)水平。國(guó)家南水北調(diào)等重要工程的低揚(yáng)程水進(jìn)水平。國(guó)家南水北調(diào)等重要工程的低揚(yáng)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(jī)械，應(yīng)用非常廣泛，而且泵是一種通用機(jī)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(jìn)泵、計(jì)算機(jī)冷卻泵、空調(diào)泵、導(dǎo)熱油泵、油進(jìn)泵、計(jì)算機(jī)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(tái)注水泵等。氣混輸泵、煙氣脫硫泵、石油平臺(tái)注水泵等?？赡苓€存在著應(yīng)當(dāng)用泵的地方而沒有用泵，新可能還存在著應(yīng)當(dāng)用泵的地方而沒有用泵，新的用泵領(lǐng)域也會(huì)不斷出現(xiàn)，這就需要我們注意的用泵領(lǐng)域也會(huì)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(jìn)技術(shù)結(jié)合實(shí)際開展試驗(yàn)研究等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合實(shí)際開展試驗(yàn)

24、研究 3). 3).樹立精品意識(shí)，重視標(biāo)準(zhǔn)化、通用化樹立精品意識(shí)，重視標(biāo)準(zhǔn)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(jī)理的研究；高效斜流泵水力模例如：渣漿泵磨損機(jī)理的研究；高效斜流泵水力模型研究；自吸泵簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高效率的研究；便于型研究；自吸泵簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高效率的研究；便于檢修的高效、大流量、高揚(yáng)程礦山排水泵和輸油泵檢修的高效、大流量、高揚(yáng)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(jì)量泵（隔膜泵）磁力泵提高可靠性的研究；新型計(jì)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(shí)現(xiàn)泵技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展采用復(fù)合技術(shù)實(shí)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(jī)轉(zhuǎn)輪的結(jié)合，

26、成為水水泵葉輪和水輪機(jī)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(qiáng)離心泵和活塞隔膜泵結(jié)合，構(gòu)成一種強(qiáng)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(zhǎng)短葉片結(jié)合使用，解決葉輪進(jìn)口堵長(zhǎng)短葉片結(jié)合使用，解決葉輪進(jìn)口堵塞和出口擴(kuò)散問題。塞和出口擴(kuò)散問題。 (8(8).).短葉片向長(zhǎng)葉片背面偏置，可防止軸短葉片向長(zhǎng)葉片背面偏置，可防止軸向旋渦和出口流動(dòng)分

27、離。向旋渦和出口流動(dòng)分離。 (9).(9).下裝低揚(yáng)程葉輪提液，上裝高揚(yáng)程葉下裝低揚(yáng)程葉輪提液，上裝高揚(yáng)程葉輪加壓的長(zhǎng)軸液下泵（雙輪液下泵），解決長(zhǎng)輪加壓的長(zhǎng)軸液下泵（雙輪液下泵），解決長(zhǎng)軸液下泵制造困難，運(yùn)行不可靠問題。軸液下泵制造困難，運(yùn)行不可靠問題。 (10(10).).把機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)裝在末級(jí)葉把機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)裝在末級(jí)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(dòng)、葉輪前、后的壓差平衡軸向力。如能解決動(dòng)、靜環(huán)的磨損問題，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。靜環(huán)的磨損問題，經(jīng)濟(jì)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(gè)間隙，可以像平衡盤一樣自由于形成徑向、軸向兩個(gè)間隙，可以像平衡盤一樣自動(dòng)平衡軸向力。動(dòng)平衡軸向力。 (12).(12).糊狀填料密封，這種密封由美國(guó)赤士頓糊狀填料密封，這種密封由美國(guó)赤士頓公司首先使用，并在我國(guó)銷售，它是由石墨、纖維、公司首先使用，并在我國(guó)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(bǔ)充）。據(jù)說在有些情況下使用，可以用注射槍注入（補(bǔ)充）。據(jù)說在有些情況下使用，效果不錯(cuò)。盡管目前還不能在所有的泵上使用，但是效果

29、不錯(cuò)。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(xiàng)突破。這種思路十分可貴，有希望成為密封技術(shù)的一項(xiàng)突破。 (13)(13). .渣漿泵葉輪采用扭曲葉片，可能會(huì)渣漿泵葉輪采用扭曲葉片，可能會(huì)因?yàn)榉狭鲃?dòng)狀態(tài)而減輕磨損，并能提高效率。因?yàn)榉狭鲃?dòng)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(shí)例不勝枚舉，要用采用復(fù)合技術(shù)的成功實(shí)例不勝枚舉，要用好用活復(fù)合技術(shù)，要求有較寬的知識(shí)面，并敢好用活復(fù)合技術(shù)，要求有較寬的知識(shí)面，并敢于創(chuàng)新。于創(chuàng)新。 1.4.21.4.2壓縮機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)壓縮機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 多年來，我國(guó)壓縮機(jī)制造業(yè)在引多年來，我國(guó)壓縮機(jī)制

30、造業(yè)在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，消化吸收和自主開發(fā)基礎(chǔ)上，攻進(jìn)國(guó)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(fēng)機(jī)和富氣壓縮機(jī)、加氫裝置用的裝置用的主風(fēng)機(jī)和富氣壓縮機(jī)、加氫裝置用的循環(huán)氫壓縮機(jī)、新氫壓縮機(jī)，乙烯三大壓縮機(jī)，循環(huán)氫壓縮機(jī)、新氫壓縮機(jī)，乙烯三大壓縮機(jī)，化肥四大壓縮機(jī)組等已大量在石化生產(chǎn)中應(yīng)用。化肥四大壓縮機(jī)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(jī)和軸流式壓縮機(jī)其中，水平剖分式離心壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)制造技術(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，制造技術(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，往復(fù)式活塞壓縮機(jī)達(dá)到

31、國(guó)際同類產(chǎn)品水平。往復(fù)式活塞壓縮機(jī)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平。 1. 透平壓縮機(jī)透平壓縮機(jī) 在石化領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)離心壓縮機(jī)在高技在石化領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)離心壓縮機(jī)在高技術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國(guó)內(nèi)的需要。術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國(guó)內(nèi)的需要。另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國(guó)外另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國(guó)外還有差距。隨著我國(guó)石化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，還有差距。隨著我國(guó)石化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，離心壓縮機(jī)在大型化方面將面臨新的課題，國(guó)離心壓縮機(jī)在大型化方面將面臨新的課題，國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造這些大型氣體壓縮機(jī)上還沒有成內(nèi)在設(shè)計(jì)制造這些大型氣體壓縮機(jī)上還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。熟的經(jīng)驗(yàn)。 離心式壓縮機(jī)需要

32、向大容量發(fā)展，以滿足離心式壓縮機(jī)需要向大容量發(fā)展，以滿足我國(guó)石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的要求，同時(shí)隨著我國(guó)石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的要求，同時(shí)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(rùn)滑聯(lián)軸器的出現(xiàn)，透平壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主潤(rùn)滑聯(lián)軸器的出現(xiàn)，透平壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為：不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品；進(jìn)一要表現(xiàn)為：不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品；進(jìn)一步研究三元流動(dòng)理論，將其應(yīng)用到葉輪和葉片步研究三元流動(dòng)理論，將其應(yīng)用到葉輪和葉片擴(kuò)壓器等元件的設(shè)計(jì)中，以期達(dá)到高效機(jī)組；擴(kuò)壓器等元件的設(shè)計(jì)中，以期達(dá)到高效機(jī)組；低噪聲化，采用噪聲防護(hù)以改善操作環(huán)境。低噪聲化，采用噪聲防護(hù)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(jī)在大冷在制冷空調(diào)領(lǐng)域，目前透平壓縮機(jī)在大冷量范圍內(nèi)仍保持優(yōu)勢(shì)。離心式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)零量范圍內(nèi)仍保持優(yōu)勢(shì)。離心式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)零件少而簡(jiǎn)單，且制造精度低，所以其制造費(fèi)用件少而簡(jiǎn)單，且制造精度低，所以其制造費(fèi)用相對(duì)低且可靠性高。由于受到螺桿式壓縮機(jī)和相對(duì)低且可靠性高。由于受到螺桿式壓縮機(jī)和吸收式制冷機(jī)的影響，離心式制冷壓縮機(jī)的發(fā)吸收式制冷機(jī)的影響，離心式制冷壓縮機(jī)的發(fā)展相對(duì)較為緩慢。在目前的技術(shù)條件下，離心展相對(duì)較為緩慢。在目前的技術(shù)條件下，離心式制冷壓縮機(jī)主要用于大型建筑內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)，式制冷壓縮機(jī)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(xiàng)目紛紛上需求量較少。近幾年由于大型基建項(xiàng)目紛紛上馬，離心式制冷壓縮機(jī)又成為關(guān)注的熱點(diǎn)。馬，離心式制冷壓縮機(jī)又成為關(guān)注的熱點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機(jī)的制造廠家國(guó)內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機(jī)的制造廠家有十余家，主要有沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司、有十余家，主要有沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司、陜西鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司、上海鼓風(fēng)機(jī)廠陜西鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司、上海鼓風(fēng)機(jī)廠等，其中沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的離心等，其中沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的離心壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)石化壓縮機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)到壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)石化壓縮機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%以上。以上。 2. 2. 往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī) 在石化領(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大

35、容在石化領(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)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(yùn)行的新型氣向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行。機(jī)運(yùn)行。 在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式

36、壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求但隨著人們對(duì)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(jī)開始占有一定的的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機(jī)開始占有一定的市場(chǎng)。市場(chǎng)。 在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，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(chǎng)份額正逐漸減小。進(jìn)一步提高往復(fù)式冰箱壓縮場(chǎng)份額正逐漸減小。進(jìn)一步提高往復(fù)式冰箱壓縮機(jī)的效率、降低系統(tǒng)噪聲是它的主要發(fā)展方向。機(jī)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(guó)已經(jīng)形成年發(fā)展我國(guó)已經(jīng)形成L L、D D、DZDZ、H H、M M型等數(shù)十個(gè)壓縮機(jī)系列的數(shù)百種產(chǎn)品。目前，型等數(shù)十個(gè)壓縮機(jī)系列的數(shù)百種產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)中小型壓縮機(jī)已經(jīng)基本滿足國(guó)內(nèi)石化行業(yè)國(guó)內(nèi)中小型壓縮機(jī)已經(jīng)基本滿足國(guó)內(nèi)石化行業(yè)需求，但大型往復(fù)式壓縮機(jī)還不能滿足需要。需求，但大型往復(fù)式壓縮機(jī)還不能滿足需要。沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司從德國(guó)引進(jìn)了了沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司從德國(guó)引進(jìn)了了全套往復(fù)式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，在大中型往全套往復(fù)式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，在大中型往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)開發(fā)方面已取得突破性進(jìn)展。復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)開發(fā)方面已取得突破性進(jìn)展。 3. 3. 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) 1).1).滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。目前滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。目前滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器，在冰箱上也有一定機(jī)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(jī)不需要吸氣閥，使它適用