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水泵知识

排灌离心泵技术发展现状

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(1)离心泵在农业生产中的作用及意义
    离心泵具有转速高、体积小、重量轻、扬程高、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等优点,在农业排灌方面得到广泛应用。  
    我国现有灌溉面积有约0.27亿公顷(1hm2—104 m2)采用机电泵提水滴灌或喷灌,0.34亿公顷采用机电泵排涝。目前我国排灌机械动力保有量约8000万千瓦,占农用机械总动力保有量约25%。农用离心式水泵保有量8 0 0万台,耗油量约占全国总油耗的5%,耗电量约占全国总发电的21%。排灌机械的发展直接影响着我国农业的发展和国民经济的增长。
    农用水泵市场销量较大的是中小型离心泵和小型潜水泵。从20世纪70年代起,我国排灌机械就开始出口,出口主要产品有离心泵、混流泵、潜水离心电泵和家用微型离心泵。
    (2)离心泵设计趋势
    ①离心泵的设计面向市场化  设计的最终目的是生产出满足市场需求的产品。但设计出的产品能否满足预想的要求,满足的程度如何,即产品的质量和性能如何,主要是在设计阶段决定的。设计产品成本的75%~80%是在设计阶段决定,从费用的角度来看,设计通常是研制一个产品各个阶段花费最少的一个阶段,但从后果来看可能是最昂贵的。市场对泵类产品的需求也向多元化、专用化方向发展,对泵类产品的运行可靠性、运行经济性、产品寿命等技术要求越来越高,离心泵类产品的更新换代的速度加快,这要求产品的研发部门跟上市场需求步伐,以最快的速度,开发出新产品。此外离心泵产品的外部造型也成了决定其商品性高低的一个不可忽略的因素。
    ②离心泵的设计向两极化方向发展  目前离心泵一方面向高速、高压、高扬程方向发展,即向低比转速方向发展,另一方面向低压、大流量、低扬程方向发展,即向排灌调水用轴流式离心泵方向发展。目前设计的低比转速离心泵已经逐步能够提供原来只有容积式泵才能提供的液体高压。低比转速离心泵由于其流量小、扬程高的特点而广泛地应用于石油化工、制药和化学工业等领域。随着应用领域的需要,低比转速离心泵已向高压、高效、高密度参数方向发展,其比转速趋向越来越小。然而低比转速离心泵普遍存在着效率低及小流量工作区稳定性差的问题。如果离心泵的扬程一流量特性曲线存在正斜率上升段,当离心泵在低于设计点工况或最佳效率点的流量下工作时,就会产生不稳定。
    ③CAD和CAM技术的广泛应用  使用CAD软件针对离心泵水力设计大量繁杂的计算和绘型工作,与常规的设计、计算、绘型和工程图的绘制方法相比,可以加快设计进度、缩短设计时间以及能够进行多方案比较等。CAD技术还可以对离心泵的叶轮和蜗壳局部参数进行优化设计,使用CAD人机对话模型对水泵参数进行调整。到目前为止,人们对离心泵内流动规律的认识还很不够,离心泵的水力设计还只能在半理论半经验方法的基础上进行。
    (3)国内化工泵研究现状
    ①共性工程技术研究还不够深入  近2 0年来,国内许多大专院校和科研单位的技术人员都对低比转速离心泵进行了大量而卓有成效的研究,使泵的理论、设计和制造达到了新的水平。在泵技术领域有许多共性工程技术,例如离心泵内部流体的测试、水力和结构设计的CAD技术、工业化规模生产匹.配技术、蜗壳的优化设计等,国内泵行业在这方面的研究还不够深入。  
    ②我国水泵行业接受新知识、新技术的敏感性不强  泵的理论、设计和制造新技术实际应用与生产还不够广泛。生产的离心泵效率普遍偏低,与国外先进水平相比低3%~5%,制造技术也较低,有时批量生产的离心泵比模型泵的效率低l 0%,抗汽蚀性能也较差。   
    ③泵产品结构调整和开发适销对路产品力度不够  近年来,虽然我国泵类产品的品种不断增加,生产厂家也增加很多,但仍有很多短线产品,而很多企业仍在生产落后甚至淘汰的低档的产品。
    ④离心泵蜗壳优化研究不足  对于低比转速离心泵,蜗壳中的水力损失占水泵总损失的25%~50%,并且比转速越低,蜗壳内的水力损失比重越大。目前能见到有关离心水泵的优化设计论文大都是关于水泵叶轮的优化设计,很少见有关离心泵蜗壳的优化设计。
    ⑤目前所设计离心泵型号单一  同一个类型的离心泵在很多工作场合使用,离心泵的整体适应性差,效率不高。目前离心泵的设计趋势主要是针对某一特定的使用工况进行设计的,针对性比较强,设计出的离心泵的效率比较高,泵的运行费用也比较经济。

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