第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國泵產(chǎn)品圖樣的來源可分為聯(lián)合設(shè)計、引進(jìn)、自行開發(fā)等幾種。

1、聯(lián)合設(shè)計產(chǎn)品以沈泵所為主的 研究 單位，20世紀(jì)60~80年代，組織有關(guān)泵廠進(jìn)行了許多種泵的聯(lián)合設(shè)計。如IS（IB）型單級單吸離心泵；IH型化工泵；S（SH）型雙吸離心泵；D（DG）型節(jié)段式多級泵；W型旋渦泵；Y型油泵；JC型深井泵；HW型混流泵；QJ型深井潛水泵；IR型熱水泵；BPZ型噴灌自吸泵；FY型耐腐蝕液下離心泵；3G型三螺桿泵等。這些產(chǎn)品當(dāng)時都是國內(nèi)的主導(dǎo)產(chǎn)品，至今仍在生產(chǎn)，但是有些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)（造型）、性能指標(biāo)比較落后，應(yīng)當(dāng)逐步用新型產(chǎn)品替代。

2、引進(jìn)產(chǎn)品80年代以前我國引進(jìn)的泵技術(shù)很少，到改革開放初期，大量從國外引進(jìn)泵技術(shù)，并隨著外國泵公司以合資或獨資的形式陸續(xù)進(jìn)入我國，也帶進(jìn)了一些新的泵產(chǎn)品技術(shù)。例如：石泵－沃爾曼的渣漿泵；石泵（天津電機(jī)廠）－德國里茲公司的井用潛水電泵；沈泵（上泵）－德國KSB公司的鍋爐給水泵；上海電力修造廠－英國威爾公司的鍋爐給水泵；上海水泵廠－KSB公司的冷凝水泵；長沙水泵廠－日本日立公司的冷凝水泵；大連耐酸泵廠－瑞士蘇爾壽公司的CZ、ZA（ZE）等化工流程泵；上海水泵廠泵－美國德來賽公司的污水泵；佛山水泵廠－德國西門子公司的水環(huán)真空泵；上海水泵廠－KSB公司的熱水泵、船用泵；天津工業(yè)泵總廠－德國阿爾維勒公司的螺桿泵；天津工業(yè)泵總廠－日本大晃公司的船用泵；南京深井泵廠－德國ABS公司的潛污泵；長沙水泵廠－美國英格索爾公司的大型立式斜流泵；上海第一水泵廠－英國M•J公司的高揚程多級離心泵；襄樊五二五廠－法國H•S公司的磷酸泵等。管道泵管道離心泵引進(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)。

3、外國在華合資（獨資）泵企業(yè)的產(chǎn)品例如：上海KSB－Omega(RDL)雙吸泵、鍋爐給水泵、冷凝泵；嘉立特（茬原）－化工流程泵；佛山（安德里茲）－紙漿泵；南京古爾茲－ISO型單級單吸離心泵、P型節(jié)段式多級離心泵；大連帝國－屏蔽泵；沈陽飛力－潛水排污泵；蘇州格蘭富－沖壓泵；蘭州耐馳－螺桿泵。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。（4）自行開發(fā)產(chǎn)品AY油泵；TSWA多級離心泵；ZJ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；立式排污泵；潛水軸流泵（混流泵）；雙吸泵；紙漿泵等。這些產(chǎn)品大部分通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，性能也有待進(jìn)一步提高。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

離心泵主要結(jié)構(gòu)示意圖

離心泵的主要過流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位于葉輪的進(jìn)水口前面，起到把液體引向葉輪的作用；壓水室主要有螺旋形壓水室(蝸殼式)、導(dǎo)葉和空間導(dǎo)葉三種形式；葉輪是泵的最重要的工作元件，是過流部件的心臟，葉輪由蓋板和中間的葉片組成。

離心泵工作前，先將泵內(nèi)充滿液體，然后啟動離心泵，葉輪快速轉(zhuǎn)動，葉輪的葉片驅(qū)使液體轉(zhuǎn)動，液體轉(zhuǎn)動時依靠慣性向葉輪外緣流去，同時葉輪從吸入室吸進(jìn)液體，在這一過程中，葉輪中的液體繞流葉片，在繞流運動中液體作用一升力于葉片，反過來葉片以一個與此升力大小相等、方向相反的力作用于液體，這個力對液體做功，使液體得到能量而流出葉輪，這時液體的動能與壓能均增大。

離心泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用把原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心泵的作用液體從葉輪進(jìn)口流向出口的過程中，其速度能和壓力能都得到增加，被葉輪排出的液體經(jīng)過壓出室，大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后沿排出管路輸送出去，這時，葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓，吸水池中的液體在液面壓力（大氣壓）的作用下，被壓入葉輪的進(jìn)口，于是，旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。

第三節(jié) 高壓離心泵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)難點 分析

油田注水系統(tǒng)地面設(shè)備的節(jié)能技改重點開始轉(zhuǎn)向6kv高壓及1000kw以上的大型離心泵機(jī)組。由于這些耗電“巨無霸”多數(shù)投產(chǎn)于計劃經(jīng)濟(jì)年代，機(jī)組設(shè)計普遍按照油田開采后期含水高，注水量大，地層滲透率降低考慮，因此設(shè)計流量大和揚程高，配置的拖動電機(jī)功率大、電壓高。但是隨著地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多變，目前這些大功率離心泵機(jī)組絕大部分的運行工況遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計流量和揚程，并且受到傳統(tǒng)控制手段的限制，生產(chǎn)現(xiàn)場只能依靠調(diào)節(jié)開泵臺數(shù)進(jìn)行粗調(diào)和調(diào)節(jié)泵排出閥節(jié)流細(xì)調(diào)來控制注水量，由此造成注水系統(tǒng)泵干壓差大、單耗高、效率低。

基于對國內(nèi)外油田注水大型離心泵高能耗問題的認(rèn)識和對當(dāng)前自控領(lǐng)域高壓大功率電動機(jī)TDGC-5K帶電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的比較 研究 ，選擇目前世界上高壓大功率變頻技術(shù)領(lǐng)先的robicon第四代完美無諧波高壓變頻器HUB8-PID功能器為核心部件，通過系統(tǒng)集成與技術(shù)整合，形成了一套具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的解決方案。

注水站應(yīng)用變頻器實施節(jié)能技改的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計：

近幾年來，隨著高壓大功率變頻器的不斷換代，國內(nèi)其它油田在高壓大功率電動機(jī)居多的注水系統(tǒng)實施變頻節(jié)能改造也逐漸增多。從國產(chǎn)品牌的生產(chǎn)和使用情況看，雖然國內(nèi)的成都佳靈和北京利德華福生產(chǎn)的高壓大功率變頻器在市場有一定的份額，但涉足油田注水系統(tǒng)高壓大功率離心泵改造的卻寥寥無幾。主要原因:一是產(chǎn)品起步較晚，二是產(chǎn)品主要性能指標(biāo)距國外知名品牌還有差距。鑒于高壓變頻投資大、風(fēng)險高，所以目前條件下，應(yīng)用國外最先進(jìn)的成熟高壓變頻技術(shù)是必要的。從國外品牌的使用情況看，國內(nèi)多數(shù)是從2000年后才開始應(yīng)用，據(jù)了解多為二代或三代產(chǎn)品，使用中諧波的污染問題、英文界面帶來的管理不便問題、輸出波形畸變造成的轉(zhuǎn)矩振動問題、變頻器自身損耗大效率低的問題等等，都在一定程度上對現(xiàn)場生產(chǎn)造成了不良影響。

基于以上原因，為了確保勝利油田第一次應(yīng)用高壓變頻器串行通訊接口卡實施注水站節(jié)能改造取得成功，我們確定采用美國robicon第四代完美無諧波高壓（6kv）變頻器作為義一注水站實施節(jié)能改造的核心設(shè)備。該設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性具體體現(xiàn)在主要性能指標(biāo)均高于同類產(chǎn)品:無諧波污染，符合ieee5191992和gb/t14549-93標(biāo)準(zhǔn)的最嚴(yán)格要求;功率因數(shù)高，在20～100%的負(fù)載下均能達(dá)到或超過0.95的功率因數(shù);效率高，總效率達(dá)到97%;頻率精度高，在所有因素下都能達(dá)到±0.5%;適用性強(qiáng)，可適用國產(chǎn)各種普通異步電機(jī);用戶界面人性化程度高，可顯示速度，電流，電壓，功率，用電度數(shù)的數(shù)字表。也可現(xiàn)場設(shè)置工控機(jī)或筆記本電腦，參數(shù)調(diào)整方便;隔離變壓器SBK-750VA帶鐵殼能保護(hù)電機(jī)不受共模電壓的影響;變頻器對電網(wǎng)電壓有極強(qiáng)的適應(yīng)能力;完善的變頻器固有保護(hù)功能;功率單元為模塊化設(shè)計，不須專用工具，維修方便。

第四節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，泵產(chǎn)品必將向智能化方向發(fā)展，能夠?qū)毫?、流量、溫度和振動等參?shù)進(jìn)行監(jiān)測；能夠?qū)Ρ玫妮S、軸承和密封的狀況進(jìn)行評估；能夠?qū)收系脑蜻M(jìn)行診斷等。泵 行業(yè) 的技術(shù)發(fā)展將集中體現(xiàn)在設(shè)計電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)、改善驅(qū)動裝置和尋求新的材料等方面。

1、向大型化和高速化的方向發(fā)展’

隨著電站、石化裝置和水利工程等朝著大型化、規(guī)模化的方向發(fā)展，泵作為其配套產(chǎn)品必然朝著大型化和高速化的方向發(fā)展。

2、向多品種和多用途的方向發(fā)展

為滿足不同工況和用途的需求，泵產(chǎn)品勢必向擴(kuò)大品種規(guī)格、拓展性能范圍方向發(fā)展。目前國內(nèi)泵產(chǎn)品在規(guī)格、品種和用途廣泛性方面還有待于進(jìn)一步提高。例如，對于高壓小流量用泵、混合酸用泵和腐蝕性極強(qiáng)的化工漿料用泵等，還需要不斷開發(fā)新品種。

3、理論與設(shè)計方法的科學(xué)化

加強(qiáng)泵的基礎(chǔ)理論 研究 ，注重交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科、新興學(xué)科的相互滲透。理論 研究 的重點是：泵內(nèi)部流動的測量、數(shù)值模擬及性能預(yù)測；一元黏性流動的數(shù)值計算；多相流動的理論與應(yīng)用；泵的優(yōu)化設(shè)計及設(shè)計的多樣化。

4、CAD、CAM、CIMS技術(shù)的發(fā)展與推廣

生產(chǎn)和制造的高技術(shù)化是產(chǎn)品“價廉物美"的根本保證。通過利用先進(jìn)的計算機(jī)輔助計和計算機(jī)輔助制造技術(shù)，不僅保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，而且縮短了設(shè)計周期，大大提高產(chǎn)品設(shè)計能力，實現(xiàn)了設(shè)計方案的最優(yōu)化，確保了產(chǎn)品的可靠性。同時，計算機(jī)制造集成系統(tǒng)(CIMS)和虛擬技術(shù)的應(yīng)用，大大地縮短了泵產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，保證了產(chǎn)品的性能。

5、產(chǎn)品模塊化和個性化

模塊化泵技術(shù)是泵業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢。在模塊化泵系列中，只需要少數(shù)幾個零件就可以構(gòu)成整個泵系列，從而可以降低生產(chǎn)成本，縮短交貨時間，減少零部件和備件的庫存，而個性化的發(fā)展則要求產(chǎn)品逐漸趨向于朝多品種、小批量的方向發(fā)展。

6、材料技術(shù)

近年來，各種新材料的開發(fā)和應(yīng)用是推動泵技術(shù)發(fā)展的一個重要因素。泵的零部件采用了各種各樣的新材料，所帶來的好處主要是延長了泵在腐蝕性介質(zhì)中的使用壽命和可靠性，并擴(kuò)展了泵的使用范圍。同時，涂覆技術(shù)和材料的表面處理技術(shù)在改善泵的流動特性、耐腐蝕性和耐磨性方面變得日益重要，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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