Thread Content
Инновации и развитие технологий насосов в нашей стране, 22.12.2015 С развитием науки и техники промышленность также постоянно меняется. Работа в изоляции крайне вредна для развития любой отрасли, тем более для производственной сферы, которая зависит от технологического прогресса. Как известно, в последние годы производственные мощности отрасли насосостроения в нашей стране значительно увеличились, однако для дальнейшего развития рынка необходимо уделять внимание технологиям и инновациям. Перспективы развития технологий водяных насосов 1. Необходимо обращать внимание на поиск и разработку насосов для новых сфер применения. Насосы являются универсальными машинами, находящими широкое применение; к тому же постоянно появляются новые сферы, в которых требуются насосы. Например: насосы для сердца, насосы с принципом водяного распространения давления, насосы для охлаждения компьютеров, насосы для кондиционеров, насосы для теплопередающей жидкости, насосы для перекачки нефти и газа, насосы для десульфуризации дымовых газов, насосы для подачи воды на нефтяные платформы и т. д. Возможно, существуют места, где следовало бы использовать насосы, но этого не делается; кроме того, постоянно появляются новые области применения насосов. Поэтому нам необходимо обращать на это внимание и прилагать усилия для их разработки. 2. Проведение экспериментальных исследований с применением современных технологий, таких как CFD и PIV. Нельзя отрицать преимущества таких современных технологий, как CFD; в настоящее время во всех учебных заведениях имеется соответствующее программное обеспечение для проведения расчетов. Более 50% диссертаций аспирантов связаны с этой областью. У новой технологии есть свой процесс совершенствования до полной готовности; в настоящее время её следует использовать как вспомогательный инструмент для решения практических инженерных задач в сочетании с традиционными методами проектирования. Кроме того, следует по возможности учитывать реальные условия, иначе будет трудно добиться зрелости и совершенствования. На начальном этапе не стоит выбирать слишком сложные задачи: например, можно рассчитать работу одного насоса от входа до выхода, или работу всей насосной станции от водоема подачи до водоема выпуска. Результаты таких расчетов бывают трудны для интерпретации. Такие участки, подверженные износу, как у насосов для перекачки шлама, или зоны вихрей в каналах подачи воды, отлично подходят для исследования с помощью технологий CFD и PIV. Кроме того, некоторые крупные производители насосов должны сотрудничать с подходящими учебными заведениями для проведения исследований в этой области. 3. Уделять внимание исследованиям и разработкам в области ключевых технологий и ключевых продуктов. Чтобы повысить технический уровень насосов, необходимо решить ключевые технологические проблемы. Например: исследование механизмов износа насосов для перекачки шлама; исследование гидравлической модели высокоэффективных наклонных насосов; исследования по упрощению конструкции самовсасывающихся насосов с целью повышения их эффективности; разработка высокоэффективных насосов для отвода воды и транспортировки нефти, обладающих большим расходом и высоким давлением, а также насосов, удобных для технического обслуживания; разработка новых типов судовых насосов; разработка крупногабаритных насосов для десульфуризации дымовых газов, а также насосов высокой температуры и высокого давления для ликвидации угля; исследования по повышению надежности экранированных и магнитных насосов; разработка новых типов дозирующих насосов (диафрагменных насосов); исследования по повышению эффективности некоторых типов насосов и т. д. 4. Следует развивать стремление к созданию качественной продукции, уделять внимание стандартизации и унификации. В некоторых китайских заводах по производству насосов при заказе на разработку определенного типа насоса, после года работы над его созданием оказывается, что каждый насос имеет свой уникальный дизайн. В таком случае стоимость производства, естественно, оказывается высокой. Использование композитных технологий для инноваций и развития технологий насосов. Если взглянуть на развитие технологий насосов, то многие из достижений стали возможны благодаря применению композитных технологий. Например: (1) Сочетание центробежного и вихревого лопастного колеса приводит к созданию центробежно-вихревой самовсасывающейся насосной установки. (2) Сочетание форсунки струйного типа и центробежного насоса приводит к созданию центробежно-струйного самовсасывающего насоса. (3) Соединение рабочего колеса водяного насоса и ротора гидротурбины образует гидротурбинный насос. (4) Сочетание центробежного насоса и поршневого диафрагменного насоса образует мощный самовсасывающийся насос. (5) Сочетание индукционного и центробежного колеса повышает устойчивость насоса к кавитации. (6) Сочетание двухсосового и однососового рабочего колеса позволяет решить проблемы кавитации и балансировки осевых сил. (7) Сочетание листьев разной длины позволяет решить проблемы засорения входа в ротор и диффузии на выходе. (8) Короткие лопасти, расположенные ближе к задней стороне длинных лопастей, способствуют предотвращению осевых вихрей и отделения потока у выхода. (9) Насос с длинным валом, в котором в нижней части используется лопастной элемент с низким уровнем подъема для откачки жидкости, а в верхней части — лопастной элемент с высоким уровнем подъема для создания давления (двухлопастной подводный насос); это решает проблемы сложности производства насосов с длинным валом и их ненадежной работы. (10) Размещение подвижного и неподвижного кольцевых уплотнителей механического уплотнения в зоне заднего уплотнительного кольца последнего лопастного колеса позволяет создать устройство для балансировки осевых сил. Благодаря разнице давлений спереди и сзади лопастного колеса удается компенсировать осевые силы. Если удастся решить проблему износа подвижного и неподвижного кольцевых уплотнителей, экономическая выгода будет значительной. (11) Принцип работы диска балансировки переносится на заднюю крышку ротора; благодаря наличию радиального и осевого зазоров возможна автоматическая балансировка осевых сил, аналогично диску балансировки. При больших осевых силах рабочее колесо смещается в направлении входа, увеличивается осевой зазор, давление за рабочим колесом снижается, и оно смещается назад. И наоборот (см. рисунок 5). (12) Герметизация с использованием пастообразного наполнителя. Такой способ герметизации впервые был применен американской компанией Cheston; он также продается в нашей стране. Это пастообразная субстанция, состоящая из графита, волокон, тетрафторэтилена, силиконовой смолы и т. д. В процессе эксплуатации её можно вводить с помощью шприца (для пополнения запасов). Говорят, что в некоторых случаях его использование дает хорошие результаты. Хотя в настоящее время его нельзя применять ко всем насосам, эта идея очень ценна и может стать прорывом в технологии уплотнения. (13) Лопасти ротора насоса для талой суспензии имеют изогнутую форму, что может снизить износ за счёт оптимального соответствия состоянию потока и повысить эффективность. Примеров успешного применения композитных технологий бесчисленно. Чтобы эффективно использовать их, необходим обширный круг знаний и готовность к инновациям.