
1)隔膜泵的阀体类型选择 阀体的选择是隔膜泵选择中最重要的环节。
隔膜泵阀体种类很多,常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前,要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析,收集足够的数据,了解系统对隔膜泵的要求,根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。
在具体选择时,可从以下几方面考虑: A、\阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
B、耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑,阀的内部材料要坚硬。
C、耐腐蚀由于介质具有腐蚀性,在能满足调节功能的情况下,尽量选择结构简单阀门。 D、介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
E、防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。
在实际生产过程中,闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算,还会形成振动和噪声,使阀门的使用寿命变短,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。 2)隔膜泵执行机构的选择 A、输出力的考虑 执行机构不论是何种类型,其输出力都是用于克服负荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力的作用)。
因此,为了使隔膜泵正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力,保证高度密封和阀门的开启。 对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。
作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,隔膜泵上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个隔膜泵的开度范围建立力平衡。
B、执行机构类型的确定 对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。
对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构,且接线盒为防爆型,不能选择电动执行机构。如果没有防爆要求,则气动、电动执行机构都可选用,但从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。对于液动执行机构,其使用不如气动、电动执行机构广泛,但具有调节精度高、动作速度快和平稳的特点,因此,在某些情况下,为了达到较好调节效果,必须选用液动执行机构,如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
关于叶轮中固液两相流动分析探究
研究表明,离心泵叶轮内的流动基本上是由相对速度较小的尾流区和近似于无粘性的射流区组成。尾流区紧贴在叶轮的前盖板和非工作面上,尾流区越宽,射流一尾流之间的剪层越薄,两者之间的速度梯度越大。尾流的形成与发展是边界层的发展、二次流的发展、流动分离和分层效应等因素相互影响相互促进而形成的,简而言之,就是由于叶轮流道内的流体受到叶片作功不均匀造成的。
靠近叶片工作面强,而靠近非工作面弱,在逆向压力梯度作用下,靠近出口处非工作面的边界层容易产生分离,使液流在边界层附近产生回流和脱流,形成尾流区。对于排污泵除了要考虑液相的分层效应还要考虑固相的分层效应,对于定常运动的颗粒运动分析可知,在每一颗粒轨迹线上只有一个特定的运动速度能满足平衡方程。相对于平衡轨迹上的颗粒速度过大或不足都将引起附加的哥氏力与离心力的指向。
比平衡流动所要求慢的颗粒倾向于移向吸力边,比平衡流动所要求快的颗粒,倾向于移向压力边,这就是所谓的颗粒运动的分层效应。
分层效应与叶片的吸力边、压力边的速度差有关,即与叶片上的载荷有关,欲减小分层效应必须减小叶片上的载荷。排污泵为增加过流能力叶片数比较少,因此叶片上载荷增加,为了减少分层效应,必须加长流道以减少叶片单位长度上的载荷,因此叶片数越少叶片包角越大,从而使出口角份较小。
水泵小编从实际流场来看,情况也是如此固体颗粒有趋向于叶片工作面的趋势。
质量较大的颗粒在叶轮出口处的速度可为水流速度的好几倍,颗粒越大,这种差异越突出,另外,质量大的固体运动曲率大,相反小颗粒的固体在叶轮中运动的曲率小,因此在进行排污泵叶轮设计时,出口角一般比清水泵小,包角加大,这样可减少固体颗粒对叶片出口的撞击,减少磨损提高效率,这与上面的分析结论一致。
目前国内水泵行业的八大发展阻碍
我国重大工程泵类产品的国产化率逐步提高,当前已经基本满足了国家经济建设发展的需要。但就行业当前整体现状而言,我国与工业发达国家相比,依然存在差距。
特别是企业自主开发能力薄弱,国民经济发展所急需的技术含量高、附加值高的产品核心技术尚未掌握,还有很多问题亟待解决。根据分析,总结出以下八点主要阻碍国内水泵行业发展的问题。
1、研发资金投入匮乏 国内企业在产品技术积累、新产品开发方面与国外一些著名公司相比有着明显的差距。科技经费、研发资金投入不足已成为制约水泵制造业自主研发的一个主要因素。据行业不完全统计,研发资金投入占企业销售收入的比例不足2%,与国外知名公司进行比较,全行业的研发资金投入显得微乎其微,严重地制约了新技术、新产品、新材料、新工艺的研发。
2、自主创新能力薄弱 对引进技术的消化吸收缓慢,大部分企业技术创新能力不强,缺少自主知识产权制造技术及产品技术。虽然水泵行业大多数产品已经基本实现了自主生产制造,但一些重大技术装备由于缺乏自主知识产权,核心技术仍掌握在外方手中。
国内水泵制造企业所承担的大多是产品的低端加工环节,自主化的广度和深度依然有待提高。例如说,当前已经开始国内制造的核电站成套设备中的核级泵产品以及百万千瓦超临界、超超临界火电站成套设备中的高压锅炉给水泵芯包产品;大型石化成套技术装备中所需的高压小流量泵、耐腐蚀化工流程泵、煤液化用耐蚀耐磨离心泵、容积泵等的关键核心技术,大多仍需依靠引进,这便是国内泵行业企业需要重点攻关的方向。
3、基础配套元器件薄弱 基础技术发展滞后,基础配套元器件更是薄弱环节。长期以来,由于缺乏对基础技术研究应有的重视,我国整备制造业的基础机械、基础元器件发展滞后,成为制约重大技术装备发展的首要因素。机械密封、仪器仪表以及最小流量装置等基础配套机械产品,中低档产品居多,新能质量不够稳定,这也是许多用户选择购买国外泵产品的重要原因。
4、核心技术仰仗进口 重要技术装备依然需要仰仗于进口,国内泵行业过于重视引进,轻视引进技术消化、吸收及再创新,盲目重复引进的现象严重。通过引进国外先进设计、制造技术缩短与世界先进水平的差距,至今仍是水泵制造业技术开发升级的重要渠道。上世纪九十年代,国内水泵制造业虽然能够提供经济建设所需的一些重大装备和产品,但核心技术依然主要依靠于国外引进,行业自身的自主开发和消化、吸收再创新能力还非常薄弱。
5、成套能力过于薄弱 国内水泵企业的总体设计,成套能力过于薄弱。行业整体缺乏具有系统设计、成套能力和系统服务功能的总承包企业。
这一点主要体现在以下两方面:一方面是我国水泵制造业在重大成套项目上,总体设计,系统集成能力薄弱,难以为用户提供全面解决方案和“交钥匙工程”;另一方面,我国水泵制造业的发展是一个较为复杂化的系统工程,需要研究单位、设计单位、制造单位、制造企业和应用部门密切配合来协作化大生产。然而纵观国内水泵行业的现状却完全不是这样,具有总承包能力的企业尚未形成,科研院所、设计机构、制造企业各自独立。部分成套设备制造体系,在激烈的国际、国内的市场竞争中逐步被跨国公司碾碎、挤垮,变为跨国公司的零部件供应商。
6、应用部门“迷恋”进口水泵 应用部门缺乏购买国产水泵的积极性,势必桎梏了水泵制造企业大力发展拥有自主知识产权和专利产品的积极性。经过半个多世纪的发展,尤其是国家“十一五”、“十二五”计划期间,随着我国百万吨乙烯、千万吨炼油、百万千瓦核电等一批重点工程项目的建设,拉动了我国泵类产品的发展,国产化设备日益增多。
我国水泵制造企业的技术水平同国外相比了很大的价格优势,国产水泵产品理应获得更大的市场份额。但是,由于一些使用部门盲目追求国外最先进的技术装备,根本不考虑性价比,导致国家泵产品在国内采购招标中被国外产品击败的例子数不胜数。特别是自主创新,自己研发的首台重大技术装备的泵产品已经达到或超过国外同类产品,但使用部门仍以每月运行业绩等各种借口拒绝使用,促使国产的泵类产品很难在一些重点项目和重点工程中被采用。
7、“两化”水平低 国家“十二五”发展规划中提出全面提高信息化水平,推动信息化和工业化的深度融合。“十二五”期间泵制造企业对ERP系统进行了升级,新上了Director6生产管理系统、LPM系统等,但纵观行业信息技术在水泵制造业应用率还是比较低。信息技术已经成为提升工业产业生产效率和附加值不可缺少的必要手段,其中包括产品升级换代、重点设备的远程监控、无线监控,企业经营管理等各个环节越来越离不开信息技术的应用。
然而但就国内水泵行业来看,全面应用信息技术并没有在其国内水泵制造业中得到广泛应用,完全影响了水泵行业的未来可持续发展性,水泵企业的发展后劲不足,制约了行业的整体发展水平,使得国内水泵企业难以与国外先进企业相匹敌。
8、行业规范亟待更新 行业共性技术研究缺失、设计、工艺、材料、制造标准规范亟待更新。由于改制,部分面向行业服务的研究院所成为各自为战的企业,机构性质与工作重心发生了非常大的变化,其行业技术支撑作用日益弱化,新技术、新工艺开发速度比较缓慢,设计、工艺、材料以及制造等众多标准都很难同国外对接,从而造成制约水泵行业发展的重要瓶颈。