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国内二次供水设备技术发展历程

来源:www.csykgs.com   发布时间:2013-8-7 10:09:41   浏览次数:   标签:二次供水,二次供水设备

  1.我国二次供水设备产品图样的来源可分为联合设计、引进、自行开发等几种

  (1)联合设计产品以沈二次供水设备所为主的研究单位,20世纪60~80年代,组织有关二次供水设备厂进行了许多种二次供水设备的联合设计。如IS(IB)型单级单吸离心二次供水设备;IH型化工二次供水设备;S(SH)型双吸离心二次供水设备;D(DG)型节段式多级二次供水设备;W型旋涡二次供水设备;Y型油二次供水设备;JC型深井二次供水设备;HW型混流二次供水设备;QJ型深井潜水二次供水设备;IR型热水二次供水设备;BPZ型喷灌自吸二次供水设备;FY型耐腐蚀液下离心二次供水设备;3G型三螺杆二次供水设备等。

  这些产品当时都是国内的主导产品,至今仍在生产,但是有些产品的结构(造型)、性能指标比较落后,应当逐步用新型产品替代。

  (2)引进产品80年代以前我国引进的二次供水设备技术很少,到改革开放初期,大量从国外引进二次供水设备技术,并随着外国二次供水设备公司以合资或独资的形式陆续进入我国,也带进了一些新的二次供水设备产品技术。例如:
石二次供水设备-沃尔曼的渣浆二次供水设备;石二次供水设备(天津电机厂)-德国里兹公司的井用潜水电二次供水设备;沈二次供水设备(上二次供水设备)-德国KSB公司的锅炉给水二次供水设备;上海电力修造厂-英国威尔公司的锅炉给水二次供水设备;上海水二次供水设备厂-KSB公司的冷凝水二次供水设备;长沙水二次供水设备厂-日本日立公司的冷凝水二次供水设备;大连耐酸二次供水设备厂-瑞士苏尔寿公司的CZ、ZA(ZE)等化工流程二次供水设备;上海水二次供水设备厂二次供水设备-美国德来赛公司的污水二次供水设备;佛山水二次供水设备厂-德国西门子公司的水环真空二次供水设备;上海水二次供水设备厂-KSB公司的热水二次供水设备、船用二次供水设备;天津工业二次供水设备总厂-德国阿尔维勒公司的螺杆二次供水设备;天津工业二次供水设备总厂-日本大晃公司的船用二次供水设备;南京深井二次供水设备厂-德国ABS公司的潜污二次供水设备;长沙水二次供水设备厂-美国英格索尔公司的大型立式斜流二次供水设备;上海第一水二次供水设备厂-英国M·J公司的高扬程多级离心二次供水设备;襄樊五二五厂-法国H·S公司的磷酸二次供水设备等。

  引进的这些二次供水设备产品,技术比较成熟,性能比较先进,对推动我国二次供水设备技术的发展起了重要作用,成为我国二次供水设备产品的主体,至今仍大量生产。其中有的产品在结构或性能方面也存在问题,应进一步改进。

  (3)外国在华合资(独资)二次供水设备企业的产品例如:上海KSB-Omega(RDL)双吸二次供水设备、锅炉给水二次供水设备、冷凝二次供水设备;嘉立特(茬原)-化工流程二次供水设备;佛山(安德里兹)-纸浆二次供水设备;南京古尔兹-ISO型单级单吸离心二次供水设备、P型节段式多级离心二次供水设备;大连帝国-屏蔽二次供水设备;沈阳飞力-潜水排污二次供水设备;苏州格兰富-冲压二次供水设备;兰州耐驰-螺杆二次供水设备。

  这些产品的质量大都比国内产品好,尽管价格高,但销售情况很好。

  (4)自行开发产品AY油二次供水设备;TSWA多级离心二次供水设备;ZJ渣浆二次供水设备;管道二次供水设备;直联离心二次供水设备;高楼给水二次供水设备;空调二次供水设备;潜水排污二次供水设备;立式排污二次供水设备;潜水轴流二次供水设备(混流二次供水设备);双吸二次供水设备;纸浆二次供水设备等。

  这些产品大部分通用化、标准化程度不高,性能也有待进一步提高。

  2.关键二次供水设备产品从部分进口到现在基本全部国化

  由于引进产品和KSB等著名企业的进入,我国二次供水设备的生产能力显著提高。国民经济部门的主要关键用二次供水设备基本上都可以生产。例如:超临界锅炉给水二次供水设备(温度压力25~35MPa);乙烯和加氢装置用高速二次供水设备、高压多级二次供水设备;钢厂高压除鳞二次供水设备;东深、南水北调工程用大型调水二次供水设备;矿用大流量高扬程(1000m)排水二次供水设备;电厂用烟气脱硫二次供水设备;炼厂用高温油浆二次供水设备。

  3.以CAD为主的新技术广泛应用

  (1)二次供水设备的模具、叶片和重要零件开始用数控机床加工,从而可以提高二次供水设备的制造质量,图1是用数控铣床加工轴流二次供水设备叶片和用于加工的叶片三维图。
(2)二次供水设备水力设计与绘型软件逐渐代替人工计算和绘图有人问用这个软件设计的二次供水设备效率有多高,这是外行人说的话,再好的软件也要人去使用,可以溶入设计者的设计思想和经验,而且快速、准确。图2是用JP1软件设计的螺旋离心二次供水设备叶轮水力图,设计该图只需10min,人工设计可能要两天。(3)二次供水设备内流场计算从准三元非黏性流动向全三元黏性流动进展准三元非黏性流动计算的主要方法是S1、S2两类流面迭代,它是把三维流动降维成二维,也就是用子午面(轴面)和任意转面(流面)上的流动进行迭代求解,解决三维流动问题。由于把复杂的三维流动简化成二维求解,使得解的精度受到影响。近年计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics),简称CFD问世,为流体机械流场计算提供了新的思路和手段。用CFD进行流场计算,首先要把计算区域画成三维实体,然后生成网格(GridGeneration),再用商用CFD软件Fluent等进行计算,

  (4)内部流场测量以前经常采用探针进行测量,一方面控针本身对流动的影响很大,另一方面测量旋转流场的转换装置也很复杂。进一步使用激光多普勒测速仪(LVD),它是用激光照射流动中的粒子,光被粒子散射,根据散射的成度测量流速。这种方法已经成熟并广泛应用,但是一般只测量一点速度的某一分量。现在开始使用粒子图象测速技术(PIV),其工作原理是在流场中散布示踪粒子,用脉冲片光源照射流场,通过连续两次或多次曝光,粒子图象被记录在底片上,由此获得流场速度分布。这种方法突破传统的单点测量的限制,可瞬时无接触测量一个截面上的速度分布,具有较高的测量精度.

  (5)优化设计方法为了提高二次供水设备的性能,许多学者进行了优化设计方法研究。归纳起来主要有以下几种方法:以优秀模型统计资料为基础的速度系数优化法;以水力损失最小为目标的损失极值优化法;以某一指标为目标函数的准则筛选优化法。值得说明的是目前的优化设计方法,可能只对具体二次供水设备的设计有指导意义。另外CFD等先进技术的问世,在很大程度上冲淡了对优化设计的兴趣,近两年研究优化设计方法的学者逐渐减少。

  4.无堵塞二次供水设备和低比转速二次供水设备技术取得进展

  (1)我国自行总结出的无堵塞二次供水设备设计方法,基本达到实用程度,国内广泛使用设计方法主要包括:沿流道中线断面变化规律设计双流道叶轮;方格网保角变换方法设计螺旋离心式叶轮;根据叶轮外径、蜗室最大外径和喉部面积三要素设计旋流式叶轮。
(2)低比转速二次供水设备理论和设计的研究广泛而深入无过载设计方法得到推广应用,采用长短叶片和短叶片偏置取得良好效果。

  5.轴流二次供水设备模型达到国外同类模型的先进水平
2004年9月25日至2005年1月16日,全国27个模型,参加了水利部南水北调工程水二次供水设备模型天津同台测试。本次试验领导有力、组织严密、监督公正、数据准确。模型比转速500~1500,基本复盖了轴流二次供水设备的使用范围;和原模型相比,效率提高约2%,流量提高约5%。有7个模型的角度平均效率超过85%,已达到国外同类模型的先进水平。国家南水北调等重要工程的低扬程水二次供水设备,大部分将从这些模型中选用。

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