节电的新途径-更换三元流高效叶轮.doc

节电的新途径-更换三元流高效叶轮 - 时间：2006-02-21 16:40中国联合钢铁网 “节电的新途径-更换三元流高效叶轮”。根据用户的用泵情况，设计可互换的高效率三元流叶轮，换装于原泵内即可，不动电机、管路、泵体等，施工简单，见效快。上门服务，保证节电率达到5-20，我公司承担全部技术改造风险，改造后若无节能或增容效果，不收任何费用。改造后的水泵，我们负责终身保修及提供备件。技术简介我们对水泵风机所做的三元流改造，从宏观上看，就是一个换叶轮节能分效益的过程。我们和变频一样，都是在对水泵、风机做节能改造，但是，变频是在电机上做文章，我们是在叶轮上做文章。”我们为用户提供节能改造的理论基础，是建立在吴仲华教授的“叶轮机械三元流动理论”上的，自七十年代电子计算机得到广泛应用后，这一理论被广泛地应用于航空燃气轮机设计和发展。西方各大发动机制造公司和国际航空界称之为“吴氏理论”或“吴氏方程”，在学术界,吴仲华教授被世界公认为叶轮机械三元流动理论的奠基人。1976年美国数十位泵专家合著的权威工具书泵手册，把吴氏理论列为今后泵设计的最先进方法。我公司技术人员在吴氏理论的基础上，提出了泵内含射流-尾迹模型的三元流动计算方法，通过我们的具体实践，应用这一方法设计的泵叶轮运行效率比以前有明显提高。众所周知，目前国内泵生产厂商的许多产品还停留在一元流动设计的理论基础上，即他们把叶轮内部流体的流态简单地看成流体在弯曲管内的匀速流动，通过这种方法对叶轮建立的数学模型无疑是很不真实的，对流体在叶轮内部运动的反映也是很不准确的。因此，通过这一方法计算、设计的叶轮，其效率是很低的。七十年代后出现了泵设计的二元理论，这一理论的出现使泵叶轮设计理论得到发展完善。这一理论通过在一个曲面上的分析，把叶轮流道及流体流态做为变量来看待，使泵的叶轮设计比以前有了改善。设计合理，所以泵的效率得到了提高。 我们目前应用的“射流-尾迹三元流动”理论，把叶轮内部的三元立体空间无限地分割,通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型。通过这一方法，我们对叶轮流道分析可以做得最准确,反映流体的流场、压力分布也最接近实际。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的流动特征，在设计计算中得以体现。因此，我们设计的叶轮也就能更好地满足工况要求，效率显著提高，以下简单介绍一下我们的计算方法：叶轮机械内的完全三元流动，应用吴仲华教授创立的S1、S2，两流面理论可以用不同方法求解，一种是流函数方法，这一方法在数学上严谨，但物理上不太直观。另一种是直接计算流体流动速度的流面(或流线)迭代法，这一方法物理上比较直观，反映问题更接近实际，因此我们现在设计泵叶轮，用的就是这种方法。泵叶轮内部由两个叶片、前后盖板组成一个完整的空间流场，观察者与叶轮同步旋转看到的是与时间无关的定常相对流动，我们要求计算空间流场中任何一点的相对速度的大小及方向，从而建立我们的叶轮数学模型。在叶轮出口附近，我们还能计算出“尾迹”-脱离叶片表面的漩涡区的大小。在我们为用户提供的改造服务中，叶轮前后盖板是设计给定的，对于中间流道内的众多S1流面而言，我们是先假定形状，逐步迭代修正至计算收敛，从而得出最接近实际的准确设计，得到在用户具体使用情况下，最合理的叶轮叶片曲线，满足用户对效率提升的要求。以上介绍了我们的技术基础，通过这种设计方法，我们已为多个泵厂家提供了产品升级的设计，也为全国范围内的许多泵、风机用户提供了改造服务，均取得了十分理想的效果。 目前我们根据所使用的理论方法，已在国内外发表二十余篇论文，近期在国内学术刊物给水排水、流体机械、1995年国际节电技术交流(1CEST95)论文集、2001年第七届全国工业与环境流体力学会议论文集中又发表了五届论文。有关技术改造成果曾获得山西省建设系统科技进步一等奖、山西省阳泉市科技一等奖、北京市科技进步三等奖等。我们的经营宗旨是以高科技为手段，以传统产业为服务对象，为节约能源做贡献。典型应用(1)、与天津潜油电泵公司合作，将其从美国引进的潜油电泵DN4000型，泵效率由55提高到63，泵级数及重量减少了近30，获工厂重奖，并取得美国专利(4865519)及中国专利(881006823)。(2)、与北京水泵厂合作，将其管道泵YG-38型泵效率由68提高72，与国外8家管道泵产品对比，效率是最高的，获中国科学院1986年度科技进步三等奖。(3)、与天津潜水泵厂合作，将其250QJ-N80型潜水泵效率由71提高至75.3，获得中国专利(862106826)。(4)、为吉林省辽源市水泵厂研制了50、65、80等SG系列三元流管道泵，在大庆油田等部门推广，为工厂创造了显著的经济效益，获该市科技进步三等奖，副市长亲自写信表示感谢我们对该市的支持。(5)、为浙江省瑞安泵厂改型6D-100注水泵，泵效率由646提高至67.2，大庆、胜利等油田的上百台注水泵均使用相同的技术方法进行改造，在节能降耗方面取得很大的效益。(6)、为山西省阳泉市自来水公司改造了全部14台供水泵，达到年节电185万度的明显效益，获1994年度阳泉市科技一等奖。(7)、为山西省长治市供水公司改造了两级泵站，实现年节电528万度，年度多供水300万吨的效果，获1995年山西省建设系统科技进步一等奖。(8)、为长治市供水总公司水源地改造的20J1000型深井泵，仅更换了备用电机及叶轮后，供水量增加了一倍，成为目前国内制造的最大流量的长轴深井泵，技改费用仅相当于更换大流量泵的18。(9)、改造北京燕山石油化工公司炼油厂使用的150Y150X2型输油泵，使泵效率提高了4，每台泵年节电达3.6万度，技改投资不到更换新泵的10，获1996年北京市科技进步三等奖。(10)、1997年改造内蒙古灵泉发电厂的24Sh-19(A)型循环水泵，实测泵流量由3809立方米时，提高到4621立方米时，流量增大了213，而这仅用更换泵叶轮就得以实现。辽河油田热电厂用更换大型号泵的方式改造同一型号水泵，不但要更换泵体，而且还要选用更大型号的电机，不仅投资大了几倍，得到的增容效果还远不如前述方法。(11)、1998年改造唐山发电总厂的K-800型循环水泵(原为捷克70年代制造)。泵流量由3000立方米时增大到4200立方米时，使这些本该早已报废的设备又焕发出青春。(12)、山西化肥厂引进设备P1603泵，原为瑞士苏尔寿公司产品，因电机过载而无法安全运行，经改造为三元流叶轮后泵即可满足工艺要求正常运行。该厂三台10DK供水泵经改造，每台泵年节电费达245万元。(13)、北京重型电机厂制造的200兆瓦汽轮发电机主油泵，原系前苏联设计，叶轮改为三元流新叶轮后、流量、扬程都增大了10以上，使汽轮机调速供油系统工作更为可靠。(14)、山西天脊煤化工集团有限公司改造循环水泵，年节电817万度/台(1999年)。(15)、广东省东莞市石排自来水公司改造一级泵站，年节电31万度(2000年)。(16)、辽河油田供水公司改造台安水厂供水泵，年节电81万度/台(2000年)。(17)、大庆油田供水公司改造两台14Sh-9A型水泵，单泵日节电1320度，全年节电48万度(2001年)。(18)、河北宣化钢铁公司改造六台12Sh-6型水泵，年节电超过200万度(2003年)。(19)、华北油田岔河集转油站DY85-67X8型泵改造，不更换配套电机，单泵运行效率提高8%，输油量由改造前的3000吨/天提高到3200吨/天。(20)、黑龙江浩良河化肥厂20SH-13A型水泵在不更换配套电机的情况下，泵扬程从31米提高到48米。(21)、河南油田五一社区供暖服务中心14SH-9A型泵改造后，一个供暖季（110天）可节电16万度。(22)、河南油田水电厂10SH-6、10SH-6A、250S65A改造，单泵年节电分别达到40万、7万、45万度。 (23)、石家庄供水总公司六水厂水泵改造，单耗降低0.005KW.H/M3，月节电2万度。同时每小时多产水600M3。(24)、西安飞机工业（集团）公司自来水公司10SH-6A型水泵改造，单泵年节电27.6万度。(25)、北京自来水公司八水厂24SH-19型水泵改造，泵效率提高14%，单泵年节电40万度。(26)、莱钢炼铁厂14sh-8B型水泵在不更换电机、不加大工作电流的前提下，流量、扬程均提高10%以上。(27)、大冶特钢动力厂20SA-9A型水泵改造，单耗从0-2184 KWh/m3下降到0-1960 KWh/m3，降幅达10%以上，全年节电100万度以上。(28)、攀钢矿业公司动力厂16SA-9型水泵在不改变出口压力的情况下，流量加大4-3%，电流下降4安培（6000V），单耗从0-26KWh/m3下降到0-23 KWh/m3，综合节电率13%,单泵年节电35万度。(29)、宣化钢铁集团第二炼铁厂12sh-6A型改造，电机电流从25A下降到20A（6000V），年节电85万度，节电率20%。(30)、宣化钢铁集团第二炼铁厂14sh-9B型水泵通过改造，节电率达13%，全年节电50万度。(31)、东方钢铁公司炼铁厂500s-98B型水泵改造，泵出口压力提高了4%，流量加大了5%，而电机工作电流下降了6A（6000V），综合节电率21%，全年节电100万度。 (32)、为美国最大的泵企业德莱塞泵部太平洋泵公司分析计算其多级泵，受到美方好评。美方两次询价欲