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國產水泵應對國際競爭需提高效率和穩定性

2018-10-20 08:00:00
與國外同類產品相比,國內水泵目前在質量上仍存在著不小的差距。這種差距直接削弱了國內水泵產品的競爭力。一般國內水泵設備的價格隻有同類進口設備的50%,而備品配件的價格差更大。在前不久剛剛在北京閉幕的“2006中國國際流體機械博覽會”上,國內水泵製造企業雖然以其多樣的產品款式和低廉的價格獲得了廣大參觀者的青睞,但由於技術含量等問題,其銷量仍無法與同台展出的國外同類產品比肩。過往的種種事實表明,國內廠商要提高自身的生存力與競爭力,首要的任務就是在提高產品質量上做文章。
筆者認為,國內廠商要走出質量困境,首先要解決水泵的效率和穩定性問題。 
效率和運行的穩定性問題一直是泵行業關注的熱點。提高水泵的效率在能源緊缺的今天,可以達到節能降耗的目的;另外,由於泵站運行時間長,水泵運行的穩定性和可靠性也應放在首位。所以,此兩者不可或缺,都是提升水泵質量的關鍵。故而筆者就結合自己的研究實踐,從如何通過選材提高質量這個角度為廣大廠商提點建議。 
材質與結構關乎水泵的效率與穩定性 
據了解,目前用於市政工程、水利工程、給排水工程和防洪排澇工程的水泵,盡管品種繁多,但主要還是以離心式、軸流式、混流式水泵為主。筆者認為,水泵在運行的過程中,如何提高其效率和穩定性,完全取決於水力過流件正確設計和製造幾何精度、水泵製造選用的材質、工藝和水泵結構的合理性幾個方麵。 
據介紹,由於受溫度、密度、黏度和複雜水質等方麵的影響,使水泵的運行效率較難控製;再加上製造水泵時選用的材質不同,適用的工況也不一樣,水泵運行的效率高低差別很大。 
筆者認為,水泵在運行過程中出現的不穩定因素,往往與製造泵體的材質和水泵結構件關係密切。目前,在大專院校的水力機械教科書中偏重於水力過流件的教案分析介紹和研究推論,而有關水泵構成的結構、機械驅動和傳動方式以及製泵材質方麵的內容介紹較少。 
因此,世界上所有水泵設計製造專業的技術人員,對材質與結構的研究和設計能力遠不及水力過流件專業。因此,要保證水泵運行時的相對穩定性,減少故障和維修率,在水泵設計的過程中,就應充分考慮到水泵的應用工況,並認真分析水泵結構各部件在運行時的受力狀況,然後根據受力條件和摩擦要求,製造水力過流件的材質選用,最後再根據水泵運行時產生的軸向力和徑向力的要求來確定滾動軸承的型號、規格和軸承精度。 
為此,筆者建議,一般中小型水泵旋轉運動速度較高,因此在選擇軸承時要注意區分水泵的安裝方式。如果是平行安裝的水泵,兩軸承的支點間距尺寸不得大於軸承內圈直徑的14倍,超過此限,必須采用多支點軸承定位支承,否則水泵在運行時不會穩定,出故障則是必然的。若是垂直安裝,則必須將軸承的軸向負荷和徑向負荷疊加核算,根據受力狀況選用相應的軸承。 
此外,水泵在運行時,軸承的潤滑和溫度控製也是十分重要的。對於軸承的潤滑,有條件的企業可以采用油浴潤滑,這有助於提高水泵的運行效率。如不具備油浴潤滑的條件,至少應將軸承包在潤滑脂中運行。除此之外,還應根據運行狀況定期更換潤滑脂,以保證軸承得到充分有效的潤滑,確保水泵的運行效率。
而對於中大型水泵的旋轉軸承,可以考慮以冷水隔離循環冷卻方式對軸承進行溫度控製,以保證軸承使用壽命,減少軸承在運行中發熱而產生的故障率。 
密封材料也是水泵穩定運行的關鍵 
軸承使用壽命的長短直接影響到水泵的運行效率,而密封性的好壞又直接關係到水泵穩定運行的關鍵。 
“跑、冒、漏”已經成為水泵密封性差的代名詞,也是一直困擾行業發展的一大難題。目前,在泵行業幹式水泵的密封問題已經得到解決,而潛水泵的密封問題尚未完全解決。眼下,國內的潛水泵普遍選用機械密封,而機械密封要經過較為複雜的計算過程,排除各種不利於水泵運行的因素,才能使水泵連續運行3~5年乃至更長的時間不出故障。否則,多則一年半載,少則數月就會因機械密封不好而出現滲漏現象,最終導致水泵停止運轉甚至燒損電機。為了解決這一難題,業內人士頗費心思,他們嚐試選用複合型的密封和增設密封處減壓的方法,以減少水泵運行時對密封件的動壓力,這種方法對提高密封件的壽命、保持水泵穩定運行,非常有效。

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