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关于离心泵的历史概述

时间:2017-02-06 10:38来源:互联网作者:中国泵网 点击:
离心泵的历史 一、离心泵概述 利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,

  离心泵的历史

  一、离心泵概述

  利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多·达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。

  尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。

  二、离心泵早期发展历程

  最早提离心泵的是法国工程师Papin,他在1689年发明了可以称之为离心泵雏形的一种机器,并于1705年制造了第一台适用于提升液体的泵。该泵采用了多叶片的叶轮和蜗形体的泵壳。

  著名数学家欧拉于1750年对离心泵的流动进行了理论分析,为离心泵的发展奠定了基础。

  1818年作为离心泵发展史上一个转折点,在美国的Massachusetts开始批量生产离心泵。

  1851年JamesStuartGwynne在英国获得多级离心泵发明专利,英国科学家J.Tomsom采用导叶来提高泵的效率。

  20世纪初,在蒸汽轮机的全盛时期,泵几乎全是往复式的。1904年KSB公司提供了锅炉给水用高压离心泵的系列,1905年苏尔寿兄弟工厂开始多级串联高压泵的批量生产。

  三、我国离心泵发展史

  我国的离心泵是由50年代仿苏产品开始的,当时仅生产K型单级单吸悬臂式离心清水泵和凸型单级双吸两端支承式离心清水泵,主要用于农田排灌。继而沈阳水泵厂又生产一些仿苏石油化工用泵,如DJ . FDJ .,SJ , FSJ,DR ,FDR .SR , FSR型油泵以及FL , BN型耐酸泵等。

  60年代,我国自行设计研制成系列,生产国内自己的离心泵;清水泵方面由K型改成B型,凸型改成SH型等;石油化工方面由DJ、SJ、FSJ.型改为Y型,FL、BN型改为F型;锅炉给水泵方面还生产DH型等,满足国内绝大部分装置的要求。

  60年代末至70年代,国内生产油泵、耐腐蚀泵不仅是沈阳水泵厂一家,生产Y型油泵扩大到上海水泵厂、长沙水泵厂、长春水泵厂、石家庄水泵厂、北京水泵厂、宝鸡水泵厂等。生产F型耐腐蚀泵的还有大连耐酸泵厂、上海水泵厂、广州重型机器厂、广东佛山水泵厂、天津耐酸泵厂等。

  80年代,我国相继引进了国外许可证先进技术,既有石油化工用泵,也有清水泵,也有锅炉给水泵,还有泵用机械密封。通过引起技术的消化吸收,80年代末一90年代初,沈阳水泵厂利用国外先进技术改造了原Y型油泵为AY型油泵。沈阳水泵研究所组织重新设计了IH型替代F型耐腐蚀泵,沈阳水泵厂又重新设计了AF型泵准备替代IH型化工泵,从可靠性和效率等方面均优于IH型泵。

  通过移植、设计、试制及生产了国产加氢进料泵、焦化进料泵及除焦、除鳞等大型泵,到目前为止,国内所生产的离心泵是型式多样、品种齐全、门类繁多,遍及到从民用到国防,从农业到工业乃至核工业,从山区到平原,从水上到陆地,乃至天空,无处不有。

  当前国内离心泵的技术水平通过几十年的发展以及许可证技术引进,从综合技术水平来看,单两级泵方面都具有国际先进水平,与国外同类型泵相比无差距,有些地方还是国际一流水平,如可靠性、效率、通用化程度等。而高温高压多级泵在结构型式、可靠性方面已达到国际同类型水平,国内起步较晚,引进技术,消化吸收,从89年、90年开始生产高技术水平泵,逐步开发完善,并替代进口。

  经过建国几十年的发展,我国离心泵开始是生产仿苏产品,接着为自行设计、水泵行业联合设计、生产国内自己的产品,后来到引进国外先进许可证技术,直到各个厂家自行开发高水平的泵或者是合资这儿个阶段。

  泵产品结构型式、系列、 品种规格均由少到多,性能及使用范围不断扩大,技术水平由低到高,各个厂家发展各自具有特色的泵类产品:沈阳水泵厂主要有电站(包括核电站)和石化用泵两大部分:大连耐酸泵厂只要以化工用泵为主;上海水泵厂主要是电站和石化用泵两大部分,部分是清水泵:北京水泵厂主要是石化方面为主;石家庄水泵厂是以杂质泵为主;长沙水泵厂主要以大型清水泵和石化泵为主;其他一些厂各有特色。

  四、离心泵代替心脏

  2012年2月,美国医生比利·科恩(Billy Cohn)和巴德·弗朗茨(Bud Frazier)成功地为一名垂死的患者安装了一台人工装置(离心泵)以替代其心脏功能。

  病人在手术之后,病人的心脏被“机器”替代,血液继续在他的体内循环流动。然而当医生们用听诊器听他的胸腔时,却听不到心跳声,有的只是轻微的嗡嗡声而已。因此如果按照传统的医学分析方法,这位病人已经没有心跳,因而已经死亡了。这是一个例证,证明人体的生理系统是可以没有脉搏而维持正常运行的。同时也证明了:即便没有心脏,一个人也能依靠其他替代手段存活。

  五、永磁轴承离心泵

  采用永磁悬浮技术使其稳定运转的世界首台永磁轴承离心泵,近日在江苏大学研制成功。这一发明向“无轴不转、有轴必有轴承”的传统机械转动理念提出挑战,证明科学界认为“不能稳定”的永磁悬浮技术,在动态条件下“能够稳定”。

  新研制的永磁轴承离心泵只有转子,没有转轴和有形轴承,靠永磁力作用达到无形轴承的功能。科研人员说,永磁力来源于两块磁铁间的作用力。轴承的内圈固定在叶轮,外圈固定在定子上。电机的转子与定子不发生机械接触。永磁力以同极相斥、异极相吸的原理,通过相互间相斥产生的永磁力,使转子达到悬浮效果。

  这种广泛用于工业、农业、医药等行业的永磁轴承离心泵,叶轮外形像一个飞碟,在永磁力支承下处于5个自由度的全悬浮状态。电机轴端紧固一个磁盘,吸引泵体内固定在叶轮上的另一个磁盘旋转。叶轮的旋转带动里面液体的旋转,产生离心力。当流体到达叶轮外周时流速高,流出离心泵时速度降低。流体的部分动能转换成压力能,从而完成输送液体的过程。

  实验证实,没有转轴和机械轴承的永磁轴承离心泵,同样能输送液体。说明传统的离心泵内的转轴和轴承并非缺一不可。科研人员说,永磁轴承离心泵的叶轮稳定悬浮及旋转,必须在所有永磁力的合力与流体力互相平衡的情况下才能实现。

  据发明设计者、江苏大学教授钱坤喜介绍,永磁轴承离心泵有三大优势,一是其转子与泵体无机械接触和摩擦噪声小;二是永磁轴承离心泵内部无机械磨损,无需润滑和密封,不用停机维修和保养,可无限期运转;三是永磁轴承的应用,使离心泵体积更小、能效更高、用途更广。

(责任编辑:中国泵网)
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