当前位置独家技术 >> 先进理念

 

 

 

【 先进理念 】

首次提出排沙潜水泵的概念与完整方案

80年代末期只有普通的清水潜水泵和潜污泵,王庆武教授发明的排沙潜水泵开拓了水泵新的领域;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

首次提出多级排沙潜水泵的概念与完整方案

80年代末期只有大流量、低扬程的卧式单级沙泵。很多工程排水急需的各种高扬程小流量沙泵产品,当时属于空白。不得已采用普通多级离心泵顶替,但寿命非常短,有的不到1天甚至几十分钟就磨损报废。
王庆武教授发明的多级排沙潜水泵和多级矿用立泵开拓了新的领域,更为水泵研究发展指出了新的方向;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出水陆两用沙泵的概念与完整方案

同一台水泵,既可当立式沙泵使用,又可当排沙潜水泵使用,是名符其实的"水陆两用沙泵"或"两栖沙泵"。拥有完善的单级、多级系列产品的矿用立泵的推出,开拓了水泵新的领域,为水泵的发展提供了新的思路;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------
首次提出可埋在沙石下工作的矿用立泵的概念与完整方案

在洪水浪头冲下来沙石,特别是洪灾溃坝时涌来大量沙石之后,现有的潜水泵或者普通离心泵都会被埋在沙石下,立刻丧失排水能力。这种情形多见于露天矿的洪灾,一般需要重新购买水泵,铺设临时排水管,导致停产大约半年,损失惨重。一种改进的专业排沙的大功率矿用立泵,能在上述洪灾中,即使已经埋在沙石下,也可以照常排水。平常无水灾时可以及时排走流到水泵吸水滤网跟前的沙粒碎石,以防止大量沙粒碎石淤积在滤网之外影响排水通畅。


-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出串车式两栖沙泵机组的概念与完整方案

矿井抢险需要大型水泵排水时,往往因为大型水泵体积太大、重量太重无法安装,或者因为功率太大无法启动。采用多台小功率水泵串联使用来解决这个难题,这样的水泵要求满足可分散串联、集中串联、移动分散串联、可立式卧式安装、斜井有轨道时用自带车轮移动安装、斜井无矿车时用自带浮筒移动安装、可空转的两栖沙泵。该产品推出,为矿山抢险救援提供了新的解决方案;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出允许水泵空转的解决方案

矿井抢险需要大型水泵排水时,往往因为大型水泵体积太大、重量太重无法安装,或者因为功率太大无法启动。采用多台小功率水泵串联使用来解决这个难题,这样的水泵要求满足可分散串联、集中串联、移动分散串联、可立式卧式安装、斜井有轨道时用自带车轮移动安装、斜井无矿车时用自带浮筒移动安装、可空转的两栖沙泵。该产品推出,为矿山抢险救援提供了新的解决方案;

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"水杯理论",并给出解决方案

将水杯倒立垂直放入水中,杯内存有压缩的空气。如果将潜水泵设计成水杯式样,将潜水电机放在"压缩空气"中,潜水电机就相当于在地面上工作,可大幅提高潜水电机的防水可靠性。王庆武教授早在1975年就研究试制出多款"空气密封潜水泵"。1986年中国引进专利制度,1988年,这项新的自主核心技术申报了专利,在随后设计的排沙潜水泵系列产品中,不断变换"空气室"的结构,以适应不同环境的要求。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"排沙水泵的过载理论",并给出解决方案

水泵功率等于流体比重、流量、扬程的乘积 (W=ρgQH)。普通潜水泵按照清水或低比重的污水设计的电机,抽排泥沙浆功率显然不足。而且水中含沙时,泥沙颗粒会卡在泵口环间隙处,负载进一步增大,因此沙泵电机功率应该远大于理论功率值。但更换大功率电机,体积、重量都要增加很多,成本还要大幅上升。
王庆武教授认为,普通电机采用自然散热加风扇辅助冷却,同一台电机改为外壳强制水冷后,额定输出功率会大幅增加。1998年,王庆武教授自费在浙江省机电院电机检测中心完成以下试验:用标准Y系列55kW的电机定转子,装入双层机壳水冷却,通过了82.5kW热负载试验,也就是说55kW的风冷普通电机变成了82.5kW的潜水电机,验证了自己的推断,为系列产品设计提供了依据。排沙潜水泵和矿用立泵采用双层电机外壳水冷却,在体积、重量、成本增幅不大的情况下,大幅提高了电机功率,从而提高了电机的扛过载能力。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"潜水密封理论",并给出解决方案

王庆武教授认为潜水电机不可能做到"绝对密封",相对会因为各种原因导致电机"受潮"、"结露"、"进水"。设计潜水电机时应改变传统设计时追究"绝对密封"的思路,转变思想,只要解决了"电机进水后应该如何处理"的问题,就会延长电机使用寿命。为此增设了"储水室"、"放水小孔"等结构,以便将进入电机的水收集在"储水室"内,再用"放水小孔"排出体外。这样,即便电机进水,也不会对电机安全构成毁灭性威胁,延长了电机的使用寿命。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"潜水泵会爆炸理论" ,并给出解决方案

王庆武教授提出用"普通潜水泵"强行排泥沙浆时,存在隐患——电机过载产生高温蒸汽,导致电机爆炸。并提出普通潜水泵自身爆炸事故的原因之一是存在设计缺陷——不带泄压安全阀,存在先天性安全隐患。为此,在潜水电机上增设了"安全阀"等结构,从根本上解决了这个隐患。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"沙泵口环磨损理论" ,并给出解决方案

王庆武教授认为口环是沙泵最先磨损,也是最容易磨损的部位。口环磨损,会导致流量下降,从而使排水管内的流速下降,导致泥沙滞留在泵腔内,甚至管道内的大沙粒会回落到泵腔内。泵腔内积聚大量的沙粒是导致叶轮快速磨损报废的主要原因(传统观念认为的沙泵磨损是从叶轮叶片磨损开始)。根据这个理论,首次将合金钢、硬质合金材料应用到水泵口环上,替代了铸钢、铸铁,使水泵排泥浆时的寿命成倍增长。该技术在90年代中期同样在MD卧泵上推广应用,其寿命也大幅增长。产生了广泛的社会效益。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次提出"大沙团堵塞理论" ,并给出解决方案

沙泵工作时,吸水滤网很容易堵塞,最终形成大沙团,流量由大逐渐减少,管道流速逐渐变慢,最终管道内沙粒全部回落,只需20~30分钟,会使叶轮的叶片全部磨光。这种现象在抽排含有大颗粒沙石的浓度泥沙浆时最容易出现。
王庆武教授提出了多项解决方案:1、吸水滤网面积超常规地加大;2、为采沙而设计的水利搅拌器;3、采用双层大滤网;4、加高压水冲刷;5、在排水管出口处增设一个闸阀,当出水不足,管道内"沙沙"声音停止时,立即关闭闸阀,随后再打开,这样简单操作也会化解大沙团,打通滤网,水泵的出水立即恢复正常。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首次推出符合"蔡氏二相流理论"的潜水泵

普通离心泵排泥沙浆时效率会下降,这是因为这些泵是按照清水"一相流"的条件设计的,而不是按照固液"二相流"的条件设计的。排沙潜水泵设计初期,就考虑到了水中泥沙给泵效率带来的影响,采用了新型的结构,提高寿命的同时还提高了泵效率。1991年,在清华大学水泵专家主持的新产品鉴定会上,其设计原理被证明恰好符合"蔡氏二相流理论",检验报告证明产品高效节能,因此第一代排沙潜水泵又被作为"蔡氏二相流理论"应用的经典范例在全国推广。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

首台获得排沙潜水泵类产品的防爆合格证

1990年我们国家引进了煤矿安标管理制度,1992年正式实施。第一代KGQ12-50 4.0kW排沙潜水泵1990年11月首家取得《防爆合格证》,1992年4月取得《煤安证》,是最早取得此类证书的防爆潜水泵。1999年第二代150BSQ100 75kW排沙潜水泵取得《防爆合格证》,这是当时国内最大功率的防爆潜水泵(其他防爆潜水泵最大功率只有37kW),这个记录直到2005年才被打破。目前,很多防爆潜水泵都采用王庆武教授的原创设计结构(例如防爆电机的主要部件防爆接线座、机械密封等零件)。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------
沪ICP备07037467号 访问人数:
AmazingCounters.com