1、 1 / 5温州市科技进步奖项目公示一、项目名称：煤化工用大流量耐磨高温给水泵二、推荐单位（盖章）：瑞安市科学技术局三、项目简介：以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半成品，再进一步深加工成一系列化工产品或石油燃料的工业，称之为煤化工。伴随煤化工工业的发展，我国装备制造业在积极引进先进的技术装备、管理理念和管理制度的基础上，结合我国国情进行消化吸收和再创新，自主创新能力不断增强。一些煤化工重大技术装备，如特大型加氢反应器、特大型空分装置、大型煤气化炉、大型煤浆泵、大型煤气压缩机和相应泵阀等，已能与国外知名大公司抗衡。煤化工的迅速发展，给泵行业带来了新的机遇与挑战：一方面煤化
2、工用泵工况苛刻，在一定程度上不亚于甚至超过炼化用泵的难度；另一方面煤化工用泵并没有得到应有的重视，国产化进程缓慢。洗涤塔给水泵又叫高压灰水泵、除氧水泵等，作用是将灰水槽中的灰水经闪蒸换热器送到碳洗涤塔。该泵流量可达八百多立方，扬程最高可达一千零八十米。该泵输送介质含固体颗粒，扬程高，而且温度一般在一百度以上，有的达到一百八十度，汽蚀要求高。工艺要求该泵不能停车，是煤气化关键工位，也是最苛刻的工位之一，故障率很高。在水煤浆气化装置中，除洗涤塔给水泵目前还需要进口外，其它泵已基本实现国产化。我国在锅炉给水、油田注水、石化流程等场合的高压泵研制和生产方面已经取得了较大进展，具备了研制煤化工大流量高温
3、给水泵的技术基础和条件。但是，鉴于煤化工用多级离心泵与其它高压离心泵产品相比，在过流部件设计、材料耐磨损性、密封和整机稳定性等方面还需开展专门研究，攻克关键技术，开发高效、耐磨损和高可靠性产品，并进行示范性应用，最终实现大流量高温给水泵的自主化设计与生产。煤化工用多级离心泵与其它高压离心泵产品相比，在过流部件设计、材料耐磨损性、密封和整机稳定性等方面进行了专门研究，攻克关键技术，开发高效、耐磨损和高可靠性产品。对该泵进行示范性应用，该泵自投产以来，泵技术先进，机组运行稳定，泵结构合理，安全可靠，非常适合于煤化工等领域适应洗涤塔流程系统中高含量颗粒介质的输送，最终实现大流量高温给水泵的自主化设计
4、与生产，已取得一定的生2 / 5产经验和效果，并产生了较好的经济效益和社会效益，同时得到用户认可与支持，具有很强的市场竞争优势，通过煤化工用大流量高温给水泵项目的实施，可以满足我国大力发展煤化工产业日益增长的需求。因此，煤化工用大流量高温给水泵的研发与产业化具有深远的社会意义和经济效益。四、主要科技创新：创新点 1：密封口环采用反螺旋槽迷宫密封及其清洗系统。由于输送介质为含颗粒的灰水介质，对于密封口环中较小的间隙，颗粒物容易堵塞并磨损口环。口环采用反螺旋迷宫密封结构，可以防止颗粒介质进入口环间隙中。口环中形成的密封空间通过外部清水清洗，进一步防止灰水颗粒介质进入，从而提高口环的耐磨性能。创新点
5、 2：泵体结构设计提高刚性与运行稳定性。设计较长的中间密封口环，利用“湿”转子动力学原理，有助于增加轴的刚度，减少机组运行振动；针对泵运行的高温条件，常规的整体式底座泵体重心往往较高，增加了危险性与运行稳定性，底座改用两端脚支撑结构，降低了泵的重心，提高使用安全。创新点 3：叶轮、泵体、密封口环材料耐磨处理结构与工艺。针对灰水介质的磨损与冲刷能力，适当增大流道面积，减少流道中不连续表面，使泵内流动平稳，减少介质对材料的冲刷。同时，针对煤化工用给水泵泵体、口环选用材料 316 奥氏体不锈钢，充分考虑各组分比例，选择合适的强度、韧性，并通过表面冷作硬化、喷涂堆焊硬质合金等材料处理工艺，提高材料表面
6、硬度，提高耐灰水磨损和抗冲刷性能。五、主要完成人及技术贡献：排名 姓名 技术职称 工作单位 对本项目技术创造性贡献1 沈水钦 正高 浙江科尔泵业股份有限公司 总体方案设计2 池武 其他 浙江科尔泵业股份有限公司 加工制造工艺3 武鹏 中级 浙江大学 水力设计及流体动力学分析4 翟璐璐 中级 浙江理工大学 转子动力学分析5 王乐勤 正高 浙江大学 流道结构设计6 李作俊 正高 浙江科尔泵业股份有限公司 技术应用推广7 夏益洪 副高 浙江科尔泵业股份有限公司 技术应用推广3 / 58 陈杰 中级 浙江科尔泵业股份有限公司 制造工艺与试验9 孙森森 副高 浙江科尔泵业股份有限公司 水力优化设计10
7、陈晓余 副高 浙江科尔泵业股份有限公司 制造工艺与试验11 戴小锋 初级 浙江科尔泵业股份有限公司 制造工艺与试验12 王志勇 中级 浙江科尔泵业股份有限公司 制造工艺与试验六、主要完成单位及创新推广贡献排名 单位名称 对本项目科技创新和推广应用支撑作用情况1 浙江科尔泵业股份有限公司主要负责过流部件的初步设计、高压泵样机的试制、实验室测试和现场调试等，并完成后续的应用推广工作。2 浙江大学负责流体动力学分析、流道结构设计与分析等方面的工作，并配合企业进行工程设计、试制和试验等工作。3 浙江理工大学 负责转子动力学分析等方面的工作，并配合企业进行工程设计、试制和试验等工作。七、经济（社会）效益
8、1.直接经济效益 （单位：万元）2013 年 2014 年 2015 年单位名称销售 税收 利润 销售 税收 利润 销售 税收 利润浙江科尔泵业股份有限公司2180.50 317.82 170.31 1865.44 218.64 158.12 2002.92 323.77 196.65合 计 2180.50 317.82 170.31 1865.44 218.64 158.12 2002.92 323.77 196.652.社会效益4 / 5煤化工用多级离心泵与其它高压离心泵产品相比，在过流部件设计、材料耐磨损性、密封和整机稳定性等方面进行了专门研究，攻克关键技术，开发高效、耐磨损和高可靠性产
9、品。对该泵进行示范性应用，该泵自投产以来，泵技术先进，机组运行稳定，泵结构合理，安全可靠，非常适合于煤化工等领域适应洗涤塔流程系统中高含量颗粒介质的输送，最终实现大流量高温给水泵的自主化设计与生产，已取得一定的生产经验和效果，并产生了较好的经济效益和社会效益，同时得到用户认可与支持，具有很强的市场竞争优势，通过煤化工用大流量高温给水泵项目的实施，可以满足我国大力发展煤化工产业日益增长的需求。因此，煤化工用大流量高温给水泵的研发与产业化具有深远的社会意义和经济效益。八.推广应用情况应用单位名称 起止时间 单位联系 人电话 推广应用量(万套) 销售收入 (万元) 税收(万元)九、代表性论文论著及作
10、者作者 论文专著名称/刊物 年卷页码(X 年 X 卷 X 页) SCI 他引次数 他引总次数武鹏，严鹏，吴大转，王乐勤Numerical Study on the Pressure Fluctuations of Centrifugal Minipumps/ The 13th Asian International Conference on Fluid Machinery2015，09王乐勤，周文杰，魏雪松A coupling vibration model of multi-stage pump rotor system based on FEM/ Mechanics2016, 22(1): 31-375 / 5十、主要知识产权及发明人：授权项目名称 知识产权类别 国别 授权号 发明人外冲洗型自平衡式离心泵 实用新型 中国 CN 204716638 U池武、沈水钦、夏益洪、池庆杰离心泵的双润滑式止推轴承装置 发明专利 中国 CN 104074793 B夏益洪、陈杰、李良特、池武、池庆杰、倪秀栋自平衡离心泵的耐磨式中间段密封装置实用新型 中国 CN 204716594 U池武、沈水钦、夏益洪、池庆杰一种用于多级离心泵间隙可调的节流衬套 发明专利 中国 CN 103527506 B王乐勤，翟璐璐，吴大转，魏雪松
