[00953563]高扬程深井泵节能降耗关键技术研究与推广应用

深井泵主要包括井用潜水泵、矿用潜水泵等，总扬程可达数百米至近千米，广泛应用于农田排灌、煤矿采掘、地热开发和油田开采等领域，是提供高扬程、高压力液体的核心动力源装置，更是煤矿透水抢险的“救命设备”。由于深井泵长期潜入水下工作，运行环境恶劣。为解决原有深井泵单级扬程低、能耗高、可靠性差、结构复杂和体积庞大等长期制约行业发展的难题，该项目历经十余年，对深井泵基础理论、设计方法、关键技术、产品开发等进行了系统、深入的研究，研究成果促进了中国深井泵产业结构的调整、优化、升级及产品的更新换代。（1）首次创新地提出了基于极大扬程设计法的深井泵斜切式叶轮设计方法，显著提高了泵的单级扬程；修正了斜流式离心叶轮轴向力计算公式，提出了一种双推力轴承副结构，实现了轴向力的自动平衡；建立了斜切式叶轮出口速度矩分布的数学模型，首次提出了变进口安放角的三维曲面反导叶设计法，有效地缩短了泵的轴向长度并提高了效率；开发了深井泵叶轮和导叶三维智能设计软件，确立了集成基础理论、设计方法和设计软件包为一体的新型高扬程、高效深井泵设计理论与方法。（2）新型井用潜水泵的功率曲线平坦，高效范围宽，效率高，平均效率高于国家标准的规定值5～8个百分点，泵的单级扬程平均比国内外同类产品及国家标准提高15%～50%。产品结构新颖，可靠性高，泵体总长和重量较同类产品分别减少1/3左右，生产成本降低1/3左右，具有明显的节能节材效果。（3）为了充分发挥矿用潜水泵在紧急抢险中的重要作用，根据其对隔爆、快速装拆和方便移动的特殊要求，创新地提出了在泵内装置浮动密封环和多出水口涡室结构，显著提高了矿用潜水泵的使用寿命和机动能力。新型系列矿用潜水泵产品的整机效率平均高于煤炭行业标准 MT/T671-2005 约5～10个百分点，平均无故障运行时间超过2000小时，居国际先进水平，取得了防爆合格证和煤矿产品安全标志证书。该项目授权发明专利9项、实用新型专利9项、外观专利2项，软件著作权登记5项，拥有完全自主知识产权；出版著作3部、标准2部，发表学术论文51篇，其中SCI、EI收录37篇；培养博士、硕士研究生20余名。新型深井泵系列产品和设计软件已被全国深井泵主要骨干企业普遍采用，约占全国同类产品总产量的55%以上，产品远销至欧美、东南亚、中东等二十多个国家和地区。现仅据徐州潜龙泵业有限公司、济宁安泰矿山设备制造有限公司等17家企业统计，近三年累计新新增产值22.53亿元、利润2.29亿元、税收1.64亿元，创收外汇1.40亿美元，节支0.94亿元，取得了巨大的经济和社会效益。研发的高扬程深井泵系列产品性能优异，主要技术指标达到国际领先水平。经国内外用户使用，实用性强，效果好，打破了国外企业在高端市场的垄断，实现了中国农田灌溉、煤矿采掘设备核心技术的国产化，引领了行业的发展。