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民用高速泵,帶上火箭發動機的底氣

   2023-06-16 中國航天科技集團六院63640
導讀

因為要去宇宙,人類做出了火箭。擺脫引力,穿破云層,探索外空,火箭能做到這些的底氣,是發動機給的。如今,火箭發動機將這份底氣帶給了一個與航天不那么相關的領域,一些發動機的關鍵技術衍化應用到了石油化工領域

 

因為要去宇宙,人類做出了火箭。





擺脫引力,穿破云層,探索外空,火箭能做到這些的底氣,是發動機給的。





如今,火箭發動機將這份底氣帶給了一個與航天不那么相關的領域,一些發動機的關鍵技術衍化應用到了石油化工領域。



從火箭發動機上找機會





石油沉睡了上百萬年,在荒原深海被喚醒后逡巡穿梭,從粘稠、深褐色的液體變成燃料、潤滑油、溶劑,變成工業的血液。其中,如何將其帶離產地,是貫穿始終的關鍵。





不僅石油,液態的化工原料也需要一枚“心臟”將其輸送到全國各地有需要的地方。在石化工業,“泵”就是這顆心臟。進一步而言,高速泵是石化工業萬千“心臟”中跳動得最強勁的一顆。





圖片▲ W7型高速泵現場實拍圖



高速泵,全稱整體齒輪箱增速離心泵,結構簡單、流量小、揚程高,廣泛運用在石油化工、煤化工等領域。通過一對高低速齒輪的嚙合傳動,將原動機轉速提升到目標轉速,實現較高揚程。在制造塑料瓶的PP材料、制作衣物的PXPTA材料等原材料的生產過程,高速泵發揮著不可替代的作用。




上世紀90年代以前,國外公司的高速泵產品壟斷了世界市場,甚至在今天,大功率高端技術和市場上仍然被國外相關公司占據領先地位。但國內高速泵的研制生產如今已初具規模,在世界市場上占據了一席之地。




其中,航天科技集團六院11所(京)基于火箭發動機渦輪泵技術,研制出了GSB系列高速泵,產品在國內外均享有頗高評價。




圖片▲ W7型高速泵外觀圖



由于外企高速泵產品長期壟斷市場,高速泵國產化問題亟待解決。自上世紀70年代開始,國內相關廠家摸索并研制生產但遲遲未成規模。直至上世紀90年代,六院11所(京)從其主業火箭發動機的研制上找機會,以液體火箭發動機渦輪泵為基礎,開展高速泵的研制。




在吸收國外高速泵設計理念的基礎上,該所分別開展了GSB-L1型和GSB-W5型高速泵的研制,目前已形成GSB-L立式高速泵和GSB-W臥式高速泵兩大系列,最大功率達2000kW,廣泛運用于PTA裝置中對二甲苯輸送泵和密封水泵、聚丙烯裝置中的丙烯進料泵、加氫精制中的注水泵和貧胺液泵、煤制油裝置中的原料油進料泵、MTBE裝置中的原料泵等。




“基于YF-73發動機的渦輪泵本身就是一種高速泵,我們憑借在泵流場計算、水力模型優化、汽蝕機理研究、大負荷高速軸承設計、高PV值超低黏度動密封等方面的設計經驗和技術積累,很快就在工業用高速泵領域打開局面。”六院11所(京)流體與旋轉機械事業部調研員李學華說。    


 
(文/小編)
 
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