[00379150]盐类溶液输送泵阀关键技术研究及工程应用

在化学工程和新能源领域内，通过采集或反应制备的盐类溶液具有极高的利用价值。在盐类溶液的输送流程中，核心设备输送泵阀时常发生结盐和泵轴承过热的问题，严重影响了流程的正常运行，造成了巨大的经济损失，且长期以来得不到解决，成为盐类溶液输送的技术瓶颈，阻碍了与盐类制备相关工业的快速发展。该项目针对盐类溶液输送过程中的这两大关键问题进行技术攻关，形成自主知识产权，替代进口产品，研发系列化的泵阀装备并实施产业化。该项目研究打破了盐类溶液输送长期缺乏理论指导的局面，形成了一套两相流泵的三维设计方法；掌握了壁面粗糙度和材质特性对盐类溶液相变过程的影响规律；解决了泵内复杂流动过程中的单向耦合问题；建立了泵内部流动与宏观特征之间可描述的物理关联；探索高效盐类溶液输送泵的水力设计和结构设计方法，研发冲洗、热对称、润滑冷却等新型结构，提高了泵运行效率，有效解决了该类泵运行可靠性差的难题；在解决关键技术问题的同时，进行样机试验与性能优化，结合工艺技术的研究，最终形成高效、稳定的盐类溶液输送泵阀系列产品。通过该项目的研究，形成了两大系列、35种规格的盐类溶液输送产品。用于输送常温盐溶液的泵型，高效运行时间6个月以上；防结盐阀门正常工作时间8个月，远高于国内同类产品的性能指标；用于输送高温盐溶液的泵型，泵效率均大于70%，轴承使用寿命5000到25000小时，其中600RY-72型泵的轴承寿命超过25000小时，为国际领先水平。该项目有力拓延了复杂多相流动理论，成功解决了制约盐类溶液输送泵制造水平提高的难题，有效推动了中国固液两相流泵和高温泵的设计技术进步。项目成果在国内大中型泵阀企业得到了良好推广。多年来，为各泵阀企业增加产值累计超过19亿元，经济效益超过5亿元，而且泵效的提高使得节能效益明显，泵不停机连续运转为用户节约了成本，产品产量的提高产生的经济效益显著。同时，成果的推广应用使泵阀制造企业增加了年均约600余人的就业岗位。项目组在项目实施期间，授权国家发明专利3项、国家实用新型专利15项；通过省部级科技成果鉴定4项；出版学术专著1部；发表学术论文46篇，其中三大检索27篇。