2024年8月17日上午,由長沙市泵閥產業技術創新戰略聯盟組織的“泵閥高能效 輕量化 智能化設計”專題論壇在長沙理工大學新能源大樓二棟502會議室圓滿舉行,來自聯盟成員單位及高校35人參加本次論壇。

論壇由湖南天一奧星泵業有限公司總經理何備荒正高級工程師主持,良名閥門科技有限公司胡良金董事長致辭,回顧了聯盟及成員單位在技術創新、成果轉化等方面取得的可喜成果,倡議行業錨定“高能效、輕量化、智能化”,把握時代機遇,希望聯盟單位凝聚合力,奔赴產業新未來,并預祝本次論壇取得圓滿成果。
論壇上來自高校和企業6位專家進行了主題匯報。




針對近年頻繁發送的泵站超駝峰運行現象,長沙理工大學碩士生導師曾棟坪博士分享了《排澇泵站改造加固后超駝峰運行機組特性研究》,建立了改造后超駝峰運行時泵站啟停過渡過程的數學模型,根據泵站實際數據與數學模型計算結果進行校驗,對數學模型進行優化完善。針對金口泵站斷流模式、新特征水位條件下超駝峰運行工況進行過渡研究,啟動過渡過程流動特征分析為,水力驅氣:通過真空閥排氣,流態穩定;閉閥堰流:關閉閥門,避免空氣倒吸,堰流與下降段水柱彌合,誘發水躍,上方氣囊形成漩渦,使壓力增加,惡化流態;閘孔出流:拍門受水沖開,并在拍門張角穩定后閘門提起,同時空氣隨水流形成只有水的穩定流動。對關閘停泵過程流動特征進行分析:閘門開始下落時,過流面積減小,形成局部高速區;下落由快轉慢時,整體流量減小,速度幅值降低;接近完全關閉時,殘余水流通過縫隙,形成局部低速流動。為泵站的開停機流程提供理論指導,提高泵站運行的安全性。
長沙市泵閥產業技術創新戰略聯盟副秘書長陳芳芳匯報主題為《新材料・新結構・新工藝—— 水泵輕量化的突破與未來》。在全球節能減排與工業設備高效化的發展趨勢下,水泵作為流體輸送核心設備,其輕量化設計對降低能耗、提升便攜性及拓展應用場景至關重要。水泵輕量化的核心技術突破方向為材料替代與性能優化輕質高強材料應用、結構優化設計方法拓撲優化與計算流體動力學(CFD)仿真和極簡主義設計原則;關鍵路徑為葉輪泵殼等核心部件結構設計優化、根據不同工況選擇合適的材質,采用精密鑄造等先進制造工藝。水泵輕量化面臨的挑戰為追求輕量化的同時保持性能不受影響、涉及流體力學、材料科學等多學科交叉技術壁壘、成本與規;a瓶頸以及標準和檢測體系缺失;未來可通過采用計算流體動力學和有限元分析進行等強度設計、推動材料國產化和完善標準體系等措施解決以上難題。
湖南農業大學童成彪教授介紹了《調節閥智能選型設計與服役性能研究》。通過分享調節閥應用異常案例如套筒閥失穩、活塞閥異常振動,固定錐形閥異常振動、膜片式減壓閥壓力振蕩、調節閥振動擾民等,得出結論為調節閥各有特點,正確的選用是基礎。故障是選型、設計、制造產生的,出現問題并非閥門類型原因產生。針對調節閥設計工況與運行工況偏離、運行過程中異常振動等應用異常案例,指出湍流振動、空話時空泡周期性的脫落、射流中的剪切層振蕩、閥中心的非附著流、卡門渦激振動等都是振動的能量源。流型也被認定是決定振動水平的一個關鍵特征。介紹了為安徽紅星閥門和博納斯威設計的調節閥智能選型與設計專家系統。服役性能監測包括振動的幅值、振動的頻譜特性以及振動與氣蝕。
湖南泵閥制造有限公司技術總監朱鐵強做《閥門輕量化設計探討》匯報。閥門輕量化的目標為在保證產品性能的前提下,最大限度地降低重量;優化材料利用率,降低制造成本;提高產品的可靠性和安全性。設計原則為強度剛度、耐腐蝕性能、密封性能滿足要求,可制造性良好,成本可控。輕量化設計方法為結構優化與材料優化。輕量化設計的風險為利用仿真分析軟件設計的產品的可靠性驗證以及新舊方案替換過程的風險。
遠大閥門集團有限公司技術總監馮玉柱報告主題為《供水官網水壓管理閥門性能及應用研究》。向參會人員介紹了遠大閥門集團有限公司及閥門動態性能實驗室。閥門作為控制水流、調節水壓的關鍵 “節點”,其性能優劣直接關乎供水管網的安全與高效運行。隨著物聯網、大數據、云計算等技術應用,閥門技術需適應時代發展,推動供水管網智能化。閥門作為關鍵一環,智能化升級勢在必行。展示了供水管網解決方案多個案例,包括新疆智能調壓閥項目、排氣閥排氣量檢測、深圳水務項目。
湘潭中基電站輔機制造有限公司技術總監做《組合式減壓閥智能系統研發與應用》報告。ZJY46H組合式減壓閥的智能控制系統,專為復雜工況下運行的供水系統設計的減壓設備而研發的控制系統。當供水系統壓力與流量超大幅度變化,機械自動穩壓性能無法穩定出口壓力時,智能控制系統的PLC調節自動介入,通過伺服電機調節控制閥,改變主閥開度;從而穩定供水系統壓力。ZJY46H型組合式減壓閥智能控制系統結構包括主閥結構、雙反饋系統結構、智能控制系統結構。功能為伺服電動調壓、PLC自動穩壓、智能反沖排污、定時反沖排污和強制反沖排污;自動處理主要有喘振、主閥滲漏、主閥卡阻和用戶缺失;提示功能為檢修與維護。進行了控制系統界面介紹,包括自動運行主界面、手動操作界面、參數設置界面、數據追溯界面、檢修維護界面、事件記錄界面、報警記錄界面、IO監控界面。
與會專家代表針對專家主題匯報和各自單位情況及個人想法進行了熱烈討論交流。泵閥聯盟理事長李志鵬教授做總結發言。當前,“雙碳”目標引領產業轉型,能源結構加速調整,泵閥作為工業裝備的“心臟”,其性能直接影響能源利用效率與設備可靠性。高能效、輕量化、智能化,不僅是行業發展的必然趨勢,更是我們服務國家戰略、贏得市場競爭的關鍵。

泵閥是關乎工業,農業及民生的安全與產業命脈,聯盟將持續推動促進行業高能效,輕量化,智能化工作。本次論壇的成功舉辦,是思想的碰撞,也是合作的起點。未來長沙市泵閥產業技術創新戰略聯盟將以科技為帆,以創新為槳,共同書寫泵閥產業高質量發展的新篇章。