水泵的应用发展简史,什么是水泵
水泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就水泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于:
①使用的目的不同。水泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热;
②系统工作的温度区域不同。水泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,水泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。
2。水泵的由来
随着工业革命的发展,19世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年,W.Thomson教授(即大家熟知的LordKelvin勋爵)发表论文,提出了热量倍增器(HeatMultiplier)的概念,首次描述了水泵的设想。
当时,水泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。
上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,水泵有了较快的发展。特别是二战以后,工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺,促进了大型供热及工业用水泵的发展。1973年的全球性能源危机,进一步促进了水泵在全世界范围内的发展。
最近几年,包括水泵行业在内的工业生产领域,最大趋势就是绿色节能。双碳是国家重要战略目标,绿色发展是社会的必然趋势,所以高效、节能的产品现在是最受欢迎的。
凯泉泵业在高效节能方面的成果很有代表性。凯泉每年针对高效节能研发投入过亿元,成果也是非常显著。在一组对比数据实验中,采用了优秀水力模型和宽高效设计的凯泉双吸泵平均运行效率达到国际同等优秀水平,高出国内5~9%;还有用于制冷空调领域的凯泉GXS高效智能模块泵组,利用大小机组扩大高效区间,结合智能变频器和低阻力组建,实际运行过程中可以节省耗电30%左右。
凯泉一直在持续研发高效节能产品,始终以满足市场需求为目标,也是在践行企业的社会责任,大大的助力国家早日实现双碳目标,为建设绿色可持续发展社会贡献了自己的力量。
近些年以凯泉集团为首的国内水泵企业发展很快,自主研发实力也越来越强,像凯泉第五代数字供水设备、高效恒温机组等代表性产品,都可以利用新一代智能技术实现了高效节能。
现在都讲究低碳生活、绿色城市,高效节能的新一代水泵产品是市场未来趋势,对社会经济发展有着积极的促进作用。
凯泉的最大优势之一是产品类型覆盖非常广泛,而且都有一定的先进技术成果,如数字集成全变频供水设备、高效循环机组、物联网消防机组等优秀设备,一直在国内二次供水、空调暖通、消防等领域发挥着重要作用。在百度了解到此外凯泉还成功进军核电、石化、水利、军工、新能源等领域,还获得了核二级生产资质,在国际高端水泵市场上逐渐发挥影响力,有望带领我国水泵制造业更进一步,跻身世界水泵企业前十强!
龙康888
01月08日
很多人估计会好奇“泵”字从哪儿来?在古代不可能有水泵的存在吧?为什么会有泵呢?其实对我们中国来说,泵和它们的机器的制造是源自国外的。实际上,“泵”字的出现是在清初,是根据一个“pump”的发音是“砰”的一声,类似于一块石头丢下水中的声音,因此,“水”字上面加个“石”字就成为当前给排水系统中的重要机器名称——“泵”的由来。
中国水泵制造业的发展悠久,于1868年开始成长,发展至今约为152年历史。
轴流泵
一、萌芽起始
始于1868年,终于中国的人民共和国1949年成立,这段时期就是被称为中国水泵行业萌芽。这段周期,我们在中国的土地上出现四个专业水泵厂:
1、长春魁利金制泵厂,创建于1928年;
2、成立于1940年的北京同益水泵厂;
3、香港地产建设商会(Reda)水泵公司,成立于1930年,生产潜水泵;
4、在上海成立于1946年的洽兴抽水机修造社。
多级泵(离心泵)
二、基础奠定
在前机械工业部和省机械厅、局的领导下,中国泵业的基础是在20世纪50~70年代的基础上建立起来的:
1、1953年底,中国泵业真正有了大些的进展,奠定了基础。
2、1972年,通过大规模投资和技术改造,提高了石油、化工、矿业用泵的研发和生产能力。 先后为用户生产了 y 型离心泵、 f 型耐腐蚀泵、 dks 型管道泵、 fn 型熔融尿素泵、高速分流泵和矿用多级泵。
三、快速增长
1、上世纪80年代,中国进入改革开放时期,中国泵业进入快速增长时期。在一机部和省厅的支持下,各大工业泵厂相继引进了18台泵及其制造工艺,包括潜水电泵、斜流泵、离心泵、循环泵、杂质泵、螺杆泵、真空泵、多级泵、往复泵、油泵、石化流量泵、泥浆泵、涡流泵等。
2、到了1990年泵行业在中国的数量迅速增加至949的制造商泵3664000台,销售额达3.429十亿人民币,我国在当时已经占世界泵输出排名第7位,真正意义上地成为世界主要工业国家之一,仅位于美国、日本、德国、英国、法国、意大利之后。
3、20世纪90年代初,随着市场经济环境的逐步形成,民营泵行业兴起并迅速发展。主要是利用民间资本,通过经商创业。
4、20世纪最后十年,中国泵的制造商和企业数量增加到1996年的1459家,年产泵739.58万台,销售额120.34亿元。
德国依菲柯水泵
四、黄金时期
从1998年至今,步入高速发展时期,我国泵业及其技术的发展已进入快车道,真正高速发展二十多年。这是我国水泵技术的一大历史性质的进步,是我国泵业整体高速发展的20年,也是辉煌的20年。
广州龙康是一家专业生产一体化预制泵站的厂家,公司拥有先进的生产设备、雄厚的技术力量、稳定的管理队伍和完善的服务体系,集开发、设计、生产、安装、售后服务于一体,以客户的满意为宗旨,以可靠的质量和良好的信誉以及优惠的价格、快捷的供货竭诚为用户创造最完美的价值。
从国内水泵市场来看,业绩营收位居第一的是凯泉,而且已经连续多年稳居第一,主要生产的是离心泵、污水泵、轴混流泵、核电用泵等多个领域的水泵设备。在国内市场上营收排名前十的还包括日本荏原、利欧等企业,比例上国产品牌和进口品牌大致相当。
综合看水泵行情来看,无论是国际市场还是国内市场,进口水泵整体水平依然优于国产品牌,国产水泵在国际市场上的竞争力稍显不足;另外就是我们也看到国产水泵近几年的发展,像凯泉等国内水泵大企业正不断积累技术经验,在不断缩小和进口品牌的差距,在国内市场竞争力较进口水泵也毫不逊色。最后想说,希望我们的国产水泵品牌能够抓住机遇大力发展,日后在国际市场上发挥出更大的影响力。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示,2008年,离心泵制造行业的销售收入增长幅度为近年来最大值,达到55.99%,销售收入总额为410.29亿元2011年行业销售收入为765.34亿元,较上年同期增长29.93%,近年来行业发展状况良好。
分析认为,目前中国离心泵行业正面临巨大的机遇期。根据当前国内外经济形势,结合近年中国离心泵行业销售收入数据及中国经济增长数据,前瞻预测“十二五”期间我国泵及真空设备制造业将保持20%左右的市场增长速度,到2015年的销售规模将在1587亿元左右。报告从离心泵制造行业下游需求情况来说明行业的发展前景,具体分析如下:
一、城市污水处理行业对离心泵的需求预测
2012年,国务院出台《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》,投资目标内容如下:“十二五”期间,全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元。其中,各类设施建设投资4271亿元,设施监管能力建设投资27亿元。设施建设投资中,包括完善和新建管网投资2443亿元,新增城镇污水处理能力投资1040亿元,升级改造城镇污水处理厂投资137亿元,污泥处理处置设施建设投资347亿元,以及再生水利用设施建设投资304亿元。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》分析认为,在污水处理设备投入中,水泵类约占机械设备总投资的15%,按照这一比例计算,“十二五”期间,城市污水处理领域的泵类产品需求量将在600亿元左右,未来三年还有近400亿的市场需求,利好离心泵行业。
二、农村市场对离心泵的需求预测
前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为,目前市场上农用水泵多为离心泵,农用水泵产品正式进入国家农机补贴目录后,随着在全国各省市自治区落实,未来几年,农用水泵行业将进入年产值12%以上的高速增长期。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》分析认为,当GDP在未来10年以每年4%的速度增长时,泵业市场将以每年5%的速度递增。2011年,世界泵市场总量在370亿美元左右。农用水泵作为泵业的子行业,以其销售收入占泵行业销售收入14%计算,到2015年,全球农用水泵市场将超过60亿美元。
三、石化工业对离心泵的需求预测
未来3-5年,对于石油工业在采油、输油、炼油方面,高效率的注水泵、稠油泵、输油管线泵和螺杆泵等到产品需求大增,各类工业泵需求量在14-15万台。对于三大化工用泵方面,大型化肥用甲胺泵、大中型高温高压磁力泵、特殊材质的非金属化工泵的市场也会扩大,各类化工泵需求量在10-12万台。
前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为,中国石化行业对泵类产品的需求旺盛。预计未来几年,该行业泵类产品需求量的增长率将保持在15%-20%,且需求量占整个泵业市场的比重将有望进一步提高。
四、电力行业对离心泵的需求预测
前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为,未来的20年中,中国电力工业将以高速度发展。重点需求给水泵、前置泵、循环泵、冷凝泵、冷凝器用水环真空泵、离心式除灰泵、往复式降灰泵、偶合器、计量泵等主要泵种3500-4200台。需求核主泵、上冲泵、停堆冷却泵、喷淋泵、锅炉给水泵、计量泵等核电机组用泵1400-1800台。
分析认为,中国电力行业对泵类产品的需求约占市场总量的16.4%。由于火电行业投资的萎缩,电力行业对泵类产品需求量的增长速度将有所放缓,预计“十二五”期间,该增长率将保持在10%-15%之间,需求量占整个泵业市场的比重约为15%左右。
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18世纪以前的消防车多数为放在推车上的手动水泵,用作把泵水救火。随着城市发展及防火需求提高,19世纪中段起出现蒸汽机发动之水泵,并开始以马车运载。蒸汽机动力消防车是1829年在伦敦出现的,发明人是蒸汽机工程师约翰·布雷斯韦特。这是一种以煤为燃料,并装有一根软水龙带,用10马力双缸蒸汽机驱动的消防车。但这种消防车在英国却到1860年代才得到广泛使用。20世纪内燃机发明以后,逐渐出现现时所见的现代消防车。1872年,德国研制出云梯消防车。云梯是靠手工操作的。1901年,英国利物浦的洛亚尔-卡利迪公司也生产出消防汽车,被利物浦市消防队所采用。中国于1916年出现了用汽车改装的消防车,但直到20世纪30年代,很多城市还在使用马拉消防车。
泵车是消防车中最常见的。车上主要设备为消防泵(水泵)及各式消防瞄子。泵车到达火场时会被接到消防栓,为救火供水。通常车上还会有水缸储存一定容量的水,以便在离开水源时可短暂使用。其他搭载的设备包括有烟帽,爆,破工具等等。
最早的泵是在大约于公元前300年左右出现的,阿基米德发明了一种泵,称为阿基米德式螺旋抽水机,至今仍有厂家在生产。
希腊人克特西比乌斯(公元前285-222年)发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。(至今还保存在古罗马时代的遗址上,如在英国的西尔切斯特)。
中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵是泵类机械的一项重要发明。
1475年,意大利文艺复兴时期的工程师弗朗西斯科·迪·乔治·马丁尼在论文中提出了离心泵原始模型。
1588年,意大利人阿戈斯蒂诺·拉梅利自费出版了《阿戈斯蒂诺·拉梅利上尉的各种精巧的机械装置》(Le Diverse t Artificiose Machine delCapitano Agostino Ramelli)。(这部著作详细描述了许多二三百年以后制造成功并成为商品的工具和机械设备)。其中有关于链泵、水泵、滑片泵的描述。
大约在1590-1600年,齿轮泵被发明。
1635年,德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵。
1650年,德国马德堡市市长奥托·冯·格里克发明第一台空气泵,不断改进后于1654年设计出真空泵。
1658年,爱尔兰化学,物理学家罗伯特·波义耳和英国博物学家,发明家罗伯特·胡克进行空气泵实验。
1675年,英国国王查理二世的御用机械师塞缪尔·莫兰爵士,获得柱塞泵专利,他设计制造的水泵被当时英国国内众多的工业,船舶应用,以及如水井,池塘排水和灭火。
1680年,约旦出现简单的离心泵。
1685年,法国物理学家丹尼斯帕潘进行空气压缩泵高压实验。
1689年,丹尼斯·帕潘发明了直叶片的蜗壳离心泵,而弯曲叶片是由英国发明家John Appold于1851年发明的。
1720年,在伦敦城市的供水系统中开始使用柱塞泵。
1732年,英国人戈塞特和德维尔发明隔膜泵。
1738年,荷兰人丹尼尔·伯努利的《Hydrodynamique》(流体力学)出版,提出白努利定律;1755年,瑞士人莱昂哈德·欧拉著作《General principles on the movement of fluids》(流体运动的一般原理)出版,提出理想流体基本方程和连续方程。奠定了离心泵设计的理论基础。
1746年,H.A.Wirtz设计出使用阿基米德螺旋用于提升水的螺旋泵。
1768年,威廉·科尔在船舶舱底中改进和引入链泵。
1772年,瑞典学者伊曼纽·斯威登堡提出汞真空泵设计。
大约在1781-1782年,绳泵的发明被首次描述。
1818年,在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的马萨诸塞泵。
1849年,美国人亨利·沃辛顿发明蒸汽直接作用的蒸汽泵,是一种最简单的活塞泵。
1852年,英国开尔文勋爵威廉·汤姆森提出了热泵的设想。
1857至1859年,亨利·沃辛顿发明水平、复式、直接作用,用于锅炉给水全双工蒸汽泵。
1857年,英国查尔斯·亨利·穆雷获得链泵专利。
1865年,汞真空泵发明,用于解决碳丝灯泡的问题。
1868年,Stork Pompen公司在荷兰亨厄洛成立,发明了混凝土蜗壳泵。
1870年,英国人威廉·汤姆森提出了射流泵的设计。
1875年,英国人雷诺兹获得多级离心泵专利:主要是为了提高离心泵效率。
1877年,英国景崇用于污水处理的气泵:包括喷射器。
1880年,英国Frizzle设计气举泵。
1890年,美国麻省Warren公司制造了第一台双螺杆泵。
1892年,美国Worthington公司制造用于世界上第一条油管(从宾夕法尼亚州至纽约)的油泵。
1900年,哈里斯制造出空气压力泵。
1901年,美国拜伦·杰克逊(Byron Jackson)公司生产出深井垂直涡轮泵。
1902年,美国宾夕法尼亚州阿伦敦的Aldrich Pump公司制造了世界上第一台往复式正排量泵。
1904年,美国拜伦·杰克逊公司生产出潜水式电机泵。
1909年,盖德(W.Gaede)发明旋片泵并取得德国专利。
1912年,瑞士苏黎世安装了世界上第一个水源热泵系统,以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,并获得专利。
1916年,Aldrich公司制造出电机驱动的往复式泵。
1918年,美国拜伦·杰克逊公司制造出用于石油工业的热油泵。
1923年,格罗格提出旋喷泵的结构原理,旋喷泵也称皮托泵。随后研制出了闭式皮托泵。Worthington公司制造了世界上第一台离心锅炉给水泵,压力达到770巴(11165psi)。
1924年,美国Durco公司生产出专门设计用于化学加工的泵。
1927年,美国Aldrich公司生产出变冲程多气缸往复式泵。
1929年,荷兰Houttuin公司制造了欧洲第一台双螺杆泵。Byron Jackson公司生产出电厂中使用的双壳进给泵.
1931年,瑞典IMO公司发明并制造三螺杆泵。
1932年,法国工程师Moineau发明单螺杆泵(莫诺泵),并由德国PCM泵公司制成产品。
1934年,鲍诺曼公司设计制造了外置轴承双螺杆泵。United公司生产出用于回收石油的高压水和二氧化碳喷射泵。
1936年,米顿罗公司发明马达驱动计量泵。 气镇泵发明出现。
1937年,美国英格索兰-德莱赛公司设计制造径向分离、从后面拉动的流程泵。
1942年,美国Pacific公司制造用于处理催化剂粉末的浆料泵.
1946年,美国HMD公司发明磁力泵。
1948年,美国拜伦·杰克逊公司生产出用于现代原子能发电的罐装泵原型。
1951年,美国拜伦·杰克逊公司制造用于第一艘核潜艇美国鹦鹉螺号的主进给泵。
1953年,美国拜伦·杰克逊公司制造鹦鹉螺号核潜艇的再循环泵。Durco公司生产出后拉式化学流程泵,是ANSI 标准的前身。
1958年,联邦德国的W.贝克首次提出有实用价值的涡轮分子泵,以后相继出现了各种不同结构的分子泵。
1960年,美国拜伦·杰克逊公司制造了于地下液化石油气存储设施中应用潜水式电机泵。
1961年,美国拜伦·杰克逊公司制造了用于核电厂的轴密封的冷却液泵。
1963年,美国LMI公司发明电磁驱动计量泵。
1965年,美国WILLIAMS公司发明气动计量泵。
1969年,美国英格索兰-德莱赛公司设计制造世界上最大的锅炉给水泵,功率为52200kW(70000马力)。
19世纪70年代,kobe公司制造出商用旋喷泵。
1972年,美国Pacific公司制造适用于原子能发电,已锻造外壳的核反应堆进给泵。
1976年,美国英格索兰-德莱赛公司制造迄今为止世界上最大的直立排水泵,额定流量为180000m3/h。
1982年,美国Aldrich公司制造出世界上最大的动力泵2985kW(4000hp),可通过800-1600km(500-1000英里)长的管道抽吸研磨的浆料。Pacific公司制造世界上最大的水喷射泵,功率为17900kW(24000马力)。
1983年,美国拜伦·杰克逊公司制造出用于美国最大的克林奇河增值核反应堆的液态钠泵。
1987年,美国拜伦·杰克逊公司制造出安装在世界上最大的石油存储洞的1120kW(1500hp)潜水式电机泵。
1990年,美国拜伦·杰克逊公司制造出安装在氦抽取设施中的世界上最大的垂直低温泵。
1992年,美国英格索兰-德莱赛公司设计制造出世界上最大的管道泵,功率为27590kW(37000马力),由空气涡轮发动机驱动。
2000年,美国HMD公司制造出屏蔽磁力驱动泵,是一种无泄漏泵。
2000年,台湾羿辰科技设计出微型电磁轴驱动泵原型,是一种类磁浮等压式泵。 2007年,台湾研能科技制造出压电式微泵浦是一种结合压电致动器与隔膜式泵浦技术的创新产品。
目前,流量最大的单泵1976年,美国英格索兰-德莱赛公司制造迄今为止世界上最大的直立排水泵,额定流量为180000米立方/小时。扬程最高的单泵是德国KSB公司生产的潜水电泵,最高扬程达1200米。