以技術創(chuàng)新引領中國泵工業(yè)的崛起
上海凱泉泵業(yè)(集團)有限公司成立于1995年,是中國泵行業(yè)的領軍企業(yè)。銷售額連續(xù)十多年列中國泵行業(yè)榜首,是中國馳名商標企業(yè)、上海市高新技術企業(yè)。
凱泉秉承“泵業(yè)報國、永續(xù)經(jīng)營”的企業(yè)宗旨,在“技術強國”“創(chuàng)新驅動、轉型發(fā)展”以及國家節(jié)能減排的戰(zhàn)略指引下,以“引領中國泵工業(yè)的崛起”為使命,致力于加強供給側改革,提升產(chǎn)品效率,不斷滿足客戶需求以及重大產(chǎn)品國產(chǎn)化,為國家產(chǎn)業(yè)升級助力,不斷提升自主創(chuàng)新能力,打破國外壟斷。
集團五分廠雙吸泵產(chǎn)品線,作為技術創(chuàng)新的先進集體,建立了強大的開發(fā)、生產(chǎn)和質量管理團隊,多位博士和專家?guī)ьI團隊成員,不斷地吸取和消化國際優(yōu)秀產(chǎn)品,潛心打造凱泉超一流的產(chǎn)品,塑造中國領先的民族泵業(yè)品牌,成為中國泵業(yè)民族品牌領軍者,為實現(xiàn)中華民族偉大復興而共同努力。體現(xiàn)了凱泉人“團結、協(xié)作、拼搏、創(chuàng)新”的企業(yè)精神,涌現(xiàn)出鄧幫華、肖功槐、何敏為代表等機械工業(yè)先進工作者。
提升自主創(chuàng)新能力,攻高端,立民族品牌和形象
作為上海市嘉定區(qū)優(yōu)秀學術技術帶頭人,嘉定區(qū)第一批高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和急需緊缺人才的肖功槐、鄧幫華、何敏,深切地知道,有些重大產(chǎn)品的核心技術掌握在外國手里,重大產(chǎn)品關鍵設備的國產(chǎn)化,提升核心技術的自主創(chuàng)新能力是關鍵。
“華龍一號”作為中國核電“國產(chǎn)化”和“走出去”的排頭兵項目,福清5號機組是“華龍一號”的全球首堆。建設周期受到嚴格控制,整個機組能否按期調試運行,關系到國際聲譽。2013年6月,凱泉與中國核電工程有限公司簽訂福清5、6號機組設備冷卻水泵的采購合同,雙吸泵產(chǎn)品線,負責產(chǎn)品技術設計和制造。
集團五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊,深深意識到責任重大。水力性能的CFD分析預測、力學性能模擬計算等一系列的工作緊張展開。技術對設計院的不斷溝通、水力研究室的CFD計算及時跟進、力學研究室對結構的計算并提出改進意見,所有這些大家的努力,為該項目早日開工提供有力保障。
為盡量減小交期偏差,五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊加班加點趕進度,因還有普通產(chǎn)品的訂單需要處理,晚上和周末成了集中討論改進的時間。經(jīng)過近10個月的努力、多個方案試驗,于2015年6月最終完成了新水力模型的性能測試。接下來的結構設計,我們與技術中心的力學研究室合作,根據(jù)計算結果不斷改進,于2016年5月提交模型到清華大學做抗震分析計算并以此通過。
該項目的生產(chǎn)于2016年8月開工,到2017年9月首臺性能測試合格,2017年10月18日首臺通過200小時耐久(包括50小時高溫)后華北站和中核見證拆解檢查,再到2017年11月25日福清5號機組4套機組完成驗收順利發(fā)貨。整個過程我們技術人員全程參與,積極處理遇到的各種問題。
從首臺性能華北站見證到首臺200小時耐久后的拆解檢查華北站見證,直至所有5號機組設冷泵完成,產(chǎn)品各項考核指標都非常優(yōu)秀。最終首批4臺泵性能全面優(yōu)于規(guī)格書要求,最終交了一個完美的答卷,填補了國內(nèi)產(chǎn)品空白,打破了國外壟斷。
著力加強供給側改革,提升產(chǎn)品效率,積極“走出去”,參與國際競爭
2017年我國用電總量為63077億千瓦時,而泵及相關泵用電機系統(tǒng)年耗電就達到一萬億千瓦時,占全國耗電總量近五分之一,工業(yè)用電量的四分之一。然而目前,整體在用的泵系統(tǒng)運行效率只有70%,進一步提高泵的運行效率,節(jié)能潛力極大。小振動、低噪音、易起吊、耐高溫、高效率、低汽蝕等將成為每個企業(yè)追求的目標。因此,結合先進的水力機械設計理念研發(fā)高效節(jié)能的雙吸泵是泵行業(yè)不斷前行的必然之舉。
五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊一直致力于泵產(chǎn)品的效率提升。對產(chǎn)品進行配置升級換代,目標向國際一流產(chǎn)品靠齊。2017年-2018年,有100多名技術人員進行產(chǎn)品升級,改進現(xiàn)有產(chǎn)品400多種規(guī)格,性能提升6%以上,70%產(chǎn)品性能超國家節(jié)能標準。
例如,大功率管線輸油主泵市場需求量大,但長期依賴進口,五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊根據(jù)《“十一五”重大技術裝備研制和重大產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)專項規(guī)劃》和2012年《國家重大技術裝備自主創(chuàng)新指導目錄》進行國產(chǎn)化研制。
已成功在西部管道阿拉山口泵站試運行,該產(chǎn)品技術達到了國際先進水平,通過了中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的科學技術成果鑒定,分別獲得了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會及中國商業(yè)聯(lián)合會科技進步三等獎。
KSY350-A4給油泵國產(chǎn)化研制。該泵專門為國家重要戰(zhàn)略能源運輸通道-中緬原油管線瑞麗泵站研制,各項技術參數(shù)均達到設計要求,尤其效率指標高于國家節(jié)能標準8%以上,具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
打造“智慧產(chǎn)品”,引領中國泵工業(yè)的崛起
目前國內(nèi)各城鎮(zhèn)自來水廠及節(jié)能改造領域的能源浪費普遍存在以下原因:其一是用戶現(xiàn)場由于泵選型不合理、效率太低、泵配套電機功率偏大;其二是整個管路系統(tǒng)與泵匹配不合理,導致泵在用戶現(xiàn)場經(jīng)常偏工況運行,從而脫離高效區(qū),造成能源大量浪費。因此,研發(fā)一款寬高效雙吸泵,并對管路系統(tǒng)實現(xiàn)實時智能監(jiān)控已成為市場需求。
五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊開發(fā)了睿智流寬高效高效節(jié)能雙吸泵,獲得“上海市重點新產(chǎn)品”光榮稱號。首次將水輪機“翼型”的設計理念(流線設計法)引用至水泵當中,填補了國內(nèi)水泵技術在控制葉片型線方面的空白,直接提升整泵的寬高效性能,流線設計思路精準控制水泵葉片載荷分布,實現(xiàn)葉片進口形狀呈現(xiàn)三維扭曲狀態(tài),確保整泵高效區(qū)寬廣且汽蝕性能良好。與CFD技術結合進行優(yōu)化設計,采用三維反問題設計方法對水泵特征參數(shù)進行有效調節(jié),實現(xiàn)葉輪與蝸殼的完全匹配,減少內(nèi)部紊流和回流,確保水泵高效區(qū)范圍寬廣。目前,性能指標領先于國際或持平43%;領先于國內(nèi)23.3%;與國內(nèi)持平9.2%。同時保證水泵的穩(wěn)定性、可靠性和維修便捷及簡單化。
該項目產(chǎn)品應用了5項實用新型性專利,技術達國內(nèi)先進水平。采用新型的地腳半中心支撐方式,實現(xiàn)振動小,運行更為可靠;將水輪機“翼型”的設計理念(流線設計法)引用至水泵當中,控制葉片型線,直接提升整泵的寬高效性能;自動化控制技術的推廣應用和提高水泵裝置效率,采用先進的加工中心和實驗平臺以及自動化智能技術的推廣應用,對水泵運行參數(shù)電壓、電流、功率、流量、揚程、軸承溫度、振動、冷卻水量等實時智能監(jiān)控和操控,為泵的安全可靠運行提供了一個很好的條件,同時減少了人員實時監(jiān)控與操作的環(huán)節(jié); 繼而在全國各城鎮(zhèn)自來水廠及節(jié)能改造領域具有獨特優(yōu)勢。
寬高效智慧雙吸泵產(chǎn)品的智能化則主要包括:遠程監(jiān)控系統(tǒng)、智能控制柜、傳輸系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、高效節(jié)能型雙吸泵等部分。產(chǎn)品采用最先進的CFD流體力學計算方法、計算機輔助設計方法、和計算機輔助開發(fā)模塊研究,在追求高效區(qū)寬廣、低汽蝕、易維護等水泵特點基礎上,增加水泵的智能監(jiān)測,增設水泵壓力、流量、溫度、振動、機封泄露等測點,再經(jīng)過專業(yè)研發(fā)的水泵控制模塊,對數(shù)據(jù)進行分析,并通過遠傳協(xié)議將水泵工作信息傳輸給控制平臺(包括手機、IPAD、電腦等),并可對水泵進行控制,有效保證供水流量大范圍變化時水泵也能運行在高效安全的工作區(qū)間內(nèi),從而降低水泵低效運行和發(fā)生汽蝕、水泵工作異常等風險,減少人員值守,并延長水泵軸承、機封等零部件的使用壽命,更能做到高效建議、健康評價等功能。
目前,五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊正在積極向智能化前行,預計到2020年末將全面實現(xiàn)不同市場領域的智能化。進而建立一套完整而準確的技術標準規(guī)范,能夠有效滿足企業(yè)在使用過程中的個性化需求,很好地引領產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步。更最重要的是,五分廠雙吸泵產(chǎn)品線團隊已經(jīng)開始掌握與智能化技術相關的核心研發(fā)技術,這為企業(yè)在國際競爭中掌握了更多主動權。
KQSN800-M4、KQSN1100-M15、KQSN1300-M6大型船用沖沙泵研制
該系列產(chǎn)品專為沙船廠采沙作業(yè)定制,具有流量大、揚程高、配套柴油機功率大、比轉速低、效率要求高、結構可靠性要求高等特點,通過優(yōu)選水力模型、采用雙渦殼、軸徑加粗、軸跨距縮短、降低泵中心高、適當增加殼體壁厚、合理設置加強筋等措施,特別是一種新型的節(jié)流式口環(huán)的設計,提高了水泵的容積效率的同時排除積沙。該系列泵能夠充分適應船上傾斜搖擺工況及配套柴油機振動大等工況,在實際運用中獲得了客戶的一致好評,也順利打開了國內(nèi)民營水泵行業(yè)在沿海一帶沙船領域的突破口。
Premium Equipment and Engineering出口項目
KQSN350-M4/758:十臺。該項目泵使用環(huán)境雨水頻繁、空氣濕度大,且使用地位于礦山爆炸區(qū),會有頻繁的振動,工作介質中含有占總重2%的淤泥、沉淀物、砂礫等。該泵是用以代替原全進口產(chǎn)品泵。水泵設計參數(shù)為Q=1400m3/h、H=210m、n=1480rpm,且對小流量點即小流量點揚程、大流點及大流量點揚程有要求,對泵的效率有較寬的要求。為了防止空氣中的濕氣及雨水進入軸承,對軸承的密封結構提出了較高的要求,該項目的實施,進一步?jīng)_出國門,成功縮小國內(nèi)水泵企業(yè)與外企的差距。