液体火箭涡轮泵和石化多级高速泵项目开发计划书
一、项目的背景及存在的问题
本项目的多级高速泵技术,获得了专利授权,还有多个发明专
利在审查。目前只有高速单级的部分流泵(切线泵),又称高速泵,
它是在齿轮增速箱上安装大直径的开式叶轮及相应的其它零部件,
体积大、零部件精度高、结构复杂、使用要求高、价格昂贵,限制
了它的使用范围,未能大量推广。单级的高速泵自从 1962 年美国
胜达因公司首次生产以来,几乎没有创新及发展,国内也有几个厂
家在仿制,其结构基本一样。其典型的立式高速泵结构见下图:
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目前的液体火箭发动机涡轮泵是由高速涡轮盘和传统的离心
泵两大部件组成,离心泵需高压时由两个离心泵串联成组,对火箭
上面级的液氧液氢发动机,需要更高的压力,需要由多个离心泵或
多级离心泵组成,它们都是用径向式导叶来导流的,存在径、轴向
尺寸大、重量重、造价高等问题,见下图:
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二、项目的需求及预期
上述的高速泵,由于受叶轮材质、叶轮旋转线速度的限制,叶
轮直径不可能再增大、叶轮转速不可能再上升,即压力也不可能再
升高,目前石化等行业都需要更高速、更高压的产品,若想解决此
问题,必须开发多级高速泵,它有效地缩减叶轮直径,避免了叶轮
材料对转速的限制,实现真正的名符其实的高速泵。目前永磁电机
发展迅速,可解决高速的原动力,同时体积小、重量轻可降低成本,
扩展了使用范围又降低了售价。可替代原有的、进口的高速泵,还
可以替代传统的单、多级离心泵或其他高压泵。
对于涡轮泵则更需要体积小、重量轻的指标,它可借助上述多
级高速泵技术,设计成多级的,高速的,协同涡轮盘进一步提高转
速,可开发出各类涡轮泵产品,为涡轮泵的发展开辟了新通道,为
航空、航天事业的发展作出贡献。
三、项目的解决方案及核心优势
高速泵即高速部分流泵,其单级产品在泵筒外存在切向扩散管,
径向尺寸很大,不能多级化,现将扩散管设置成弧形扩散室,并设
置在泵筒内,就能实现多级化,可达很高的转速;同时在叶轮外侧
设置螺旋导流斜面,以切向方式导流,能实现全周 360 度全方位导
流,导流顺畅,这样就成多级高速弧线泵,也可使用大出口角的离
心叶轮,就成多级高速叶片泵。这种切向式导叶不同于仅有的径向
式、流道式及空间形式的三种导叶,是第四种多级泵级间新型导叶。
经检索上述两技术方案是独一无二的,并获中国专利授权,有多件
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发明专利在审,都是该产品的核心、关键的专利,预计以后不会有
一些该产品的更新专利,目前在全球也没有类似的专利和相关的技
术资料。这也是最适合改造部分流泵叶轮和大出口角的离心叶轮之
类泵的最佳改造技术,也是这类泵的最佳改造途经。以切向式导叶
和弧形扩散室方式创造了一个新泵种,即多级高速弧线泵,由于设
计、制造特别简单,又能形成众多产品的型号及规格,能抗衡或替
代同类多级离心泵产品,能形成多级叶片泵的另一个分支。
四、项目的进度
本项目开发的产品,大部分都用在高端装备中,各方面都需要
精益求精。如结构设计、性能优化等都需要利用计算流体力学软件
(简称 CFD),优化各种结构尺寸,需要较多的人力物力;其材料大
多数都需高档材料,需要铸造不锈钢或更高级材料,制造周期较长;
如果与火箭发动机、核电设备等高端装备配套,还需一段协调、更
改时间。这样如果条件具备,项目起动后,首批产品需一年左右或
更长时间才能完成,以后的生产周期因铸件生产环节多、机械加工
精度高,也需半年左右。目前项目还没有起动。
五、项目的经济效益
由于产品的独占性,泵内部结构简单,再加身价比非常高,售
价像茅台酒一样可定的很高,批量生产虽然周期长些但成本不高,
无额外的费用,所以经济效益会很高,远高于其他行业。
六、项目的需求
我公司似以股权融资方式融资,共同开发上述几大类产品,共
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同为我国高速泵、涡轮泵的发展,为航天航空国防提供高端装备作
出贡献。准备首次融资 1000 万元人民币,用于开发和生产多个型
号的多级高速弧线泵和开发一些火箭发动机高速涡轮泵。有意者发
邮件至 mshsp@139.com 进一步联系,项目主持人表示万分感谢!