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    大流量船用泵的趋势

    作者: 浦盛船舶 日期: 2019-08-07 16:04

    随着世界船舶建造吨位的不断增加,设计和生产大流量的船用泵也就自然而然地成为船用离心泵的一种发展趋势。250000t级350000t级油船的批量施工,50 0000t级巨型油船的出现, 20 0000~30 0000m³液化天然气运输船的建造,20 0000~25 0000t货轮的计划投产,大型喷水推进船舶的运行,等等,必然要求包括船用泵在内的船用设备与之相适应。

    由于船用泵的容量在某种程度上能够影响甚至决定船舶的性能和运转周期,比如船用压载泵的瞬时流量可以影响船舶的稳性,液货泵的流量会直接影响液货船舶的停港时间等等,因而船用泵的流量也自然越来越大。大型船用离心泵在船舶动力装置中常用作船用循环水泵,在全船性总用系统中用作船用压载泵和船用舱底泵,在船舶安全保障系统中用作应急排水泵,在油船货运系统中用作货油泵,在喷水推进船舶上用作推进动力泵,在固定船坞或浮船坞中用作船坞泵,在破冰船上用作压载泵,等等。

    近年来船用泵流量逐渐增大的趋势是十分明显的。随着船舶向大型化方向发展以及液气燃料的大量使用,越来越多的船舶采用了蒸汽动力装置而且其参数逐渐增高。与此同时,船用锅炉给水泵的容量也在不断增大,它在整个动力装置中所占的功率比重也有所提高。目前,船用锅炉给水泵的耗用功率与船舶动力装置总功率之比已接近百分之五。大型船用锅炉给水泵的流量达300m3/h,给水压力达14×10³MPa。在蒸汽动力船上,用以冷却进入主冷凝器内的乏汽的主循环水泵一般都采用离心泵,其流量可达7000~1000m3/h,有时基至更大,而扬程一般在6~15m水柱范围内。

    在我国60年代初朝制订的船用立式离心循环水泵系列中,最大流量为3000m3/h,扬程为8m。在我国万吨级蒸汽动力船舶“跃进号”上使用的循环水泵,其工作流量范围为4500~6000m°/h。美国华盛顿泵公司生产的LV型船用立式单级双吸离心循环泵,流量范围为3180~5450m3/h,扬程为15.2~7.62m,转速为600r/min。为了减少船舶的停港时间,压载泵的容量也提高很快。在60年代初期,离心压载泵的流量仅为每小时数百吨,而今已出现了流量达1600m3/h的船用离心压载泵系列,流量为5000m2/h的离心压载泵也投入了使用。在油船上,如果用货油泵兼作压载泵,则流量就更大了。

    油船的发展可以作为当今造船工业发展状况的缩影,因为到70年代末在世界商船队中,油船已占商船总吨位的40%以上。这样一来,作为油船上重要专用设备的货油泵的发展趋势在某种程度上反映了船用泵的方向。最早用于油船上的货油泵是一种蒸汽直动往复式活塞泵,由于自身体积和重量的限制,流量多在每小时几十吨到二、三百吨范围内,最大的活塞式货油泵的流量也不过为500t/h左右。这样一来,往复式货油泵的容量远不能满足日益发展的油船的使用需要,所以逐渐被离心式货油泵所取代。英国第一艘安装离心货油泵的船舶是《桑·塞尔维斯特》( San Silvestre)号,那是一种由汽轮机驱动的单级立式离心泵,每小时可输送雷氏粘度为2000s的货油350t,压力为880×10³Pa,转速为1300r/min。在50年代,由于30000t级油船的建造,离心货油泵的流量已达到1000m³/h扬程为(730~1050)×10³Pa。进入70年代之后,离心货油泵的流量普遍达到3000~5000m3/h,扬程为120~150m。在巨型油船上,离心货油泵的流量已达6000~9000m3/h,例如,雍科平机械公司(JMW)为壳牌石油公司巨型油船制造的离心货油泵,流量为6000m/h,而为排水量为240000t的巨型油船《布罗易斯》(BLOIS)号提供了流量达9000m³/h的离心式货油泵。图恩·尤蕾卡( Thune Eureka)公司为排尔量达328000t的《文尼》(Vinni)号巨型油船制造了流量为6000m3/h的离心货油泵,也为阿克斯( A kers)公司提供了流量为9000m3/h的离心货油泵。日本新兴金属工业公司( Shinko)批量生产的KVD系列单级双吸离心货汕泵,最大额定流量为5500m³/h,同时该公司还为船舶提供流量达6000m³/h的离心压载泵。据称世界上百分之九十以上的化学品运输船都应用其液压潜油离心泵的挪威弗莫拉(FRAMO)公司,单级单吸潜油离心泵的流量可达1200m3/h。目前甚至有人认为,在现代化的油船上,高心货油泵的流量可以高达船舶载重量的10%左右,而功率可以大大超过20000HP。按照目前船舶建造规范的有关规定,油船在港的装卸货油时间一般不超过20h(对于小型油船,装卸货油的时间一般不超过12h)。这样一来,对于当今和将来广泛使用的250000~600000t级的巨型油船来说,希望其上使用的离心货油泵的流量达到和超过10000m3/h以上。应该指出,大型离心货油泵的制造并非特别困难,只不过要受到驱动机功率的限制。
     
    用离心泵来作为喷水推进船舶的动力泵,如同喷水推进船舶一样,具有不太长的历史。但是,喷水推进泵容量的递增速度,与喷水推进船舶吨位的增长速度完全相同。60年代初期,美国“小水枪”号水翼艇上用的双吸式喷水推进离心泵的流量为820m3/h,扬程121.9m水柱,转速2360r/min。1968年试航的“PGH-2”型水翼艇上用的双吸式喷水推进离心泵的流量就达到5700m3/h,扬程168m水柱,转速1500r/min。到了70年代中期,在北大西洋公约组织拥有PHM型导弹水翼艇上,采用了大型的双级混流式喷水推进泵,其流量为21780m3/h,扬程173m水柱,转速为1500r/min。目前已成功地应用于喷水推进船舶上的离心泵的流量已超过6000m3/h。更大流量的离心式喷水推进泵亦正在预研试制之中。

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