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『 ——我国缺少生产和使用变向齿轮箱传动大型立式泵经验，从可靠性考虑应优先选用直联传动，同时开展有关齿轮箱传动方面的论证研究工作。
——为保证南水北调工程的大型水泵用上先进的水力模型，南水北调工程的主管部门，一定要组织全国性的泵水力模型集中对比试验。三个条件：同一个试验台，采用相同的试验标准和方法，参试各方代表共同监督试验全过程，缺一不可。 』
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“能为南水北调工程作点力所能及的工作
——江苏大学流体机械研究中心关醒凡教授访谈录
本刊记者：曾江
曾 江：江苏大学流体中心拥有全国唯一以研究水泵为主的国家级重点学科，南水北调东线工程的主要引水区就在长江江苏段，所谓“近水楼台先得月”，贵校已经率先在南水北调工程的泵型研究开发中做了许多工作，此次宝应站的中标单位如无锡水泵、亚太水工等都与你们有密切的技术合作关系。您是国内著名的水泵专家，也是江苏大学流体中心的学术带头人，请您简单介绍一下您在这方面的研究工作？
关醒凡：能为南水北调工程作点力所能及的工作是我有生最大的愿望。我从事有关泵方面的教学和试验研究40多年，时逢南水北调工程的兴建，有“战地黄花分外香”的感觉。
我和课题组的同志们一起在20世纪80年代研究的比转速为1000的791轴流泵模型、比转速为400的811斜流泵模型，国内广泛采用；90年代研究的比转速1300轴流泵模型，无锡市锡泵制造有限公司（原无锡水泵厂）用于望虞河泵站，长沙水泵厂用于夔稷等泵站；2001年研究的比转速1250贯流泵模型，长沙水泵厂用于上海郝桥泵站，江苏亚太用于上海清水港泵站。2002年和沈日迈教授级高工共同负责研究的高比转速（ns＝800）可调节叶片斜流泵模型，已有无锡水泵厂转让。目前和江苏省水利科技咨询中心共同进行系列轴流泵水力模型研究，在5~10m扬程段取得了较好的初步成果，待到指定的试验台复试后，即可提供给南水北调等工程选用。
曾 江：泵是南水北调工程梯级扬水的的关键设备，几个月前厉明祥先生在有关报纸上质疑南水北调泵型选用问题，在业内引起了一定程度的反响，讨论的焦点集中在水泵和电动机的联结问题上，即机泵联结是采取直联还是齿轮箱传动，您怎么看待机泵联结方式的问题？
关醒凡：我认为在大泵机组结构上要把可靠性放在第一位。
据我了解。国内外大型立式轴流泵多数采用与电动机直联的结构型式，这是因为大型轴流泵考虑进出水流道及检修等因素，机组的间距较大，有足够的位置布置电动机。近年来在杂志上有关于研究立式泵由卧式电动机通过变向齿轮箱传动的文章，但未见到有关应用在什么地方和使用情况的报导。去年沈阳水泵股份有限公司与奥地利ANDRITZ公司、长沙水泵厂与日本EBARA公司为东深供水工程合作生产的大型立式斜流泵，也都是采用泵与电动机直联的结构形式。我国缺少生产和使用变向齿轮箱传动大型立式泵经验，从可靠性考虑应优先选用直联传动，同时开展有关齿轮箱传动方面的论证研究工作。
大型贯流泵（潜水泵）、卧式轴流泵，除直联传动外，考虑场地布置和减小对流动的不利影响，国内外均有采用齿轮箱传动的用例。江苏亚太今年为淮河入海水道生产的1600mm贯流泵，电动机通过伞齿轮传动泵，泵、电动机和齿轮箱的价格比大约是1：1.5：2，其可靠性有待较长时间运行的考验。
曾江：在泵型选用上，有专家比较强调转速等方面的问题，您怎么看待泵的转速问题。
关醒凡：大型轴流泵转速非常重要，但是选高则弊大于利。
泵除了能量指标外，还有汽蚀问题，所谓“转速高、体积小、重量轻”这一原则用于实际工程应该根据具体情况要具体分析。转速过高，泵汽蚀严重，以至不能正常工作。火箭发动机用泵，高扬程小流量泵，有的转速高达每分钟数万转，是因为有特殊需要。大型低扬程泵，与此相反，没有这种要求。泵的扬程与转速的二次方成比例，而流量只和转速的一次方成比例，保持低扬程不变，提高转速，必须使用很高比转速的水力模型，这种模型大多有流动的稳定性差，高效范围很小的缺点，因此除非是短期使用的泵站外，一般较少使用这种模型。
曾 江：您能给出国内泵站转速过高造成严重气蚀问题的具体泵站实例吗？
关醒凡：储训先生在《大型泵站建设》一书中曾经介绍[1]，经调查江苏省大中型泵站有94％存在不同程度的汽蚀问题。轴流泵叶片是由翼型组成的，汽蚀会损坏叶片，使泵的性能明显下降，模型试验表明，叶片外缘间隙增加到3mm，泵效率下降约6％。我曾到过解台等泵站，该汽蚀破坏的程度令人触目惊心，对泵性能的影响不堪设想。实践表明，叶轮外径和转速的乘积大于435，大多有严重汽蚀问题。
曾 江：厉明祥先生也给出了几个国外高转速泵站的实例，那么在南水北调工程的大型泵站建设中，我们应该怎么借鉴这些国外泵站的经验和出现严重气蚀破坏问题的国内泵站的教训。
关醒凡：在确定南水北调大泵转速时，必须吸取上述这一深刻教训。正因为转速过高造成汽蚀、机组挖深增加、效率下降等弊端，国外大型水泵多采用较低的转速，而且还采用降低转速的方法，用较低比转速的水力模型，在很低的扬程下使用。
从厉明祥先生在《排灌机械》杂志介绍的两个外国大型轴流泵来看[2]，荷兰艾莫伊登排水站的叶轮直径3.94m，转速64.3r/min，nD值等于253；日本新川河排水站的叶轮直径4.2m，转速68r/min，nD值等于286。这两个典型泵站，为什么把转速取的如此之低，很值得我们深思。当然，也有一些作者列出一些转速高的泵，除了国名，没有说明使用场地和运行情况，我想这些纸面上数字，不足为凭。
曾 江：有专家质疑中国的水泵设计和制造能力……
关醒凡：我认为，我国有设计制造具有世界先水平南水北调工程用大型水泵的能力。
南水北调工程用大型水泵，虽然很大，但是和大型水轮机等相比还属于小机器，结构也比较简单。到目前为止我国已生产了近千台大型水利工程用泵，数百台大型火电厂用循环水泵。这些泵运行情况基本良好，如果对这些泵进行深入调研，对存在的问题加以改进，完全可以设计制造具有世界先进水平的大型水泵。因而除轴承、密封等关键部件外，无需从国外整机引进。
曾 江：那您认为我们在南水北调中如何保证选用的是最适合南水北调工程所需的优秀的泵水力模型？
关醒凡：公平、公正、公开！
无锡水泵厂曾从荷兰引进比转速850的轴流泵水力模型，给出的效率是87％，在厂试验台复试的效率为84.5％，该模型叶片为不可调结构，如果改成可调节的球面结构，效率至少下降1％，我国自行研制的同类模型也达到了这一水平。为什么在荷兰试验的效率和无锡水泵厂试验的效率不同，这是因为影响低扬程模型试验结果的因素很多，而且非常敏感，如采用的试验标准、测压点的位置、是否扣除空载及方法、是否对测压点进行修正及修正方法等。
1982年农机部组织在北京中国农机研究院水泵试验台上，进行过一次全国轴流泵模型集中对比试验，因为是同一个试验台、使用相同的标准，在参试各方代表共同监督下进行试验，试验结果有一定的可信度，因而参试模型得到大量推广应用。在这次集中试验之后，国内许多单位陆续研制出一些新的模型，由于是在各自的试验台上试验的，使用的试验方法不同，有的对空载和测压点进行了修正，有的没进行修正，因而可信度不高，难以大量推广应用。
为保证南水北调工程的大型水泵用上先进的水力模型，南水北调工程的主管部门，一定要组织全国性的泵水力模型集中对比试验。三个条件：同一个试验台，采用相同的试验标准和方法，参试各方代表共同监督试验全过程，缺一不可。
曾 江：对于国内这些赢得南水北调大型泵订单的制造厂家，您有什么建议？
关醒凡：关于制造方面，我认为我们的泵厂可以把南水北调用的大泵制造得和国外产品一样好，但是必须解决两个问题。一是从南水北调的领导者和生产厂的厂长们都要树立精品意识，就是说南水北调用泵必须是精品，对性能、材质、加工精度等按精品要求进行验收；二是不要把价格压得过低，按理说要具有国外水平的产品，就要给和引进产品大致相当的价格。
曾 江：除了南水北调东线工程之外，国内陆续开工建设的大型水利工程对于大型泵的需求量很大，总体上，您对于目前国内关于大型泵的水利性能先进型有什么补充意见？
关醒凡：南水北调工程大型水泵性能（包括抗汽蚀性能）的先进性主要取决于泵水力模型。泵指的是从进口到出口这一段，又称泵段，主要包括叶轮和导叶。泵水力模型的性能，就是指这一段的性能。泵的进口前出口后可配带各种各样的装置，例如输油泵可带数百公里长的管道。进行能量转换泵段内的流动特性和输送液体管道等装置内的流动特性有本质的不同，不能混为一谈。
现流行一种观点：用泵装置水力模型代替泵水力模型，提出泵装置比转速新术语，并着手制定轴流泵装置水力模型及基本参数行业标准。泵比转速是泵内流动相似的判据，想用泵装置比转速评判两种不同流动特性在理论上是错误的。轴流泵前后可以带不同形式的进出水流道，即使是同一种形式，长度、高度、斜度等也不会相同，在世界上不可能有完全相同的泵装置，因而也不可能有相同的泵装置比转速，那么这种何其多的泵装置比转速又有什么用呢？按照这种观点不知道我国从国外引进的水轮机模型和水泵模型，还能不能在我国的水电站和水泵站应用，怎么样变为水轮机装置比转速和泵装置比转速。我个人认为这种观点理论上是错误的，实用上是有害的。建议对这种观点在学术界组织讨论，如果我的观点错误，愿接受批评，加以改正。
承贵社采访，讲了以上看法，不正之处，敬请批评指正。
参 考 文 献
1 储训、陈履编著.大型泵站建设和更新改造对策.南京：河海大学出版社，2000
2 厉明祥.南水北调大型泵结构设计研究，排灌机械.2003（3）
3 关醒凡等.南水北调工程有型轴流泵选型中值得注意的几个问题.水泵技术，2002（2）
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