機(jī)器人筑砌磚墻專用泥漿泵設(shè)計(jì)-單作用泵【三維PROE】【7張CAD圖紙+文檔】

【溫馨提示】=設(shè)計(jì)包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預(yù)覽，所見(jiàn)即所得，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無(wú)任何水印，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件=課題帶三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預(yù)覽的簡(jiǎn)潔性，店家將三維文件夾進(jìn)行了打包。三維預(yù)覽圖，均為店主電腦打開(kāi)軟件進(jìn)行截圖的，保證能夠打開(kāi)，下載后解壓即可。=詳情可咨詢QQ：1304139763 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯學(xué) 院： 機(jī)械電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 姓 名： 趙 龍 學(xué) 號(hào)： 080504110 外文出處： Applied Energy 35 （2011）3256-3264 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日附件1：外文資料翻譯譯文地源熱泵系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析及與其它熱力方式的比較Stuart J. Self *, Bale V. Reddy, Marc A. RosenFaculty of Engineering and Applied Science, University of Ontario Institute of Technology, 2000 Simcoe Street North, Oshawa, Ontario, Canada L1H 7K4摘要 在很多地區(qū)供熱在生活中是必不可少的，且不斷增長(zhǎng)的能源需求和污染物的排放使傳統(tǒng)的加熱技術(shù)受到挑戰(zhàn)，包括地?zé)?。?duì)地源熱泵系統(tǒng)的評(píng)估包括熱泵技術(shù)、接地情況、當(dāng)今世界上的地位和近期的發(fā)展。對(duì)地源熱泵和傳統(tǒng)加熱方式在成本、二氧化碳排放及其它參數(shù)方面進(jìn)行比較。當(dāng)電價(jià)較低的時(shí)候用地源熱泵是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。當(dāng)電力生產(chǎn)利用能源率較高時(shí)選擇地源熱泵機(jī)組有著最低的污染排放量。關(guān)鍵詞 熱力 地?zé)崮?熱泵 蓄能 效率 經(jīng)濟(jì)1 引言全球的大部分能源供應(yīng)被用來(lái)發(fā)電和對(duì)特定空間的供熱，這些能源多數(shù)來(lái)自化石燃料。化石燃料的總量有限而且它的燃燒對(duì)環(huán)境是有害的：排放導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體和其它污染物。我們對(duì)能源的需求正在不斷增長(zhǎng)而且完全可以預(yù)見(jiàn)到未來(lái)化石燃料的短缺1。Hammond2認(rèn)為伴隨化石燃料的燃燒產(chǎn)生的全球變暖和污染物排放對(duì)于構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)是一個(gè)不容忽視的因素。這種擔(dān)心對(duì)于降低整個(gè)社會(huì)對(duì)化石燃料的依賴有著積極的影響，它使人們有意識(shí)的降低對(duì)能源的需求并且努力尋找替代能源。尋找對(duì)環(huán)境更加友好且經(jīng)濟(jì)的能源來(lái)替代傳統(tǒng)化石燃料燃燒。除化石燃料以外，地球表面下儲(chǔ)存著豐富的熱能。由于污染物的排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的化石燃料燃燒能源系統(tǒng)，所以說(shuō)地?zé)崮茉聪到y(tǒng)是非常環(huán)保的3,4。地?zé)崮茉吹睦弥饕ㄟ^(guò)三種方法：發(fā)電、直接供熱、通過(guò)地源熱泵間接的供熱或制冷。這三種利用方法分別用到了地?zé)岬母摺⒅?、低三個(gè)不同溫度的資源。高溫和中溫的能源通常來(lái)源于由熔化的地殼產(chǎn)生的熱流體，從大面積的水或者熔漿中聚集。低溫能源接近周?chē)沫h(huán)境溫度而且大多源于地表和周?chē)諝鈱?duì)太陽(yáng)能的吸收。高、中溫?zé)崃δ茉匆话愣荚诘厍蛏钐?，而由于鉆孔和其它開(kāi)發(fā)方法在極深地方的費(fèi)用會(huì)變得很高，所以深度對(duì)開(kāi)發(fā)高、中溫?zé)崃δ茉吹慕?jīng)濟(jì)性有很大的影響。低溫地?zé)豳Y源豐富而且在全世界大多數(shù)地區(qū)都可以開(kāi)發(fā)和利用。由于深度較小涉及問(wèn)題少，提取這種能源相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單。熱泵提高低溫?zé)嵩吹臏囟仁怪_(dá)到實(shí)際應(yīng)用的需求。地源熱泵可以使空間加熱變得環(huán)保和經(jīng)濟(jì)，并且可以應(yīng)用于一定空間的制冷。本文審視地源熱泵系統(tǒng)并且把它和其它的熱力系統(tǒng)進(jìn)行比較，以提高對(duì)地源熱泵的認(rèn)識(shí)并且提高它在合適情況下的利用率。2 地源熱泵地源熱泵能夠經(jīng)濟(jì)高效的提供熱量，并且排放的污染物很少6。熱泵的概念自1800年被人所認(rèn)可，至今已經(jīng)商用約六十余年。類(lèi)似于冰箱，熱泵將較低溫度熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到溫度較高的介質(zhì)中7。熱泵提供的熱量是可利用的，通常應(yīng)用于適宜的溫度環(huán)境下來(lái)保持一定空間的舒適性。熱泵最有吸引力的一個(gè)特點(diǎn)是，熱泵所傳輸?shù)臒崃繒?huì)多于運(yùn)行過(guò)程本身所需求的能量4,8。地源熱泵（GHPs），也被稱作土壤源熱泵、地?zé)崮芰肯到y(tǒng)、地下耦合熱泵、地面耦合熱泵9,10，是由三個(gè)主要系統(tǒng)：l 地源熱泵：使熱量在地面和建筑間轉(zhuǎn)移并改變熱量的溫度11。l 接地系統(tǒng)：通過(guò)換熱器促進(jìn)熱量從地面的吸收，供給地源熱泵11。l 室內(nèi)供熱系統(tǒng)：調(diào)整和輸送適度的熱量到特定空間11,12。2.1 熱泵系統(tǒng)熱泵系統(tǒng)以電為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，來(lái)保持工質(zhì)必要的濃度同時(shí)傳遞熱能4,8?；镜臒岜孟到y(tǒng)用于運(yùn)行蒸汽壓縮制冷循環(huán)。熱泵內(nèi)的工質(zhì)通常是使用制冷劑，制冷劑的選擇由地源熱泵的整體特點(diǎn)和要求所決定6,13。地源熱泵系統(tǒng)通過(guò)控制工質(zhì)的壓縮和膨脹來(lái)改變其壓力和溫度，從而實(shí)現(xiàn)熱量在地源和供熱空間之間的傳遞4,8,11。熱泵主要包括五個(gè)組件(圖1) 10,11,14：壓縮機(jī)、膨脹閥、換向閥、兩個(gè)熱交換器。當(dāng)然還有很多小型的組件和配件，例如：風(fēng)機(jī)、管道和輔助控制系統(tǒng)。圖1 地源熱泵系統(tǒng)及減溫器基本布局地源熱泵的加熱流程如下12：l 從地源吸收熱能并輸送到蒸發(fā)器。l 熱泵機(jī)組內(nèi)制冷劑占主導(dǎo)地位的工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器，熱量從接地系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到工質(zhì)中從而引起制冷劑升溫沸騰成為壓力較低的蒸汽；溫度略有增加。l 蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入電動(dòng)壓縮機(jī)，壓縮之后成為高溫高壓蒸汽。l 高溫蒸汽進(jìn)入冷凝器。此時(shí)制冷劑高于外部空間，從而促使熱量熱量從制冷劑傳遞到建筑空間中。制冷劑降溫凝結(jié)，成為高溫高壓液體。l 熱液體通過(guò)膨脹閥，壓力降低從而使溫度下降。制冷劑再次進(jìn)入蒸發(fā)器，開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)包括制冷系統(tǒng)在內(nèi)的許多系統(tǒng)是要把特定空間中的熱量轉(zhuǎn)移釋放到土地中去。在制冷模式下，四通閥作用于流體，使工質(zhì)在循環(huán)中按照相反的方向流動(dòng)。換熱器的功能反轉(zhuǎn)，與地源相連的熱交換器成為冷凝器，建筑空間中的熱交換器成為蒸發(fā)器8,12。有一些系統(tǒng)，包括減溫器(圖1)，作為輔助換熱器將熱量傳遞到一個(gè)熱水箱。減溫器安裝在壓縮機(jī)出口處，將壓縮氣體所產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱水箱傳遞到水循環(huán)中，這樣一來(lái)能夠降低甚至消除加熱水所需的熱量。能源利用效率優(yōu)劣的評(píng)價(jià)，一般是用系統(tǒng)產(chǎn)出的能量比上運(yùn)行系統(tǒng)所消耗的能量。熱泵所能產(chǎn)出的熱量多于輸入熱泵的能量，也就是說(shuō)，按照能效比的定義，熱泵的能效比是大于100%的。為了避免這種尷尬，定義系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的制冷或制熱量與輸入功率的比值為用長(zhǎng)期性能系數(shù)(COP)，以此評(píng)價(jià)熱泵性能9。地源熱泵的COPs通常在3到6之間，取值依賴于系統(tǒng)與地連接設(shè)置、系統(tǒng)大小、地源特點(diǎn)、安裝深度、當(dāng)?shù)貧夂虻忍攸c(diǎn)10,15。2.2 熱量輸送系統(tǒng)熱泵系統(tǒng)的供熱系統(tǒng)將熱量由熱泵輸送到整個(gè)空間。輸送系統(tǒng)主要有兩種：水-空氣傳熱與水液體傳熱。水空氣傳熱系統(tǒng)將能量有地源轉(zhuǎn)移到空氣，由空氣作為向空間傳熱的傳輸介質(zhì)，水液體供熱系統(tǒng)是由水和另外一種作為介質(zhì)的液體進(jìn)行換熱。在北美，最常見(jiàn)的地源熱泵系統(tǒng)是水空氣換熱的，熱泵的冷凝器加熱空氣線圈，熱空氣從其中通過(guò)。熱空氣通過(guò)空調(diào)管道和通風(fēng)口進(jìn)入建筑12,16。水液體加熱系統(tǒng)俗稱液體循環(huán)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，能量由接地線圈從地源吸收，接著被熱泵加熱并傳遞至水中，由水作為介質(zhì)傳遞至建筑中。系統(tǒng)中的水通過(guò)地源熱泵系統(tǒng)冷凝器吸取熱量。之后水由泵驅(qū)動(dòng)環(huán)繞建筑轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱量由地面輻射供熱、散熱器或局部空氣線圈等供熱方式方式傳遞至空間中。這種系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的強(qiáng)制對(duì)流系統(tǒng)需要較低的溫度。室內(nèi)溫度最高的空氣在加熱爐中被強(qiáng)迫向天花板上升，形成一個(gè)涼爽舒適的居住空間。為了能使生活空間更加接近于期望的溫度，進(jìn)入空間氣體的溫度必須高于空間本身溫度。地板輻射供熱的空間溫度由地板到天花板都會(huì)很均勻，提供舒適的生活溫度需要的能量更低8, 15,16。也有混合的動(dòng)力系統(tǒng)，它結(jié)合了兩種系統(tǒng)的供熱方法，能夠更加有效靈活的控制空間溫度。2.3 接地系統(tǒng)空氣源熱泵使用周?chē)h(huán)境作為熱源，地源熱泵使用地面作為熱源。環(huán)境空氣溫度一年四季以及每天的差異相對(duì)地面都更加大17。淺于0.8米的地面每天的溫度會(huì)有波動(dòng)，而更深的地方溫度基本沒(méi)有變化。地面溫度隨季節(jié)的變化比較明顯，每天的變化比較小。圖2顯示了地面溫度在一年內(nèi)加拿大渥太華的地表溫度一年內(nèi)的變化。隨著深度的增加，極端高溫和極端低溫開(kāi)始大范圍出現(xiàn)。地面以下的溫度取決于很多因素，如太陽(yáng)輻射、積雪、氣溫、降水和地面的熱性能。在加拿大每年持續(xù)觀察深于十米的水溫18。如圖3顯示了渥太華不同深度隨季節(jié)變化的溫度變化情況。地面下深度（m）圖1 加拿大渥太華，地面溫度與深度的變化關(guān)系。Ref修正12。地源熱泵利用了地面溫度相對(duì)恒定，而且在冬天溫度高于環(huán)境空氣溫度，在夏天低于環(huán)境空氣溫度17的特性。地面溫度仍然接近建筑環(huán)境所期望的溫度值。當(dāng)內(nèi)部和外部的溫度出現(xiàn)劇烈的變動(dòng)時(shí)，空氣源熱泵如要提供相同程度的熱量需要做更多的工作，這會(huì)導(dǎo)致能效比的降低14。如果存溫差大小出現(xiàn)變化，熱泵系統(tǒng)不需要額外操作。接地系統(tǒng)或者接地環(huán)路熱交換器由使流體在熱泵系統(tǒng)和地面間傳輸?shù)囊皇苈方M成。兩種主要的回路設(shè)計(jì)方法是：雙回路和單回路構(gòu)造。溫度（C）圖3 加拿大渥太華一年內(nèi)不同時(shí)期地表溫度變化。Ref修正12。2.3.1 雙回路構(gòu)造雙回路配置是最常見(jiàn)的系統(tǒng)配置，包含一個(gè)獨(dú)立于熱泵系統(tǒng)之外的接地系統(tǒng)。熱泵機(jī)組由地面獲取的熱量通過(guò)熱交換器由水或水/防凍劑混合物轉(zhuǎn)移到制冷劑。目前標(biāo)準(zhǔn)管道規(guī)格是由聚乙烯或聚丙烯制造，內(nèi)徑19mm(3/4英寸)，作為中小型規(guī)模應(yīng)用。有兩種雙回路構(gòu)造：閉環(huán)式和開(kāi)放式。2.3.1.1 閉環(huán)式系統(tǒng)閉環(huán)式系統(tǒng)的應(yīng)用很常見(jiàn)，其中傳熱流體存在于循環(huán)線圈中，不與地面產(chǎn)生直接接觸；熱量在地面和管道之間進(jìn)行傳遞20。閉環(huán)系統(tǒng)分作四類(lèi)：縱向、橫向、螺旋等。垂直閉環(huán)系統(tǒng)由垂直方向的熱交換管道組成。有一個(gè)深入地面的孔道，一般深度在4575m，面積較大的建筑和工業(yè)使用可能會(huì)超過(guò)150m。建筑底部有一個(gè)U形連接器，與兩個(gè)管道連接接入孔中（圖4）21。為了強(qiáng)化傳熱，管道和井壁之間充滿了一種可用泵吸收的漿狀材料20,22。為了確保在多重多樣的鉆孔中流動(dòng)順利進(jìn)行，需要采用歧管系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以安置在系統(tǒng)內(nèi)部或者循環(huán)區(qū)域內(nèi)部。垂直循環(huán)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是降低了安裝面積，使它更適用于土地面積有限的情況。另一個(gè)促進(jìn)它使用的因素是它不會(huì)破壞周?chē)h(huán)境，因?yàn)殂@孔相對(duì)挖溝來(lái)說(shuō)影響較小17,23。此外，由于地下深處的溫度一年四季接近恒定，將管道定位在那里使地源熱泵有著穩(wěn)定的熱性能并能降低整個(gè)回路的長(zhǎng)度20,23。使用這種系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)是安裝成本較高，因?yàn)殂@孔比挖溝要昂貴的多。因此，垂直閉環(huán)系統(tǒng)更多應(yīng)用于大規(guī)模工程9。在地面面積充足的地方常見(jiàn)的是水平閉環(huán)系統(tǒng)，接地回路鋪于溝中后埋入地下。根據(jù)傳熱要求和土地情況，循環(huán)的安排方式可能有所差別。三種最常見(jiàn)的布局形式是基本回路（圖5）、連續(xù)回路（圖6）、并行回路（圖7）。相對(duì)于連續(xù)式和并列式回路，基本回路布局通常需要占用較大的面積。連續(xù)回路降低了對(duì)面積的要求而且簡(jiǎn)單易安裝，所以也很常見(jiàn)9。連續(xù)回路和并列回路可以結(jié)合使用，能夠提高安裝使用的靈活性。對(duì)于住宅設(shè)施來(lái)說(shuō)，水平式比垂直式更加具有經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)橥跍系某杀具h(yuǎn)小于鉆孔9。放置管道的溝深度一般不超過(guò)幾米，但在會(huì)出現(xiàn)霜凍的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)在凍土層以下。隨著深度降低，土壤和周?chē)h(huán)境的相互作用增強(qiáng)，這將導(dǎo)致不同時(shí)間段和不同季節(jié)地面溫度出現(xiàn)變化，進(jìn)而影響傳熱和系統(tǒng)性能。影響傳熱的其它因素包括雨水、降雪、植被情況和陰影等9。這些因素都會(huì)導(dǎo)致水平系統(tǒng)比垂直系統(tǒng)需要安排更多的管路。水平系統(tǒng)需要水/防凍液混合，作為寒冷氣候下的防凍保護(hù)9。圖4 垂直閉環(huán)熱交換的地?zé)釤岜孟到y(tǒng)圖5 地源熱泵水平閉環(huán)基本回路圖6 地源熱泵水平閉環(huán)連續(xù)回路圖7 地源熱泵水平閉環(huán)并列回路閉式螺旋循環(huán)的排布類(lèi)似傳統(tǒng)的水平循環(huán)，因?yàn)樗彩撬降姆胖糜跍\溝內(nèi)。但是，螺旋循環(huán)的管道在溝內(nèi)是圓形放置的，每個(gè)螺旋有管道直接通向熱泵9,24。螺旋循環(huán)相對(duì)于水平循環(huán)占用的面積較小，而且對(duì)溝的要求也更低，但對(duì)于固定的負(fù)載它需要更長(zhǎng)的管路。有的螺旋循環(huán)是將管道放置于垂直的窄溝中。這種垂直排布的主要優(yōu)勢(shì)是降低了對(duì)水平面積的需求，也允許了很多種類(lèi)挖溝設(shè)備的使用，有時(shí)有利于降低成本17。需要注意的是，在挖溝花費(fèi)構(gòu)成地源熱泵系統(tǒng)的主要成本時(shí)，螺旋循環(huán)能夠降低初始成本，在材料花費(fèi)更大時(shí)是不會(huì)提高經(jīng)濟(jì)性的21。螺旋循環(huán)相對(duì)于水平循環(huán)的其它缺點(diǎn)包括：更低的傳熱量和更大的傳熱面積需求。由于螺旋循環(huán)管道長(zhǎng)度增加，因此相對(duì)于其它水平排布循環(huán)對(duì)泵有著更大的需求，這就降低了系統(tǒng)COP。閉環(huán)式池塘循環(huán)是閉式循環(huán)中最少見(jiàn)的熱交換系統(tǒng)，基本上是淹沒(méi)在水體中的螺旋式閉環(huán)系統(tǒng)。盤(pán)繞的管道接入框架并用混凝土固定?？蚣芡ǔＴ诔靥恋撞恳陨?348cm，以便管道周?chē)黧w形成對(duì)流21。循環(huán)管道位置一般要超過(guò)1.8m深，這對(duì)于保證水質(zhì)環(huán)境較低情況下，熱質(zhì)的穩(wěn)定是必不可少的，并且能夠確保在寒冷的季節(jié)管道周?chē)疁夭粫?huì)低于水的冰點(diǎn)。由于河流的水文情況不是很穩(wěn)定，因此不適合應(yīng)用此系統(tǒng)，例如洪水或碎石可能會(huì)使管道損壞9,24。池塘循環(huán)正在日益普及，部分原因是因?yàn)橄啾扔谄渌到y(tǒng)需要更少的管道，而且有著優(yōu)越的傳熱特性，既不需要鉆井也不需要挖溝。這個(gè)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是需要一個(gè)足夠到的水體，而且對(duì)水體有著諸多限制，例如禁止劃船。2.3.1.2 開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)開(kāi)放式熱交換系統(tǒng)直接與地面進(jìn)行熱交換。這些系統(tǒng)都使用當(dāng)?shù)氐牡叵滤虻乇硭绾?、池塘，作為直接傳熱媒介。水抽出后流過(guò)熱泵熱交換器，之后流回地下或者用于灌溉9。目前，對(duì)廢棄礦井中豐富水源的利用越來(lái)越廣泛，因?yàn)槌錆M熱水的廢礦井可以使地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用變得非常廉價(jià)。開(kāi)放式系統(tǒng)更加傾向應(yīng)用于大型熱泵系統(tǒng)。目前應(yīng)用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的最大的地源熱泵系統(tǒng)，為賓館和辦公樓提供10MW的熱量9。常見(jiàn)的開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)有三種：提取井、回灌井和地表水系統(tǒng)（圖8）。水從一個(gè)達(dá)到地下水位的生產(chǎn)井抽取，之后流經(jīng)熱泵熱交換器，之后流回距離生產(chǎn)井有一段距離的地下，這段距離足以讓熱量由地表傳遞到水中9?；毓嗫梢耘懦?；開(kāi)放引流價(jià)格便宜，但需要有豐富的水源供應(yīng)熱泵，有一個(gè)切實(shí)夠大的容量以備長(zhǎng)期使用14。熱泵機(jī)組水流量一般在5.711.4L/m。圖8 開(kāi)放式熱泵換熱系統(tǒng)及地源熱泵生產(chǎn)井和注水井。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的好處是水源溫度基本保持不變。因?yàn)楸苊饬说卦礋岜孟到y(tǒng)額外的與地連接的熱交換器，這就提高了COP18。由于不同的抽取方法，開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)可以承擔(dān)很高的載荷而且有著很高的COPs，并能降低成本9。此外，開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)相對(duì)于閉環(huán)式垂直系統(tǒng)需要的鉆孔較少，有著簡(jiǎn)單的對(duì)地鏈接設(shè)計(jì)，并能降低運(yùn)行成本。地源熱泵需要抽取一定量的水，這有可能受到當(dāng)?shù)厮Y源保護(hù)法則的限制。開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是需要保護(hù)水質(zhì)，由于通常使用干凈的地下水或地表水，開(kāi)環(huán)式系統(tǒng)有時(shí)是被禁止的18。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)之間的熱交換器很容易受到腐蝕、污染和結(jié)垢，因此水應(yīng)該處于中性并且含有一些微量礦物質(zhì)，例如鐵24。如果水的化學(xué)性質(zhì)不接近于中性，那么使用者的維修次數(shù)可能會(huì)大大提高9。2.3.2 單回路配置單回路配置也被稱作直接交換系統(tǒng)，熱泵工作流體流經(jīng)地面換熱器，從而避免了接地環(huán)路對(duì)熱交換器的需要。在供熱過(guò)程中，接地環(huán)路基本上成為熱泵蒸發(fā)器。單回路配置還排除了接地環(huán)路循環(huán)泵，而不是依靠增大壓縮機(jī)。這些措施都增加了地源熱泵的COP18。由于銅管優(yōu)越的傳熱性能，經(jīng)常應(yīng)用于這些系統(tǒng)中以減少需要的排布面積。直接換熱的壓力較大，需要良好的施工以避免因管道破裂對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。如果管道破裂，整個(gè)系統(tǒng)可能需要挖出來(lái)進(jìn)行維修。另一個(gè)缺點(diǎn)是涉及增加接地回路容納制冷劑的體積，這會(huì)增加系統(tǒng)成本9。盡管如此，由于具有較高的COPs，單回路配置系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越普及，而且一些國(guó)家（法國(guó)和奧地利）正在研究與蒸發(fā)器直接換熱加上一些設(shè)施直接冷凝來(lái)進(jìn)行地板式供熱9。2.4 全球地位地源熱泵的主要優(yōu)勢(shì)是能夠利用溫度在5-30的土壤和地下水，而這個(gè)溫度范圍在全世界各地的一定深度都會(huì)存在15。如，在2004年約30個(gè)使用地源熱泵系統(tǒng)的國(guó)家，領(lǐng)先的國(guó)家有美國(guó)、瑞典、德國(guó)、瑞士、加拿大和奧地利等。表1列出了有安裝地源熱泵能力的幾個(gè)國(guó)家。截止2004年全球安裝的地源熱泵熱能力12萬(wàn)千瓦左右，每年的能源使用需求在20億千瓦時(shí)。該技術(shù)在法國(guó)、荷蘭、中國(guó)、日本、俄羅斯、英國(guó)、挪威、丹麥、愛(ài)爾蘭、澳大利亞、波蘭、羅馬尼亞、土耳其、韓國(guó)、意大利、阿根廷、智利、伊朗、英國(guó)和挪威15逐漸興起。自1994年以來(lái)的年均增長(zhǎng)率一直在10左右，目前大約是170萬(wàn)的應(yīng)用12。美國(guó)和歐洲的領(lǐng)導(dǎo)人，目前也出于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)考慮發(fā)展該技術(shù)。表1 2004年熱泵技術(shù)使用領(lǐng)先的國(guó)家國(guó)家熱裝機(jī)容量（MW）每年能源使用（GWh）地源熱泵安裝數(shù)量美國(guó)瑞典德國(guó)瑞士加拿大澳大利亞630020005604404352756300800084066030037060000020000040000250003600023000地源熱泵技術(shù)的增長(zhǎng)一直比其他可再生能源與常規(guī)能源技術(shù)慢一些。增長(zhǎng)受限可以歸因于諸多因素，包括非標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、相對(duì)于其它系統(tǒng)較高的成本、人們對(duì)于GHPs安裝知識(shí)有限、政府政策的限制、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的限制6,18。盡管有這些問(wèn)題存在，但是卻正在不斷的被解決，提高了人們對(duì)該技術(shù)的接受程度15。3 近期發(fā)展近期有很多關(guān)于地源熱泵系統(tǒng)各個(gè)方面發(fā)展的報(bào)告。3.1 輔助冷卻組件由于壓縮機(jī)和泵都不是100%的效率，它們運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量直接被釋放浪費(fèi)掉。壓縮機(jī)和泵產(chǎn)生的廢熱可用于預(yù)熱循環(huán)泵中的制冷劑。將制冷劑通入一個(gè)密封的外殼，覆蓋于泵和壓縮機(jī)外面，由它們的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)將熱量傳遞出去。預(yù)熱能夠提高組件性能，提高整個(gè)地源熱泵系統(tǒng)的COP，以及降低接地回路換熱器的熱負(fù)荷8。3.2 地面霜凍循環(huán)在多年凍土地區(qū)地源熱泵的使用也逐步開(kāi)始。建筑地基傳熱可能使永久凍土層融化并危及結(jié)構(gòu)的完整性。通過(guò)安裝一個(gè)緊鄰地基的地面循環(huán)，凍土融化的現(xiàn)象可能降低甚至消失。從地基散發(fā)的熱量被循環(huán)系統(tǒng)抽取，以確保建筑不會(huì)大幅度影響當(dāng)?shù)氐乇頊囟?。抽取的熱量用于補(bǔ)充建筑所需的熱量，通常占建筑所需總熱量的2050%。該系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)使地面凍結(jié)的時(shí)間超過(guò)自然周期內(nèi)凍結(jié)的時(shí)間，不應(yīng)當(dāng)擾亂當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。熱交換回路應(yīng)當(dāng)時(shí)安全可靠的，以防出現(xiàn)故障影響到建筑的穩(wěn)定性12。3.3 單井回灌熱交換系統(tǒng)單井回灌某些方面結(jié)合開(kāi)放式和封閉式水熱交換系統(tǒng)。它們本質(zhì)上是地下水源熱泵系統(tǒng)，使用來(lái)自于半開(kāi)放式循環(huán)安排的井水。在這樣的系統(tǒng)中，一個(gè)垂直鉆孔深入來(lái)自深巖井底部溫水中，用潛水泵抽取供給熱泵機(jī)組。冷水被引止抽水井口附近。冷水深入地下過(guò)程中吸取土壤中的熱量，從而避免了單獨(dú)建造一個(gè)注水井。單井回灌系統(tǒng)最近越來(lái)越被人所接受，因?yàn)樵诤线m的地區(qū)它們有著良好的整體性能。該系統(tǒng)被安裝在地表有4560m石床的地點(diǎn)。國(guó)內(nèi)作為飲用水源的井很容易被改造應(yīng)用于該系統(tǒng)。該系統(tǒng)還可以應(yīng)用于充滿水的礦井和隧道9。4 供熱系統(tǒng)的分析比較在以下供暖系統(tǒng)間進(jìn)行比較：地源熱泵、空氣源熱泵、電動(dòng)基板、熱水器、天然氣爐（中、高效率）。加拿大三個(gè)省份（阿爾伯塔省、安大略省和新斯科舍省）進(jìn)行效率、成本和排放量評(píng)估。結(jié)果列于表2、3。在歐洲的發(fā)展也進(jìn)行了探討。4.1 效率地源熱泵具有高效率，反映在他們的COPs。典型的等效于COP的系統(tǒng)有以下這些：地源熱泵：3-5、空氣源熱泵：2.3-3.5 、踢腳線電熱水器：1、中間效率天然氣爐： 0.78-0.82、高效率天然氣爐：0.88-0.97 。4.2 經(jīng)濟(jì)性相比于傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)，地源熱泵系統(tǒng)初始成本大幅提高，主要因?yàn)榈卦礋岜脵C(jī)組和接地裝置（包括鉆井和挖溝的成本）等資金的投入。但是，地源熱泵能夠高效的降低運(yùn)行成本。4.2.1 在加拿大的經(jīng)濟(jì)性趨勢(shì)對(duì)于在加拿大的情況分析是，假設(shè)所有條件相同的情況下初始投資成本的評(píng)估。在天然氣特定的省份，每年供熱成本為基礎(chǔ)的電力成本。假設(shè)20年的壽命和平均COP 4的地?zé)嵯到y(tǒng)。典型地?zé)岜糜?0-25年的保證，但存在有超過(guò)30年運(yùn)行的系統(tǒng)。假定系統(tǒng)安裝不需要新的管道安裝。表2總結(jié)了評(píng)估成本。結(jié)果表明地?zé)釤岜玫慕?jīng)濟(jì)可行性很大程度上取決于位置。電力、天然氣的價(jià)格和其他取暖燃料價(jià)格具有區(qū)域性。在阿爾伯塔省和新斯科舍地源熱泵是最經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。在安大略省的空氣源熱泵有決心20年后極大降低成本。艾伯塔省和新斯科舍省比安大略省有較高的電力價(jià)格，直接影響到了這一調(diào)查結(jié)果。高電價(jià)促進(jìn)了空氣源熱泵和電動(dòng)地板的推廣使用。研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天然氣的價(jià)格較低時(shí)，使用天然氣和地源熱泵供暖花費(fèi)之間的差距縮小。當(dāng)天然氣或其它燃料價(jià)格較低時(shí)，使用地源熱泵可能并非最經(jīng)濟(jì)的選擇18。在特定的地區(qū)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)表現(xiàn)出漸增的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榈卦礋岜迷诜聪蚬ぷ鲿r(shí)使它們能夠從建筑中吸收能量傳遞至地面。而傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)需要一個(gè)單獨(dú)的空間制冷空調(diào)，地源熱泵系統(tǒng)避免這種初始成本24。地源熱泵系統(tǒng)的投資回收期通常是6至20年之間，根據(jù)資金成本、能源價(jià)格和能源價(jià)格不斷上漲18。另一個(gè)沒(méi)在研究中量化的優(yōu)勢(shì)是，設(shè)備本身的價(jià)值。GHPs傾向于增加屬性值，能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)和土地投資的高回報(bào)，并促進(jìn)更理想的抵押貸款評(píng)估18。請(qǐng)注意，地源熱泵系統(tǒng)是最具成本效益的，如果安裝在建筑施工中，或者當(dāng)一個(gè)老的供暖系統(tǒng)需要更換時(shí)。購(gòu)買(mǎi)和安裝地源熱泵，作為一個(gè)工作系統(tǒng)的選擇，很少是值得從能源和經(jīng)濟(jì)的角度考慮的14。4.2.2 在歐洲的經(jīng)濟(jì)性趨勢(shì)表4說(shuō)明了歐盟各國(guó)家的天然氣和電力價(jià)格。該分析假設(shè)所有國(guó)家具有穩(wěn)定的熱負(fù)荷且系統(tǒng)有20年的壽命。比較空氣源熱泵、電加熱器、天然氣爐（中、高效率）的成本（包括初始成本）。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，初始成本假設(shè)為與加拿大的比較中使用的相同。歐洲的天然氣和電力成本較高，但是高于加拿大的投資花費(fèi)看起來(lái)是相對(duì)的。在大多數(shù)歐盟國(guó)家看來(lái)，地源熱泵系統(tǒng)想對(duì)于傳統(tǒng)供熱方式更具經(jīng)濟(jì)性，而安裝成本的增高相對(duì)于20年的使用壽命來(lái)說(shuō)是微不足道的。在德國(guó)、愛(ài)爾蘭、盧森堡、西班牙和英國(guó)發(fā)現(xiàn)，使用高效率的天然氣爐更加經(jīng)濟(jì)，這是由于電力的價(jià)格要高于可燃?xì)怏w。表2在幾個(gè)地點(diǎn)的各種供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)比較供熱系統(tǒng)投資成本($)阿爾伯塔安大略省新斯科舍省年花費(fèi)($)現(xiàn)值($)年花費(fèi)($)現(xiàn)值($)年花費(fèi)($)現(xiàn)值($)地源熱泵空氣源熱泵電熱板天然氣爐a天然氣爐b90004900155015001900601813225712761109210202116046690270202408032844412312344104915560137802617048380228806498772432188516532723027940501904475040460單位為2009年加元?，F(xiàn)值指一個(gè)20年期間。a代表中間效率。b代表高效率。表3 在幾個(gè)地點(diǎn)各種供熱系統(tǒng)的二氧化碳排放量比較供熱系統(tǒng)每年燃料使用（kWh）阿爾伯塔安大略省新斯科舍省排放強(qiáng)度排量排放強(qiáng)度排量排放強(qiáng)度排量地源熱泵空氣源熱泵電熱板天然氣爐a天然氣爐b608082142228028475246551.121.121.120.1900.1906826922225015541046840.1880.1880.1880.1900.190114315444188541046841.041.041.040.1900.190634685732325554104684排放強(qiáng)度單位為(kgCO2/kWh)。排量單位為（kg）。表4歐盟幾個(gè)國(guó)家天然氣、電力價(jià)格，以及與電力相關(guān)的二氧化碳排放量27,28。國(guó)家天然氣價(jià)格($/kWh)電力價(jià)格($/kWh)排放強(qiáng)度國(guó)家天然氣價(jià)格($/kWh)電力價(jià)格($/kWh)排放強(qiáng)度澳洲0.080.270.239拉脫維亞0.050.150.443比利時(shí)0.080.280.311立陶宛0.060.170.307賽福斯N/A0.270.974盧森堡0.070.250.307捷克0.070.190.922荷蘭0.100.250.419丹麥0.150.390.680挪威N/AN/A0.015愛(ài)沙尼0.050.141.015波蘭0.070.201.108芬蘭N/A0.200.403葡萄牙0.090.240.630法國(guó)0.080.180.108斯洛伐克0.060.230.382德國(guó)0.080.350.626斯洛尼亞0.090.200.392希臘N/A0.170.882西班牙0.070.260.493匈牙利0.070.220.695瑞典0.120.260.076愛(ài)爾蘭0.020.270.706瑞士N/AN/A0.041意大利0.100.270.565英國(guó)0.060.210.558歐盟0.080.230.486該研究提供了一個(gè)在歐洲國(guó)家地源熱泵實(shí)施的一般概述。不同的國(guó)家之間，熱負(fù)荷有所差別，這項(xiàng)研究中引入了不同的表達(dá)詞匯。在對(duì)供熱要求較低的地區(qū)引入地源熱泵可能不夠經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榈卦礋岜脵C(jī)組的初始投入是較大的。此外，在氣候較溫暖的地區(qū)，通過(guò)降低設(shè)備大小能使安裝地源熱泵的初始成本降低。地源熱泵設(shè)備的細(xì)節(jié)問(wèn)題，要在深入研究分析歐洲特定國(guó)家的氣候情況下決定。4.3 二氧化碳排放該評(píng)估比較了不同供暖系統(tǒng)的二氧化碳排放量。盡管其它污染物的排放也是不可忽視的，但此處集中考慮二氧化碳的排放，因?yàn)樗亲畛Ｒ?jiàn)的溫室氣體而且被認(rèn)為是影響氣候變化的重要因素18。地源熱泵不直接排放二氧化碳，排放源于生產(chǎn)電力的發(fā)電廠。當(dāng)電力生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳的排放較高時(shí)，地源熱泵系統(tǒng)排放的二氧化碳也相應(yīng)的增高。地源熱泵是否環(huán)保取決于地源熱泵所使用的電力生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，它的COP和其它供暖系統(tǒng)的效率25。4.3.1 加拿大二氧化碳排放趨勢(shì)加拿大地區(qū)二氧化碳排放情況的確定，考慮了設(shè)備消耗的電量或者天然氣的量和燃料排放強(qiáng)度（每kWh電力生產(chǎn)所產(chǎn)生的二氧化碳）。再次審視前面提到的三個(gè)省。假設(shè)天然氣成分是相同的阿爾伯塔省，安大略省和新斯科舍省，每單位氣體消耗時(shí)的排放量是固定的。每個(gè)省的平均排放強(qiáng)度使用碳監(jiān)測(cè)行動(dòng)（CARMA）在線數(shù)據(jù)庫(kù)。不同省份，各種供暖系統(tǒng)的二氧化碳?xì)怏w排放量列于表3。由于安大略省具有新一代低排放設(shè)備，超過(guò)50%的電力生產(chǎn)來(lái)源于核能，其余部分來(lái)源于火力發(fā)電廠和水力發(fā)電廠，應(yīng)用地源熱泵有利于環(huán)保。在阿爾伯塔省和新斯科舍省超過(guò)80%的電力生產(chǎn)來(lái)自化石燃料，包括煤、天然氣發(fā)電廠16。相對(duì)高效率（95%）的天然氣鍋爐，當(dāng)生產(chǎn)每kWh電力的排放強(qiáng)度小于0.76kg時(shí)，使用地源熱泵能夠降低二氧化碳排放18。一般情況下，如果地源熱泵使用的電力來(lái)源于環(huán)保的生產(chǎn)方式，地源熱泵相對(duì)于傳統(tǒng)的電加熱設(shè)備和天然氣燃燒設(shè)備能夠最大程度的降低排放。在電力生產(chǎn)時(shí)排放的二氧化碳較多的地區(qū)，使用度源熱泵系統(tǒng)所能帶來(lái)的減排有限。當(dāng)應(yīng)用可再生能源進(jìn)行發(fā)電時(shí)，地源熱泵所產(chǎn)生的二氧化碳排放僅僅來(lái)源于運(yùn)行過(guò)程，排量很小甚至接近于零?？傮w而言，地源熱泵通常提供最大（或近乎最大）的排放量的減少。4.3.2 歐洲二氧化碳排放趨勢(shì)表4列出了歐盟不同國(guó)家電力生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放強(qiáng)度。使用與電力生產(chǎn)相關(guān)設(shè)施的碳排放門(mén)檻，由Dowlatabadi和Hanova確定18為0.76kg/kWh，由表可以看出，所列出的大多數(shù)國(guó)家使用地源熱泵取代傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)都能夠取得降低排放的效果。在一個(gè)國(guó)家內(nèi)使用地源熱泵機(jī)組能顯著減少國(guó)家整體的二氧化碳排放量。例如，耦合地面地源熱泵連接當(dāng)前英國(guó)電網(wǎng)，考慮到英國(guó)電網(wǎng)目前的發(fā)電組合，使用地源熱泵系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)能夠降低超過(guò)50%的二氧化碳排放15。5 結(jié)論地源熱泵是一種高效的供熱技術(shù)，能夠減少二氧化碳的排放量，潛在的避免了化石燃料的燃燒而且具備一定的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。對(duì)于加熱特定的建筑空間，相對(duì)于其它供熱方式，地源熱泵系統(tǒng)顯著的減少了能源的使用。隨著環(huán)境的變化，地源熱泵系統(tǒng)可以進(jìn)行許多變化，而且在世界大部分地區(qū)適合使用地源熱泵。在選擇供熱模式時(shí)，考慮地源熱泵系統(tǒng)是非常重要的，如效率、排放量、經(jīng)濟(jì)性等方面。參考文獻(xiàn)（見(jiàn)原文）附件2：外文原文溫州大學(xué)甌江學(xué)院WENZHOU UNIVERSITY OUJIANG COLLEGE本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述題 目機(jī)器人筑砌磚墻專用泥漿泵設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械工程及其自動(dòng)化班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 溫州大學(xué)甌江學(xué)院教務(wù)部制一前言本課題涉及的泥漿泵，是指在筑砌磚墻過(guò)程中向墻磚上輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械。泥漿泵是筑砌磚墻設(shè)備的重要組成部分。在常用的正循環(huán)筑砌磚墻中它是將地表沖洗介質(zhì)清水泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下，經(jīng)過(guò)高壓軟管水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端，以達(dá)到冷卻鉆頭、將切削下來(lái)的巖屑清除并輸送到地表的目的。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的，由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)泵的曲軸回轉(zhuǎn)，曲軸通過(guò)十字頭再帶動(dòng)活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在吸入和排出閥的交替作用下，實(shí)現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。泥漿泵是在筑砌磚墻過(guò)程中，向鉆孔輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械。泥漿泵是筑砌磚墻機(jī)械設(shè)備的重要組成部分。它的主要作用是在鉆進(jìn)過(guò)程中將泥漿隨鉆頭鉆進(jìn)注入，起著冷卻鉆頭，清洗鉆具、固著井壁、驅(qū)動(dòng)鉆進(jìn)，并將打鉆后巖屑帶回地面的作用。在常用的正循環(huán)筑砌磚墻中泥漿泵是將地表沖洗介質(zhì)清水泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下經(jīng)過(guò)高壓軟管水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端以達(dá)到冷卻鉆頭將切削下來(lái)的巖屑清除并輸送到地表的目的。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)泵的曲軸回轉(zhuǎn)曲軸通過(guò)十字頭再帶動(dòng)活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在吸入和排出閥的交替作用下實(shí)現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。二泥漿泵概述泥漿泵是在筑砌磚墻過(guò)程中，將泥漿加壓后攜帶出井底的巖屑和供給井底動(dòng)力鉆具的動(dòng)力，向井底輸送和循環(huán)筑砌磚墻液的往復(fù)泵。泥漿泵的主要作用是利用筑砌磚墻沖洗液（統(tǒng)稱泥漿）使井筒內(nèi)外的循環(huán)，沖洗井底，冷卻鉆頭，并把巖屑攜帶到地面。在采用水力鉆具（如渦輪鉆具或螺桿鉆具）時(shí)，利用沖洗液傳遞能量，推動(dòng)水力鉆具旋轉(zhuǎn)。采用噴射式鉆頭，由鉆頭水眼噴射出高速?zèng)_洗液，有利于破碎巖層，提高筑砌磚墻速度。為了實(shí)現(xiàn)高壓噴射筑砌磚墻，對(duì)筑砌磚墻泥漿泵提出了更高的要求，使用好、保養(yǎng)好泥漿泵的各部分，延長(zhǎng)各個(gè)易損件的工作壽命，保證泥漿泵優(yōu)良的技術(shù)狀況，也是很重要的。由于石油礦場(chǎng)上使用往復(fù)泵的條件十分惡劣，提高其易損件（泵閥，活塞和缸套）的工作壽命，成為泥漿泵設(shè)計(jì)、制造和使用中迫切需要解決的問(wèn)題。近幾年，為了加快筑砌磚墻速度，降低筑砌磚墻成本，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命，國(guó)內(nèi)外在泥漿泵的理論和試驗(yàn)研究、設(shè)計(jì)制造和選擇使用等方面做了許多工作，對(duì)筑砌磚墻泵進(jìn)行了多次改型換代，各種新型筑砌磚墻泵也不斷研制成功。但其基本結(jié)構(gòu)均未擺脫曲柄連桿機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)方式，在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有根本變化，因而現(xiàn)有的筑砌磚墻泥漿泵不能完全滿足筑砌磚墻作業(yè)的需要，因而必須尋求具有更好工作性能和合理結(jié)構(gòu)的筑砌磚墻泵以滿足石油勘探開(kāi)發(fā)使用的要求。隨著改革開(kāi)放的深入及中國(guó)加入世貿(mào)組織，我國(guó)石油筑砌磚墻隊(duì)伍“充分利用國(guó)內(nèi)外兩種資源、兩個(gè)市場(chǎng)”，實(shí)施走出去的戰(zhàn)略，進(jìn)入國(guó)際筑砌磚墻市場(chǎng)，為了滿足參與國(guó)際市場(chǎng)的需要，中石油、中石化都在不斷加大筑砌磚墻設(shè)備的投入，同時(shí)加快老筑砌磚墻機(jī)的更新改造和新型輕便筑砌磚墻機(jī)研制步伐，隨著國(guó)際市場(chǎng)對(duì)筑砌磚墻泵的需求增大，使得筑砌磚墻泵的供求矛盾更加突出，各類(lèi)型筑砌磚墻泵的缺口每年達(dá)200臺(tái)左右。現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)外筑砌磚墻泥漿泵主要存在5方面的問(wèn)題，即，筑砌磚墻泵質(zhì)量大，制約鉆機(jī)的移運(yùn)性，難以適應(yīng)現(xiàn)代輕便鉆機(jī)的要求；沖程短，沖次高，筑砌磚墻泵在不合適的沖次范圍內(nèi)工作，致使液力端壽命短；泵壓偏低，不能完全滿足現(xiàn)代筑砌磚墻工藝的需要；結(jié)構(gòu)不合理，部分強(qiáng)度冗余，部分剛度不足，可靠性低，難以滿足筑砌磚墻機(jī)高可靠性要求；缸套壽命短，難以滿足鉆機(jī)高效率要求。因此，合理降低泵的沖次，適當(dāng)增加泵的沖程長(zhǎng)度，既滿足筑砌磚墻過(guò)程中的排量要求，又能確保泵的自吸性能，充分發(fā)揮了泵的功效，成為今后筑砌磚墻泵的設(shè)計(jì)方向。三泥漿泵的國(guó)內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)的泥漿泵是從 1960 年代開(kāi)始，由引進(jìn)美國(guó)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)前，我國(guó)生產(chǎn)石油筑砌磚墻泵的單位主要有寶雞石油機(jī)械有限公司、蘭州蘭石國(guó)民油井石油工程公司等單位，其生產(chǎn)的系列三缸泵己經(jīng)能基本滿足我國(guó)大部分油田筑砌磚墻的需要，并有部分出口。寶雞石油機(jī)械有限公司已有 40 多年設(shè)計(jì)和制造泥漿泵的歷史，生產(chǎn)的 F-500、F-800、F-1000 泵達(dá)到了美國(guó) LTV 公司的技術(shù)要求，其特點(diǎn)為:無(wú)退刀槽人字齒輪傳動(dòng)；合金鋼曲軸；可更換的十字頭導(dǎo)板；機(jī)架采用鋼板焊接件；中間拉桿盤(pán)根采用雙層密封結(jié)構(gòu)，動(dòng)力端采用強(qiáng)制潤(rùn)滑和飛濺潤(rùn)滑相結(jié)合的潤(rùn)滑方式。F 系列三缸泵具有沖程長(zhǎng)、沖次低的優(yōu)點(diǎn)。為了滿足油田高泵壓和大排量筑砌磚墻工藝的要求，寶雞石油機(jī)械有限公司還自行設(shè)計(jì)和制造了 F-1300、F-1600、F-1600HL、F-2200 和 F-22OOHL大功率高壓泥漿泵。蘭州蘭石國(guó)民油井石油工程公司是中美合資經(jīng)營(yíng)企業(yè)，生產(chǎn)的泥漿泵主要有 P 系列、F 系列和 3NB 系列。其中的 3NB 系列泥漿泵具有以下特點(diǎn): 動(dòng)力端殼體為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，焊后消除內(nèi)應(yīng)力；動(dòng)力端傳動(dòng)齒輪為漸開(kāi)線齒形；曲軸為空心的整體鑄件；動(dòng)力端潤(rùn)滑為飛濺潤(rùn)滑；液力端吸入、排出法蘭符合 ANSI 和 API 規(guī)范；活塞桿與介桿間采用卡箍連接；閥腔孔的底部帶有臺(tái)階，防止閥座下沉；活塞和缸套由一個(gè)獨(dú)立的噴淋泵裝置冷卻和潤(rùn)滑。該公司生產(chǎn)的 3NB 系列三缸泵符合 API 規(guī)范，功率從5OOHP 到 1600HP，廣泛用于各大油田。目前，世界各國(guó)都在大量研究和使用三缸單作用泥漿泵，并且都是朝著大功率、長(zhǎng)沖程、大缸徑、高泵壓的技術(shù)方向發(fā)展。國(guó)外對(duì)筑砌磚墻泵的研究早、技術(shù)精、產(chǎn)品系列齊全，尤其以美國(guó)的技術(shù)最為先進(jìn)，俄羅斯和羅馬尼亞次之。隨著筑砌磚墻技術(shù)的發(fā)展,特別是高壓噴射筑砌磚墻、近平衡筑砌磚墻、叢式定向井、水平井等新工藝、新技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)筑砌磚墻泥漿泵的工作性能要求越來(lái)越高。目前，筑砌磚墻泵正朝著大功率、大排量和高壓力的方向發(fā)展。四參考文獻(xiàn)1 劉清友.7NB泥漿泵及工作原理J. 天然氣工業(yè),2001:64-65.2 石油勘探開(kāi)發(fā)規(guī)劃院機(jī)械研究所. 筑砌磚墻泥漿泵的使用M. 北京：石油工業(yè)出版社，19793 石油部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所.三缸泥漿泵的特性和使用M. 北京：石油工業(yè)出版社，19854 S.L.科利爾.泥漿泵手冊(cè)M.北京：石油工業(yè)出版社，1988 5 沉學(xué)海. 筑砌磚墻往復(fù)泵原理與設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19906 往復(fù)泵設(shè)計(jì)編寫(xiě)組.往復(fù)泵設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，19877 蘭州石油機(jī)械研究所鉆采機(jī)械試驗(yàn)室.SL3NB-1300泥漿泵測(cè)試報(bào)告R. 19878 沈?qū)W海.論筑砌磚墻泵科研設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題J .石油礦場(chǎng)機(jī)械， 1985，NO.69 Kelly J.L.Jr .An Economic Approach to Drilling HydraulicsJ.Drilling Technology Conference Transactions, 1984文件編號(hào)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）圖號(hào)DHJ00-040共 1 頁(yè)產(chǎn)品名稱零（部）名稱帶輪第 1 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯種類(lèi)鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注500件數(shù)工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車(chē) 間設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)刀具檢具準(zhǔn)終單件0鑄鑄造、清砂、時(shí)效處理鑄造1車(chē)粗、精車(chē)38內(nèi)孔，粗車(chē)、半精車(chē)輪轂左右端面，粗車(chē)輪緣左右端面，倒角。機(jī)加工C6150YG8、=右偏刀，型號(hào)為T(mén)GNR4032-22；YG8、=外，其型號(hào)為SSNR2520-12卡規(guī)；0.01/500鋼直尺；0.02/150游標(biāo)卡尺；車(chē)夾具。2車(chē)粗車(chē)外圓；粗、精車(chē)帶輪V形槽機(jī)加工C6150YG8、=硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀，其型號(hào)為SSNR2520-12；YG6硬質(zhì)合金切斷刀；刀頭長(zhǎng)16mm,刀寬4mm;0.01/500鋼直尺；0.02/150游標(biāo)卡尺；車(chē)夾具。3插粗、精插寬為12mm的鍵槽機(jī)加工B5020插刀，刀寬為12mm, 刀體高20mm,刀長(zhǎng)250mm；0.02/150游標(biāo)；卡尺專用夾具。 描校 底圖號(hào) 裝訂號(hào)編制（日期）校對(duì)（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）審核（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處號(hào)更改文件簽字日期標(biāo)記處號(hào)更改文件簽字日期溫州大學(xué)甌江學(xué)院WENZHOUUNIVERSITYOUJIANGCOLLEGE 機(jī)器人筑砌磚墻專用泥漿泵設(shè)計(jì) 1泥漿泵簡(jiǎn)介 泥漿泵 是指在鉆探過(guò)程中向鉆孔里輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械 泥漿泵是鉆探設(shè)備的重要組成部分 常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的 由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)泵的曲軸回轉(zhuǎn) 曲軸通過(guò)十字頭再帶動(dòng)活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 在吸入和排出閥的交替作用下 實(shí)現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的 泥漿泵性能的兩個(gè)主要參數(shù)為排量和壓力 排量以每分鐘排出若干升計(jì)算 它與鉆孔直徑及所要求的沖洗液自孔底上返速度有關(guān) 即孔徑越大 所需排量越大 泥漿泵分單作用及雙作用兩種型式 單作用式泥漿泵在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)循環(huán)中僅完成一次吸排水動(dòng)作 而雙作用式泥漿泵每往復(fù)一次完成兩次吸排水動(dòng)作 若按泥漿泵的缸數(shù)分類(lèi) 有單缸 雙缸及三缸3種型式 污水泥漿泵是單級(jí)單吸立式離心泵 主要部件有蝸殼 葉輪 泵座 泵殼 支撐筒 電機(jī)座 電動(dòng)機(jī)等組成 2結(jié)構(gòu)與工作原理 泥漿泵由動(dòng)力段和液力端兩大部分組成 動(dòng)力端的功能 是將動(dòng)力機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊?或柱塞 的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 它包括傳動(dòng)離合裝置 變速減速裝置和曲柄連桿 對(duì)單作用泵來(lái)說(shuō)其工作原理可簡(jiǎn)化下圖說(shuō)明 3泥漿泵總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)技術(shù)指標(biāo) 輸送泥漿能力 2 0 4 0m3 h輸送泥漿額定壓力 2 0MPa泥漿最高壓力 2 5MPa柱塞直徑 140mm柱塞調(diào)定行程 250mm泥漿吸入高度 4m傳動(dòng)形式 液壓冷卻水 20 耗量 20L min電機(jī)功率 5 5kW外形尺寸 1760 1242 1985 mm 長(zhǎng) 寬 高 設(shè)備總重 922kg用途 輸漿泥漿工作壓力范圍 0 5 2 0Mpa壽命 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)500小時(shí)性能不變 泵的潤(rùn)滑部位僅限于軸承和齒輪 以及動(dòng)密封處 泥漿泵沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)不見(jiàn) 故可實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)平衡 因此 泥漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 轉(zhuǎn)速高 尺寸小可獲得大的抽速 故選用Y132M 4型異步電動(dòng)機(jī) 聯(lián)軸器示意圖 選擇帶型 三維展示 上殼 下殼 空氣室 砂輪頭 連桿 柱塞 軸承 謝謝觀賞