泵的发展历程

泵是一种将原动机的机械能转换成液体能量的机器。经历了从原始的水车→螺旋杆泵→蒸汽活塞泵→电动机叶轮式泵等几个阶段的演变才成为现代泵。古代有各种提水器具：如埃及的链泵(公元前17世纪)、中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪由阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵，已具备典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。

1840～1850年，美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的，蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。从20世纪20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。而早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载，但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初，回转泵得到迅速发展。

15世纪末意大利著名学者达·芬奇提出了离心泵的概念，法国物理学家坦尼斯·巴本在1689年制造出了离心泵的试验模型，1705年巴本又在试验泵的基础上加以改进，制造出了第一台多叶片的、并且采用螺旋形压水室的泵。但更接近于现代离心泵的，则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继被发明。后来汽轮机问世，发电技术进步以及电动机问世，出现了高速原动机，使离心泵获得了理想的动力源，其优越性才得以充分发挥。于是，离心泵以及比它稍后出现的轴流泵和混流泵迅速得到了发展。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上，离心泵的效率大大提高，它的性能范围和使用领域也日益扩大，已成为现代应用最广、产量最大的泵。

泵的能量传输

电机的损耗分布：

绕组铜耗：当电流通过电动机的绕组时，由于绕组电阻的存在，会产生热能形式的功率损失；
铁芯损耗：电动机铁芯中的磁力线在通过时，会产生磁滞和涡流现象，导致铁芯发热，从而产生功率损失；
机械损耗（Mechanical Loss）：电动机运行时，轴承、齿轮等机械部件之间的摩擦和磨损会产生功率 损失；
涡流损耗：谐波导致的高频涡流损失，如绕组端部，转子铁芯表面位置等；
杂散损耗：电机必要的结构件如壳体，轴等金属件在磁场散射过程中感应的其他额外损耗。

泵的损耗分布：

容积损失：泵出口和进口压差，使得通过叶轮的一部分液体从泵腔经过叶轮密封环间隙向叶轮进口逆流造成的能量损失；
水力损失：液体在泵过流部分（从泵进口到出口的通道）的流动中伴有水力摩擦损失（沿程阻力）和冲击、脱流、速度方向及大小变化等引起的局部损失。
机械损失：电机传到泵轴的机械功率要消耗一部分克服轴承和密封装置的摩擦损失以及液体流动过程中在泵体及叶轮表面产生的摩擦损失均为机械损失。

泵类系统能效提升技术

1、电机能效提升技术：

扁铜线绕组技术对比传统散嵌绕组，不仅提高了电机定子绕组的加工效率和一致性，同时提高绕组的槽满率，降低绕组端部用铜量，相同设计条件下铜损降低3%-8%。

双定子轴向磁场永磁电机转子主要材料是高性能的钕铁硼永磁体，以及必要的非金属材料，转子无铁芯材料的应用，在同等设计条件下铁芯损耗降低2%-5%，减少转子的热疲劳。

随着超薄无取向硅钢片材料及加工技术的发展，目前成熟可用的硅钢片厚度可达0.15mm，相对与传统0.35mm，0.5mm的材料，铁芯损耗降低5%-10%。

2、泵能效提升技术：

三元流泵与传统泵相比，其多曲面形状的叶片，使流道更适应流体的真实流态。这种设计有助于减少流动损失及部分流体摩擦损失，尤其是减少了分离流、漩涡、二次流等对流动性能的影响，效率提升3%-10%。

高性能合金材料机械密封在使用过程中处于半液摩擦状态，摩擦系数非常小，与传统填料和盘根结合完全摩擦的密封装置相比，机械密封的功率损失降低超过50%，且运行寿命更长，密封可靠性更高。

泵系统未来发展方向

数字化：随着信息技术的快速发展和互联网技术的普及应用未来泵系统将更加注重数字化和网络化设计。通过引入物联网、云计算、大数据等技术手段实现泵的远程监控、数据分析和智能管理等功能从而提高系统的运行效率和可靠性并为用户提供更加便捷和高效的服务支持。

智能化：最新的泵技术引入了智能控制系统，通过传感器、数据采集模块、控制算法等技术手段实现泵组的智能控制。智能控制系统可以实时监测泵的运行状态、诊断故障等，并根据负荷变化自动调节泵的运行频率和转速，从而实现更加精确的能量控制和节能效果。同时引入更多的人工智能和机器学习技术实现泵的智能控制、故障预测和自修复等功能。

光证能源数字泵类产品

在双碳的时代背景下，光证能源研发团队基于对泵系统应用场景的深度理解，创造性的结合当前泵行业的能效提升前沿技术，开发了一系列高校、节能、智能化的泵类产品，包括端吸双吸泵、立式双吸泵、卧式双吸泵以及立式多级泵等，泵系统能效提升10%-20%，广泛用于纺织、化工、印染、化纤、食品、制药、水务、矿山、钢铁、高铁站、地铁站等高耗能工厂。