深度访谈 | 创新驱动，智造未来——探秘大型单级高真空透平真空泵研发之路——对话泛航智能总工程师葛玉柱
所属分类： 公司新闻
2025-05-28
[ 引 言 ]
制浆造纸、化工、冶炼等行业对高真空的需求及其真空稳定性要求极高。长期以来，该领域的高真空依赖水环式真空泵或双级透平真空泵，但水环式真空泵能效低、双级透平真空泵结构复杂、调节性差的痛点始终存在。
泛航智能研发团队着眼于制浆造纸、化工、冶炼等行业对高真空透平真空泵的迫切需求，成功立项“大型单级高真空透平真空泵研制”项目，经过长期技术攻关，最终通过技术创新实现重大技术突破。为此，公司综管部特对总工程师葛玉柱进行了专访，带您了解这一项目的研发初衷、技术突破与团队故事。
问：这一项目的立项背景是什么？为何选择单级透平真空泵作为突破口？
葛玉柱：现在国内外制浆造纸、化工、冶炼等行业企业对高真空度的透平真空泵需求日益迫切，当前国际品牌如曼透平、兰泰克的透平真空泵虽能满足-65kPa至-75kPa的高真空需求，但需要两级离心叶轮串联运行，这种串联结构导致设备结构复杂、调节性差，且维护成本高，诸多劣势成为瓶颈。另外，传统的水环式真空泵在高真空运行状态下，能耗高、功率密度低、可靠性差，已不适用高能耗企业节能减碳的需求。
我们的目标是充分发挥航空气动和传动技术优势，通过单级离心叶轮压缩实现-65kPa至-75kPa的真空度，在保证国外产品两级压缩同等真空度的前提下，提高调节性能、简化结构、降低维护维修成本，实现国外垄断产品的替代，为客户提供性能更好、更有竞争力的产品。单级高真空透平真空泵的难点在于气动、传动、驱动系统的高效集成，这也是团队技术攻关的核心方向。
问：项目的主要技术挑战有哪些？团队如何应对？
葛玉柱：我们这个项目的单级透平真空泵装机功率为覆盖600kW~1250kW，流量覆盖600m3/min~1200 m3/min，真空度为-65kPa至-75kPa。技术难点主要集中在三方面：
一是单级高压比气动部件设计：充分发挥利用航空高速三元流离心叶轮的核心技术优势，结合透平真空泵的设备特征和应用工艺，我们通过多轮仿真优化与试验验证，开发了适应不同参数的叶轮系列，目前在研产品的单级压缩最高压比达到了5，真空度达到-80kPa；已经在客户现场稳定运行多年的250kW级别产品的单级压缩最高压比达到了4.5，真空度达到-78kPa；我们利用航空技术的优势，目前还正在开发压比更高的产品。
二是大功率高速增速齿轮传动系统的设计与研制：高速增速齿轮传动是我们团队掌握的核心优势技术。对于离心叶轮，高压比意味着高转速，为实现更高的压比和真空度，必须将带动叶轮的高速齿轮的转速提上来。我们充分发挥航空高速传动的技术优势，在有限体积内实现大功率、高转速与大传动比，需要平衡强度、寿命、啮合线速度、振动、温度、噪音等多项技术指标，这对齿轮传动的设计、动力学分析和材料强度提出极高要求。这方面，我们的产品设计和研制遵循的是国际上要求非常严格的API标准、AGMA标准和ISO标准，确保产品的优异性能。从客户现场长期使用和厂内试验的数据来看，这一系列透平真空泵的振动普遍在1.5mm/s左右，达到了ISO标准的A级，而且这还是在设备不需要固定地脚螺钉的情况下，可以说是很优秀的一个水平。所以我们的产品在客户现场安装使用过程中，一般不需要专门的大型地基和地脚螺栓，只需要落在符合平面度要求的水平水泥地面即可。
三是系统整体集成设计与匹配：据了解，我们公司应该是行业内少有的同时掌握整体设计、气动设计、传动设计和智能控制设计这四项核心技术的厂家，这是我们能够快速响应客户需求、针对客户工艺参数进行定制化开发产品的底气所在，也是各子系统高效协同和设备稳定运行的底层逻辑。对于高真空透平真空泵项目，我们主要针对工况需求匹配了高压比离心叶轮、高速齿轮传动和防喘振智能控制设计，使得该系统平台的兼容性更好、匹配性更佳、运行效率更高、维护维修更方便。
问：项目团队分工和协作模式是怎样的？
葛玉柱：项目组紧紧围绕客户需求，经过现场多次调研以及与客户的深入沟通确认了项目产品的技术指标。
项目开发由客户参与指导，由研发中心牵头，联合生产、质管、采购等多部门近20人。我们研发中心主要负责总体、高效气动、高速传动、电气驱动、智能控制的设计、试验跟踪优化及沟通协调，生产部主要负责工艺文件编制、整机装配、调试、试验等，质管部主要负责项目全过程的质量管控等。每周我们会召开进度会议，并通过“项目状态报告表”实时跟踪项目进展。这种矩阵式管理确保了各环节无缝衔接。
问：项目产品的市场前景如何？未来规划有哪些？
葛玉柱：单级高真空透平真空泵不仅填补了国内空白，更有望打破国外产品的垄断地位，助力国产高端装备“出海”。单级透平真空泵尤其适合大型纸机、化工和冶金过程等连续作业场景。使用单级透平真空泵后，预计可降低客户设备成本15%以上，可靠性得到进一步提高，维护方便性也将大大提高，市场前景广阔。
未来，团队将聚焦大型纸机、化工过程和新能源行业相关国外产品的国产化替代应用，助力国产高端装备在全球产业链中占据更重要的位置。
[ 结 语]
从技术攻坚到团队协作，从成本管控到市场布局，“单级高真空透平真空泵”项目的每一步都凝聚着创新与务实的精神。国产替代没有捷径，唯有脚踏实地。让我们共同期待这一“中国智造”新名片的诞生！
微信公众号