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社會創新

人類的生活不能沒有水。在水資源貧乏的國家和地區,為了穩定供水,人們展開大規模項目計畫,從水量豐富地區運送水。這樣一來,就需要高效泵,它是輸水設施的核心。

案例介紹

  • 背景
    生活和農業所需用水缺乏的國家和地區為數不少。經歷100多年通過泵的生產致力於解決水資源問題的日立,在1958年承接了東巴基斯坦(現孟加拉)的泵訂單。從此以後,通過引入海外大型項目用泵,日立對獨家技術做出了精心磨礪。
  • 業務開展
    進入21世紀,日立加速參與海外國家專案。日立在埃及參與了綠化沙漠,建設新城市的「圖什卡計畫(Toshka)」;在中國參與了把南部長江流域水引至北部黃河流域的「南水北調項目」;此外,還承接了美國加利福尼亞州由北向南輸水支柱,即Edmonston(埃德蒙斯頓) 泵場的改造工程。
  • 成果
    在Edmonston 泵場,日立運用能夠準確模擬泵內水的最先進分析技術和自身累積起來的優化設計技術,設計出了高性能的泵。並且,日立還運用最新式NC加工*機的高精度技術使泵效達到世界頂級水準,不僅節能效果突出還能夠減少CO2排放量。
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NC加工(numerical control machining):是根據數位程式設計對加工過程中每個環節機械進行精確控制的加工技術

背景

經歷百餘年歷史,精心培育起來的日立泵技術

大約100年前以來不斷磨練成長的日立自有抽水製造加工技術

世界上有些國家和地區水資源豐富,然而,還有很多地方無法保證生活和農業活動中所需要的用水。為了解決這種世界性水資源配置不均的問題,遠距離送水抽水的需求正不斷提高。

日立開發了從水源保護、上下水道、到水循環・再利用中所需要的各種泵及水處理技術,而其中,泵製造的歷史更是長達百年之久。1950年,承接當時日本國內最大規模東北電力公司沼澤沼揚水發電所的揚水泵製造。1958年,承接當時東巴基斯坦(現孟加拉)灌溉用可動翼軸流泵的製造,在此之後全面進軍全球市場,在全球範圍內的大型泵製造專案中不斷提升獨有泵製造技術,為世界水資源環境的改善不斷貢獻。

業務開展

為希望實現沙漠綠化、解決水資源不足的各種城市的送水提供支援

尼羅河岸邊建立的Toshka抽水站

與日立大型立軸渦輪泵

進入21世紀後,日立加速參與海外國家專案。在埃及,在輸送尼羅河水、綠化沙漠、建設新城市的圖什卡計畫中,日立承擔了重要輸水設備圖什卡泵場的建設,在跨國聯合體中,發揮了技術領導作用。作為對埃及和阿拉伯聯邦共和國的國際貢獻,該項目受到了高度評價。

此外,日立還在中國參與了「南水北調專案」(把南部長江流域水引至陷入嚴重水缺乏狀態的北部黃河流域),完成了寶應泵場等工程,在世界各國留下了成果。

而在之後的2004年,日立更是承接了當時世界最大的Edmonston 抽水站改造工程的訂單。這是貫穿美國加利福尼亞州長約960公里的南北向輸水供應線,如心臟般極其重要的抽水站,是由北向南為洛杉磯及聖地牙哥等大城市及附近農業地區運送水源不可或缺的設施。
該泵場要求具備對高達600m的高低落差進行揚水的基本功能。此外,由於泵驅動所需的電機額定輸出高達80,000HP(60,000kW),減少功耗也是一項重要的課題。日立投入迄今培育的技術,成功開發出高效大渦輪泵,得到了加利福尼亞州水資源局的高度評價。

達到當時世界最高效率級別,並為降低二氧化碳排放量作出貢獻的立軸多端輪機型渦輪泵

成果

發揮日立集團綜合能力,泵效達到世界頂級水準

實現高效抽水製造的最先進技術CFD解析技術

使用NC加工機正在加工葉輪

Edmonston 抽水站從開發、設計再到建設可稱為集合日立集團綜合實力的抽水製造技術的表現。其核心,為能夠正確類比抽水機內水流方式,當時最先進的分析技術,CFD(Computational Fluid Dynamics:計算流體力學)。運用CFD通過電腦計算水流,再結合日立長久以來積累的經驗技術形成的設計能力作出最佳方案,最終使得可靠性高,且性能強大的泵設計成為可能。

在這樣強大的設計技術下,即使是多段式構成的複雜構造也不在話下,日立依然做到了優化設計,成功提高了泵的可靠性和效率。此外,在葉輪、導向葉等主要零部件上,日立還運用了最新式NC加工機的高精度技術,使泵效達到世界頂級水準。泵效的提高產生了極大的節能效果,也有助於減少CO2排放量。

展望

日立正在努力,為解決世界水資源問題作出貢獻

如果不能穩定確保水資源,則容易引發糧食危機等問題。所以,對於世界各國來說,水資源問題是一個嚴重而又迫切的課題。在這樣的形勢下,日立在美國以及中東、亞洲國家和地區推行了大型專案,在全球展開泵業務。運用經歷一百多年,在供排水、電力用泵等方面精心培育起來的成果,日立今後還將繼續積極致力於解決全球的水資源問題。

 

泵為水再循環之關鍵 ~為生活提供支援的日立集團泵技術~

公開日期:2014年11月
解決方案負責單位:日立製作所 工業產品事業部門