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摘要:超滑金属涂层能够改善泵流道水力特性,提高水利效率,减少水的损失,最终达到节能降耗的目的。我国大部分城市采用国产泵且使用时间比较长,在净化剂的氧化作用下,水泵内壁会产生一层厚厚的锈垢,从而增加水流动的阻力。本文分析了影响水泵效率的因素和超滑金属涂层在水泵上的应用,证明了利用一种能降低泵腔内壁流体阻力的技术对提高旧水泵有着重要的意义。
关键词:超滑金属涂层;离心水泵;应用
1引言
水泵是一种种类繁多、数量巨大的通用机械。根据对泵应用的调查资料显示,国产泵效率比国外泵效率低,如何降低能耗,提高泵的效率是设备管理部门重点研究的课题。我国泵所消耗的电能大约是发电量的15%左右,通过使用超滑金属涂层可以提高泵效8%以上,达到节能降耗的作用。
2超滑金属涂层介绍
目前市场的超滑金属涂层主要是美国贝尔佐纳公司生产的“BELZONA1341材料”和可赛新减摩涂层TS316。这两种金属涂层的摩擦系数低,涂抹在机械表面可以很大程度提高表面的光洁度,并对设备有防腐作用。为了确保超滑金属完全发挥自身的作用,必须严格地遵守施工的工艺。“BELZONA1341材料”涂抹在机械表面后,光洁度会大大提高,经调查是经过抛光不锈钢的20倍。此种材料符合英国规定的饮水标准,同时也符合我国饮用水卫生标准,因此本文主要讨论“BELZONA1341材料”的应用研究,“BELZONA1341材料”性质如表1 所示。其与泵体木材附着力的大小直接影响涂层的使用寿命。“BELZONA1341材料”施工工艺如下:先进行预清理、喷砂处理,再進行去脂清理、施装保护涂层,最后进行检验、固化。在进行预清理过程中一定要确保锈垢被完全清除,并保证表面粗糙程度至少达到75微米。在规定的时间内,均匀的在机械表面涂抹两层,并保证中间的时间间隔不得小于4个小时。
3离心水泵的工作效率
离心水泵的工作效率与水泵的水利损失、容积损失以及机械损失有关,其在工作过程中损失越小,效率就越高。水利损失是由水的阻力、撞击以及漩涡造成的;机械损失是指机械内部的摩擦损失;容积损失是指高压水变成低压水造成的损失,提高离心水泵的效率可以从降低上述三种能量损耗入手。
流体在流动过程中由于粘性性质会产生内摩擦,这是流动阻力产生的根源;同时,固体的管壁促使了流体的相对运动,为流动阻力提供了条件。流体本身的物理特性以及壁面的形状等因素直接影响着流动阻力的大小,流动阻力有局部阻力和直管阻力之分。局部阻尼是指管件截面突然变化引起的阻尼,而直管阻尼是指由于内摩擦产生的阻力。流体在水泵内座不规则的运动,并产生大大小小的漩涡,从而加大流体前进的阻力。流体在水泵内流动的时候,速度大小和方向都会发生变化,其阻力值的大小可以用数学表达式计算出来。局部阻力引起的能量损失公式为:
其中是局部阻尼系数,主要与绝对粗糙度和离心水泵的尺寸有关,从上式可以看出,降低阻尼系数是提高离心水泵工作效率的重要途径。
4“BELZONA1341材料”在水泵节能改造过程中的应用
本文对供排水厂使用的离心水泵进行超滑金属涂层,由于离心水泵使用时间比较长,其表面存在多处受损现象,对水泵过流部件内表面进行处理后用“BELZONA1341材料”进行了修复。涂敷采用手工,厚度约为0.5mm,经过固化24小时后投入正常使用。根据试验前后的数据采集和分析计算,得出节电率约为7.93%,此种材料对离心水泵工作效率的影响主要体现在可以降低水泵的水力损失和水泵的轮阻损失。“BELZONA1341材料”表面的粗糙程度与其他材料相比较低,可以更为有效的提高水泵叶轮的光滑度,降低液体对叶轮的摩擦;另外,这种材料可以有效提高水泵内壁以及叶轮的表面光洁度,减少流道表面涡流的产生,达到降低水泵水力损失的效果。本次改造后水泵的工作效率提高了7.93%,每年可以节约电量约300000度,可以看出这种材料大大的提高了经济效益。一年后对水泵又进行了检查,发现水泵完好无损,并没有脱落的现象。
5超滑金属涂层材料涂敷修复水泵的效果
本项目首先对损坏严重的水泵零部件应用金属修补剂进行修补,为了进行比较,然后对离心水泵进行了超滑金属土层材料涂敷。在对损坏严重的水泵零部件进行修补的时候,只需要将修补剂按照一定的工艺流程涂敷在零部件表面即可,固化后进行热处理。超滑金属涂层材料选择“BELZONA1341材料”和1321陶瓷S-金属涂料。1321陶瓷S-金属涂料是由高分子活性重聚物和硅钢合金组成的,呈液状形态,主要作用是提高金属表面的防腐性能,提高设备的使用寿命。“BELZONA1341材料”具有优良的抗腐蚀和增水特征,表面光滑、粗糙度小,如表2所示。
BELZONA1341材料具有优良的机械性能,同时也是一种可用于饮用水系统的涂层。其可以提高离心水泵的表面光洁度,降低液体流经水泵内部的摩擦损失,达到降低离心水泵水里损失的效果,从而达到节能降耗的目的。
某水厂1号水泵在检验过程中发现表面有较大的腐蚀面,即将穿孔;同时水泵的叶轮有不同程度的剥落,不能够继续运行。如果运用传统的修复方法,时间长、效率低。根据水泵实际运行容易造成的缺陷的原因,进行了水泵的修复方案。首先对水泵的外表面进行手工除锈,对处理后的表面进行人工去除氧化膜;其次是用1321陶瓷S-金属涂料对水泵外表面进行修复式涂敷,以提高抗腐蚀性能;最后用BELZONA1341材料对其进行涂敷,提高其水力性能。整个修复过程进行了10个小时左右,因为修复时间正值夏季,固化时间较短。水泵修复后立马进行了运行,在整个运行过程中没有发现任何的异常情况,并对实施前后的耗能情况进行了对比,如表3所示。
6结束语
水泵是一种种类繁多、数量巨大的通用机械。根据对泵应用的调查资料显示,国产泵效率比国外泵效率低,如何降低能耗,提高泵的效率是设备管理部门重点研究的课题。目前市场的超滑金属涂层主要是美国贝尔佐纳公司生产的“BELZONA1341材料”和可赛新减摩涂层TS316。这两种金属涂层的摩擦系数低,涂抹在机械表面可以很大程度的提高表面的光洁度,并对设备有防腐作用。离心水泵的工作效率与水泵的水利损失、容积损失以及机械损失有关,其在工作过程中损失越小,效率就越高。“BELZONA1341材料”施工时首先应该进行设备的预清理、喷砂处理,再进行去脂清理、施装保护涂层,最后进行检验、固化。在进行预清理过程中一定要确保锈垢被完全清除,并保证表面粗糙程度至少达到75微米。在规定的时间内,均匀的在机械表面涂抹两层,并保证中间的时间间隔不得小于4个小时。“BELZONA1341材料”表面的粗糙程度与其他材料相比较低,可以更为有效的提高水泵叶轮的光滑度,降低液体对叶轮的摩擦;另外,这种材料可以有效提高水泵内壁以及叶轮的表面光洁度,减少流道表面涡流的产生,达到降低水泵水力损失的效果。
参考文献:
[1]陆爱良.高分子超滑涂层在水泵节能降耗中的应用[J].中国石油化工股份有限公司,2012,5(2):34-36.
[2]刘光浩,黄伟,刘晓辉.超滑金属涂层在水泵上节能应用的研讨[J].装备制造技术,2014,6(7):12-15.
[3]刘哲,梁敬芝,陈福材.高分子纳塑钢超滑涂层材料噪给水厂大型水泵上的节能应用[J].中国城镇排水协会,2011,3(8):89-91.
[4]陈坤杰.关于水泵喷涂高分子超滑涂层的节能效果简析[J].广东化工,2015,8(5):111-113.
关键词:超滑金属涂层;离心水泵;应用
1引言
水泵是一种种类繁多、数量巨大的通用机械。根据对泵应用的调查资料显示,国产泵效率比国外泵效率低,如何降低能耗,提高泵的效率是设备管理部门重点研究的课题。我国泵所消耗的电能大约是发电量的15%左右,通过使用超滑金属涂层可以提高泵效8%以上,达到节能降耗的作用。
2超滑金属涂层介绍
目前市场的超滑金属涂层主要是美国贝尔佐纳公司生产的“BELZONA1341材料”和可赛新减摩涂层TS316。这两种金属涂层的摩擦系数低,涂抹在机械表面可以很大程度提高表面的光洁度,并对设备有防腐作用。为了确保超滑金属完全发挥自身的作用,必须严格地遵守施工的工艺。“BELZONA1341材料”涂抹在机械表面后,光洁度会大大提高,经调查是经过抛光不锈钢的20倍。此种材料符合英国规定的饮水标准,同时也符合我国饮用水卫生标准,因此本文主要讨论“BELZONA1341材料”的应用研究,“BELZONA1341材料”性质如表1 所示。其与泵体木材附着力的大小直接影响涂层的使用寿命。“BELZONA1341材料”施工工艺如下:先进行预清理、喷砂处理,再進行去脂清理、施装保护涂层,最后进行检验、固化。在进行预清理过程中一定要确保锈垢被完全清除,并保证表面粗糙程度至少达到75微米。在规定的时间内,均匀的在机械表面涂抹两层,并保证中间的时间间隔不得小于4个小时。
3离心水泵的工作效率
离心水泵的工作效率与水泵的水利损失、容积损失以及机械损失有关,其在工作过程中损失越小,效率就越高。水利损失是由水的阻力、撞击以及漩涡造成的;机械损失是指机械内部的摩擦损失;容积损失是指高压水变成低压水造成的损失,提高离心水泵的效率可以从降低上述三种能量损耗入手。
流体在流动过程中由于粘性性质会产生内摩擦,这是流动阻力产生的根源;同时,固体的管壁促使了流体的相对运动,为流动阻力提供了条件。流体本身的物理特性以及壁面的形状等因素直接影响着流动阻力的大小,流动阻力有局部阻力和直管阻力之分。局部阻尼是指管件截面突然变化引起的阻尼,而直管阻尼是指由于内摩擦产生的阻力。流体在水泵内座不规则的运动,并产生大大小小的漩涡,从而加大流体前进的阻力。流体在水泵内流动的时候,速度大小和方向都会发生变化,其阻力值的大小可以用数学表达式计算出来。局部阻力引起的能量损失公式为:
其中是局部阻尼系数,主要与绝对粗糙度和离心水泵的尺寸有关,从上式可以看出,降低阻尼系数是提高离心水泵工作效率的重要途径。
4“BELZONA1341材料”在水泵节能改造过程中的应用
本文对供排水厂使用的离心水泵进行超滑金属涂层,由于离心水泵使用时间比较长,其表面存在多处受损现象,对水泵过流部件内表面进行处理后用“BELZONA1341材料”进行了修复。涂敷采用手工,厚度约为0.5mm,经过固化24小时后投入正常使用。根据试验前后的数据采集和分析计算,得出节电率约为7.93%,此种材料对离心水泵工作效率的影响主要体现在可以降低水泵的水力损失和水泵的轮阻损失。“BELZONA1341材料”表面的粗糙程度与其他材料相比较低,可以更为有效的提高水泵叶轮的光滑度,降低液体对叶轮的摩擦;另外,这种材料可以有效提高水泵内壁以及叶轮的表面光洁度,减少流道表面涡流的产生,达到降低水泵水力损失的效果。本次改造后水泵的工作效率提高了7.93%,每年可以节约电量约300000度,可以看出这种材料大大的提高了经济效益。一年后对水泵又进行了检查,发现水泵完好无损,并没有脱落的现象。
5超滑金属涂层材料涂敷修复水泵的效果
本项目首先对损坏严重的水泵零部件应用金属修补剂进行修补,为了进行比较,然后对离心水泵进行了超滑金属土层材料涂敷。在对损坏严重的水泵零部件进行修补的时候,只需要将修补剂按照一定的工艺流程涂敷在零部件表面即可,固化后进行热处理。超滑金属涂层材料选择“BELZONA1341材料”和1321陶瓷S-金属涂料。1321陶瓷S-金属涂料是由高分子活性重聚物和硅钢合金组成的,呈液状形态,主要作用是提高金属表面的防腐性能,提高设备的使用寿命。“BELZONA1341材料”具有优良的抗腐蚀和增水特征,表面光滑、粗糙度小,如表2所示。
BELZONA1341材料具有优良的机械性能,同时也是一种可用于饮用水系统的涂层。其可以提高离心水泵的表面光洁度,降低液体流经水泵内部的摩擦损失,达到降低离心水泵水里损失的效果,从而达到节能降耗的目的。
某水厂1号水泵在检验过程中发现表面有较大的腐蚀面,即将穿孔;同时水泵的叶轮有不同程度的剥落,不能够继续运行。如果运用传统的修复方法,时间长、效率低。根据水泵实际运行容易造成的缺陷的原因,进行了水泵的修复方案。首先对水泵的外表面进行手工除锈,对处理后的表面进行人工去除氧化膜;其次是用1321陶瓷S-金属涂料对水泵外表面进行修复式涂敷,以提高抗腐蚀性能;最后用BELZONA1341材料对其进行涂敷,提高其水力性能。整个修复过程进行了10个小时左右,因为修复时间正值夏季,固化时间较短。水泵修复后立马进行了运行,在整个运行过程中没有发现任何的异常情况,并对实施前后的耗能情况进行了对比,如表3所示。
6结束语
水泵是一种种类繁多、数量巨大的通用机械。根据对泵应用的调查资料显示,国产泵效率比国外泵效率低,如何降低能耗,提高泵的效率是设备管理部门重点研究的课题。目前市场的超滑金属涂层主要是美国贝尔佐纳公司生产的“BELZONA1341材料”和可赛新减摩涂层TS316。这两种金属涂层的摩擦系数低,涂抹在机械表面可以很大程度的提高表面的光洁度,并对设备有防腐作用。离心水泵的工作效率与水泵的水利损失、容积损失以及机械损失有关,其在工作过程中损失越小,效率就越高。“BELZONA1341材料”施工时首先应该进行设备的预清理、喷砂处理,再进行去脂清理、施装保护涂层,最后进行检验、固化。在进行预清理过程中一定要确保锈垢被完全清除,并保证表面粗糙程度至少达到75微米。在规定的时间内,均匀的在机械表面涂抹两层,并保证中间的时间间隔不得小于4个小时。“BELZONA1341材料”表面的粗糙程度与其他材料相比较低,可以更为有效的提高水泵叶轮的光滑度,降低液体对叶轮的摩擦;另外,这种材料可以有效提高水泵内壁以及叶轮的表面光洁度,减少流道表面涡流的产生,达到降低水泵水力损失的效果。
参考文献:
[1]陆爱良.高分子超滑涂层在水泵节能降耗中的应用[J].中国石油化工股份有限公司,2012,5(2):34-36.
[2]刘光浩,黄伟,刘晓辉.超滑金属涂层在水泵上节能应用的研讨[J].装备制造技术,2014,6(7):12-15.
[3]刘哲,梁敬芝,陈福材.高分子纳塑钢超滑涂层材料噪给水厂大型水泵上的节能应用[J].中国城镇排水协会,2011,3(8):89-91.
[4]陈坤杰.关于水泵喷涂高分子超滑涂层的节能效果简析[J].广东化工,2015,8(5):111-113.