當前位置：我國泵所消耗的電能約為發(fā)電量的20%左右，通過(guò)使用貝爾佐納高分子超滑涂層，改善了泵流道水力特性，減少水力損失，提高水力效率，可提高泵效7.5%以上，達到節能降耗的目的。本文分析了貝爾佐納高分子超滑涂層的產(chǎn)品特性，闡述了Belzona1341超滑涂層的施工工藝，探討了貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）在水泵節能改造中的應用。
泵作為一種通用機械，其種類(lèi)繁多，數量巨大，使用十分廣泛。我國泵所消耗的電能約為我國發(fā)電量的20%。根據各工業(yè)部門(mén)對泵應用的調查資料顯示，國產(chǎn)泵效率比國外先進(jìn)的同類(lèi)產(chǎn)品低5%—10%，所以泵類(lèi)產(chǎn)品的節能潛力是很大的。如何提高泵的效率，降低能耗，特別是如何降低現有裝備泵的能耗，一直是我們設備管理部門(mén)潛心研究的重要課題。
本文介紹一種簡(jiǎn)單、易行，特別適合對現裝備水泵進(jìn)行節能改造的高分子超滑涂層系統。
1貝爾佐納高分子超滑涂層的產(chǎn)品特性
貝爾佐納高分子超滑涂層是英國貝爾佐納公司生產(chǎn)的一種雙組分涂層系統，特別用來(lái)提高流體處理設備的效率和保護各種金屬免受沖蝕性腐蝕的侵蝕。貝爾佐納超滑材料是一種高分子材料，該材料加入了“泰弗蘭”（音澤），是一種以聚四氟乙烯為主要成分的物質(zhì)。材料固化后，表現出很強的憎水性。該材料經(jīng)檢驗達到美國國家衛生組織（ANS/NSF61）的飲用水標準。2010年2月湖南省疾病預控制中心也對送檢的“Belzona1341超滑涂層”浸泡液出具了符合國家飲用水衛生標準的檢測報告。所以，貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）可廣泛用于城市給水系統。
貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）是由基本原料和加固原料兩種組分組成的高分子抗磨材料。各組分及混合材料特性見(jiàn)表1。
Belaona1341超滑涂層具有表面光滑，粗糙度小的特性。表2為Belaona1341超滑涂層與其它不同材料表面粗糙度的對比數據。從表2中可以看出，Belaona1341超滑涂層的表面粗糙度要比其它幾種材料小一個(gè)或幾個(gè)數量級。所以可在流體設備內產(chǎn)生光滑的表面，減少渦流的產(chǎn)生。
Belzona1341超滑涂層還具有優(yōu)良的機械性能。表3為其主要的機械性能指標。其優(yōu)良的機械性能指標可以保證水泵葉輪高速旋轉過(guò)程中涂層不破損脫落。
2 Belzona1341超滑涂層的施工工藝
Belzona1341超滑涂層具有施工工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可以機械噴涂，也可以手工涂裝，便于在廠(chǎng)礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，有利于對現有機泵進(jìn)行改造。施工中要嚴格按照“噴砂——表面缺陷修補——第一次涂料——第二次涂料——固化”的涂裝工藝進(jìn)行。涂裝前首先對設備表面進(jìn)行噴砂處理，使其表面粗糙度達到75μm。然后使用丙酮等溶劑清洗設備表面，對存在的空洞、微孔等缺陷使用Belzona1311涂料進(jìn)行修補。修補完畢后進(jìn)行Belzona1341的涂裝。（Belzona1341按照10份基料兌7份固化劑的重量比進(jìn)行調和）。涂裝分兩次進(jìn)行。然后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的固化，就可投入使用了。
涂裝中應注意：
（1）溫度低于10℃或相對濕度達90%以上時(shí)不得進(jìn)行涂裝。
（2）Belzona1341混和料必須按說(shuō)明規定的使用時(shí)間用完，否則容易固化。
（3）兩次涂裝之間間隔時(shí)間約為4h（20℃時(shí)）。
（4）涂層在20℃下5d后才能完全固化。
3貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）在水泵節能改造中的應用
3.1節能改造過(guò)程
2011年4月20日至23日，我司對供排水廠(chǎng)四循1002#泵（水泵電機功率為500kW）采用貝爾佐納超滑涂層進(jìn)行節能改造。由于水泵使用多年，泵內殼體多處受損，葉輪氣蝕較為嚴重，從內部涌現了較多的垢、鐵銹等物，對水泵過(guò)流部件內表面進(jìn)行表面處理后，我們先用貝爾佐納（Belzona1311）對機泵缺陷進(jìn)行修復，然后使用貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）對泵體內壁及葉輪進(jìn)行兩次涂裝。涂裝方法采用手工法，兩次涂裝間隔為4h，涂層厚度為0.5mm左右。涂裝完成24h后，水泵就投入正常運行。
3.2數據采集及計算
說(shuō)明：以上供水壓力、電流、瞬間流量為經(jīng)多次檢測的平均值。
節能降耗百分比：
η=
注：I1為改造前水泵電流
I2為改造后水泵電流
水泵的電機功率為500kW，功率因素為0.85，以電費每度0.5元計算，每臺泵投入改造費用35000元。
投資回收期：35000÷（500×0.85×7.93%×24×0.5）=87天
每年可節約電：500×7.93%×0.85×24×365=295234度
運行不到三個(gè)月即收回投資。
4結果分析
4.1原因分析
根據試驗前后采集數據進(jìn)行計算后可知，我司供排水廠(chǎng)四循1002#水泵采用貝爾佐納產(chǎn)品與技術(shù)改造后，節電率為7.93%。
水泵效率與機械損失、容積損失及水力損失相關(guān)。根據本次改造的內容，其對機泵效率的影響主要體現在以下二個(gè)方面：
（1）可有效降低機泵的輪阻損失。由于Belzona1341超滑涂層的表面粗糙度較碳鋼表面低兩個(gè)數量級，涂裝后可有效地提高葉輪外表面的光滑度、降低泵體內壁的表面粗糙度，從而降低液體對葉輪外緣的摩擦以及泵殼間液體做渦流運動(dòng)產(chǎn)生的輪阻損失。所以涂裝Belzona1341超滑涂層后可有效降低水泵的機械損失。
（2）可降低水泵的水力損失。因為涂裝Belzona1341超滑涂層，可有效地提高泵體內壁及葉輪過(guò)流部分的表面光潔度，從而有效地降低液體經(jīng)泵體內各部位的沿程摩擦損失，并減少流道表面渦流的產(chǎn)生，降低沖擊損失，達到降底水泵水力損失的效果。
4.2試驗的經(jīng)濟技術(shù)特性分析
本次改造投資為35000元，水泵效率提高7.93%，經(jīng)計算投資回收期為87天。每年可節約電295234度，質(zhì)量有效期至少三年。
由此我們可以看出，改造后效益明顯。根據我們的試驗，涂裝后的水泵經(jīng)一年的運行后（提取長(cháng)江水，濁度400），對水泵揭蓋檢查，水泵內部涂層完好無(wú)任何脫落?？紤]到涂層對設備的保護作用，延長(cháng)于設備的使用壽命，其經(jīng)濟效益更為可觀(guān)。
5結論
（1）貝爾佐納超滑涂層可有效地提高水泵效率，節電效果明顯，降低了供排水生產(chǎn)成本。
（2）貝爾佐納超滑涂層具有抗汽蝕、腐蝕作用，可顯著(zhù)提高泵的使用壽命。
（3）貝爾佐納超滑涂層具有施工簡(jiǎn)單，對使用環(huán)境要求不高的特點(diǎn)，大范圍地在工礦企業(yè)中推廣使用。
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