噴涂陶瓷涂層在水泵節(jié)能中的應(yīng)用探析

朱紅霞

甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 甘肅 白銀 730400

引言

水廠中的供水泵具有較大的耗電量，而且一般都需要長(zhǎng)期的不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)。這就使得水泵中的一些部件，會(huì)出現(xiàn)腐蝕、銹蝕等問題，導(dǎo)致水泵不具有較高的運(yùn)行效率。這也就使得水泵的效率也在逐年下降，造成了效率損失。所以在現(xiàn)階段水廠的節(jié)能降耗工作中，一個(gè)重要的內(nèi)容就是對(duì)水泵的節(jié)能應(yīng)用。

1 水泵現(xiàn)狀以及能效測(cè)試

一般對(duì)于水泵的流道來說，具有固定性，將其設(shè)置在葉輪以及泵體之上。在進(jìn)行幾何參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，也要按照速度矩保持性定理。隨著葉輪和軸一同進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，也會(huì)在葉片的作用下，使得其中的液體會(huì)成為相對(duì)以及牽連運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。由于在對(duì)流道設(shè)計(jì)的幾何中心以及轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心并不一致，這也就使得泵內(nèi)的液體流場(chǎng)，就會(huì)出現(xiàn)改變，不僅會(huì)對(duì)于泵的性能參數(shù)產(chǎn)生影響，使得流量以及效率的降低，讓軸功率具有更大的能耗，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的不平衡受力，因此出現(xiàn)泵體振動(dòng)、過載超電流等故障問題的發(fā)生，使得電費(fèi)損耗大幅度上升，增加設(shè)備維修的頻率。

在以上情況的基礎(chǔ)上，進(jìn)行供水泵的選擇，并在其上采取陶瓷涂層噴涂，開展水泵的節(jié)能改造。在改造工作以前，要提前針對(duì)該水泵開展能效測(cè)試，并且在測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，獲得該水泵的實(shí)際電流以及效率。通過測(cè)試得出，水泵的現(xiàn)有效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)的效率。并且進(jìn)行該水泵的區(qū)間能耗幾率的選擇，得到平均電量以及平均流量，做好耗能記錄。在數(shù)據(jù)標(biāo)定結(jié)束之后，就要開始進(jìn)行水泵的拆檢工作。通過拆檢工作得到如下結(jié)果:所選取的該水泵的葉片，已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損，而且在葉片上，還具有很多貫穿性的孔洞。該水泵的葉輪已經(jīng)報(bào)廢，不能繼續(xù)使用。

2 水泵噴涂陶瓷涂層處理

2.1 陶瓷涂層的選用 本次的水泵改造工作，所選擇的是一種高分子材料，由納米氧化鋁陶瓷復(fù)合而成。在常溫下對(duì)其開展施工以及固化，能夠在材料的表面，實(shí)現(xiàn)0.1μm的粗糙度，相比普通的不銹鋼來說，表面具有數(shù)倍的光滑程度。而且該涂層表面較為堅(jiān)硬，致密度比較高，所以具有耐腐蝕性能，可以實(shí)現(xiàn)較高的保護(hù)作用。通過陶瓷涂層對(duì)于水泵的噴涂，能夠讓泵過流部件具有更高的光滑度，這種光亮的涂層，可以降低局部湍流，并且能夠有效地修復(fù)具有嚴(yán)重腐蝕問題的水泵，在噴涂陶瓷涂層以后，能夠大幅度提高使用效率。

2.2 涂層工藝的實(shí)施流程 對(duì)于修復(fù)對(duì)象來說，葉輪缺陷較大，所以為了提高施工的精準(zhǔn)性，要嚴(yán)格依照具體的涂裝工藝開展:首先對(duì)于水泵的金屬表面，通過噴砂進(jìn)行清潔處理，之后要在其上方，進(jìn)行碳化硅表面修補(bǔ)劑的涂抹，對(duì)其表面的缺陷進(jìn)行修復(fù)，就可以進(jìn)行第一次白色陶瓷涂層的噴涂，之后在其上方，進(jìn)行第二次噴涂，采用的是藍(lán)色陶瓷涂層，之后靜待其固化，做好監(jiān)測(cè)工作。需要注意的是，首先，在噴砂清理階段，要采用8目棕剛玉進(jìn)行噴砂，并且確保其具有干燥性，并且要求在噴砂以后，其涂層表面能夠在60～100μm，并且通過比較板，進(jìn)行粗糙度的比對(duì)，檢測(cè)噴砂的質(zhì)量。通過表面的噴砂操作，要對(duì)其上方的氧化皮以及防銹漆，進(jìn)行徹底的清除，在噴砂結(jié)束以后，也要利用丙酮對(duì)其表面進(jìn)行清洗，之后在通過壓縮空氣吹干，清除其表面的灰塵和污漬。對(duì)于水泵中的孔洞來說，也要利用碳化硅修補(bǔ)劑，對(duì)其缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，在修補(bǔ)結(jié)束以后，要將其表面打磨光滑。其次，在進(jìn)行陶瓷涂層的噴涂時(shí)，也要對(duì)于周圍環(huán)境的溫濕度，進(jìn)行嚴(yán)格控制，相對(duì)濕度要在85%以下，同時(shí)對(duì)于露點(diǎn)溫度來說，也要低于基材溫度3℃，這樣就能夠防止在水泵的表面，出現(xiàn)水氣凝結(jié)現(xiàn)象。并且利用測(cè)溫計(jì)以及溫濕度儀，進(jìn)行溫濕度的測(cè)量和記錄。陶瓷涂層的施工分為兩個(gè)涂層來進(jìn)行，分別為白色和藍(lán)色涂層，并且對(duì)于間隔時(shí)間來說，要在4h以內(nèi)進(jìn)行。在全部噴涂完畢以后，也要利用動(dòng)平衡機(jī)，在特定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，開展校準(zhǔn)試驗(yàn)。將涂層放置在常溫環(huán)境下，讓其能夠進(jìn)行固化，時(shí)間在16h。如果出現(xiàn)漏點(diǎn)，就要在打磨之后，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)涂。之后利用電磁測(cè)厚儀，對(duì)涂層的厚度進(jìn)行檢測(cè)和記錄。在處理完以后，將葉輪放置在60℃烘箱中，進(jìn)行4h加溫，保障涂層的穩(wěn)定性。

3 水泵節(jié)能效果分析

對(duì)于水泵來說，其葉輪采取陶瓷涂層噴涂工藝，能夠有效修復(fù)葉輪，提升表面的光滑度，同時(shí)還能夠讓水泵在運(yùn)行過程中，減少水力損失，實(shí)現(xiàn)輸水能力的提高，有效地降低能耗。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄和對(duì)比，對(duì)于該水泵的改造以后，在同樣的工況流量之下，噴涂陶瓷涂層的葉輪具有更低的耗電量，因此具有更好的節(jié)能效果。對(duì)水泵進(jìn)行陶瓷涂層噴涂，能夠降低過流部件的粗糙程度，這樣就能夠降低局部湍流，提高水泵的綜合效率，具有較為顯著的節(jié)約電能的效果，而且還使得在進(jìn)行供排水過程中，具有更低的生產(chǎn)成本。另外，通過對(duì)于水泵利用陶瓷涂層進(jìn)行改造，能夠?qū)?bào)廢的水泵經(jīng)過改造以后，實(shí)現(xiàn)二次利用，具有更加光滑和致密的葉輪，而且還具有更強(qiáng)的抗腐蝕能力，實(shí)現(xiàn)了水泵的使用壽命的延長(zhǎng)。另外，這種陶瓷涂層的技術(shù)，在具體的施工過程中較為簡(jiǎn)便，不會(huì)對(duì)周圍的施工環(huán)境提出較大的要求。因此，可以將其當(dāng)做在對(duì)水泵的運(yùn)行管理時(shí)，有效地開展節(jié)能降耗的重要方式。

總結(jié)

綜上所述，本文通過對(duì)于陶瓷涂層進(jìn)行水泵噴涂工藝的具體實(shí)施案例的分析，探究在通過陶瓷涂層噴涂技術(shù)進(jìn)行水泵處理，所能夠?qū)崿F(xiàn)的節(jié)能效果。通過陶瓷涂層工藝，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水泵流道的特性的優(yōu)化和改善，使得水泵的運(yùn)行效率不斷提高，具有較好的節(jié)能效果。