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    我國泵所消耗的電能約為發(fā)電量的20%左右，通過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(jié)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(jié)能改造中的應用。

    泵作為一種通用機械，其種類繁多，數(shù)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(jù)各工業(yè)部門對泵應用的調(diào)查資料顯示，國產(chǎn)泵效率比國外先進的同類產(chǎn)品低5%—10%，所以泵類產(chǎn)品的節(jié)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(xiàn)有裝備泵的能耗，一直是我們設備管理部門潛心研究的重要課題。

    本文介紹一種簡單、易行，特別適合對現(xiàn)裝備水泵進行節(jié)能改造的高分子超滑涂層系統(tǒng)。

    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(tǒng)，特別用來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(xiàn)出很強的憎水性。該材料經(jīng)檢驗達到美國國家衛(wèi)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(wèi)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(tǒng)。

    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(shù)據(jù)。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或幾個數(shù)量級。所以可在流體設備內(nèi)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(zhuǎn)過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單的特點，可以機械噴涂，也可以手工涂裝，便于在廠礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，有利于對現(xiàn)有機泵進行改造。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”的涂裝工藝進行。涂裝前首先對設備表面進行噴砂處理，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涂料進行修補。修補完畢后進行Belzona1341的涂裝。（Belzona1341按照10份基料兌7份固化劑的重量比進行調(diào)和）。涂裝分兩次進行。然后經(jīng)過一定時間的固化，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%以上時不得進行涂裝。

    （2）Belzona1341混和料必須按說明規(guī)定的使用時間用完，否則容易固化。

    （3）兩次涂裝之間間隔時間約為4h（20℃時）。

    （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(jié)能改造中的應用

    3.1節(jié)能改造過程

    2011年4月20日至23日，我司對供排水廠四循1002#泵（水泵電機功率為500kW）采用貝爾佐納超滑涂層進行節(jié)能改造。由于水泵使用多年，泵內(nèi)殼體多處受損，葉輪氣蝕較為嚴重，從內(nèi)部涌現(xiàn)了較多的垢、鐵銹等物，對水泵過流部件內(nèi)表面進行表面處理后，我們先用貝爾佐納（Belzona1311）對機泵缺陷進行修復，然后使用貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）對泵體內(nèi)壁及葉輪進行兩次涂裝。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(shù)據(jù)采集及計算

    說明：以上供水壓力、電流、瞬間流量為經(jīng)多次檢測的平均值。

    節(jié)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(jié)約電：500×7.93%×0.85×24×365=295234度

    運行不到三個月即收回投資。

    4結(jié)果分析

    4.1原因分析

    根據(jù)試驗前后采集數(shù)據(jù)進行計算后可知，我司供排水廠四循1002#水泵采用貝爾佐納產(chǎn)品與技術(shù)改造后，節(jié)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(jù)本次改造的內(nèi)容，其對機泵效率的影響主要體現(xiàn)在以下二個方面：

    （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數(shù)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(nèi)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(nèi)壁及葉輪過流部分的表面光潔度，從而有效地降低液體經(jīng)泵體內(nèi)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(jié)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(jù)我們的試驗，涂裝后的水泵經(jīng)一年的運行后（提取長江水，濁度400），對水泵揭蓋檢查，水泵內(nèi)部涂層完好無任何脫落?？紤]到涂層對設備的保護作用，延長于設備的使用壽命，其經(jīng)濟效益更為可觀。

    5結(jié)論

    （1）貝爾佐納超滑涂層可有效地提高水泵效率，節(jié)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，可顯著提高泵的使用壽命。

    （3）貝爾佐納超滑涂層具有施工簡單，對使用環(huán)境要求不高的特點，大范圍地在工礦企業(yè)中推廣使用。