恒壓供水水泵節(jié)能降耗應(yīng)用方案
水泵作為通用機(jī)械設(shè)備而廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。由于銹蝕、腐蝕、磨蝕和空蝕等破壞作用，使泵殼和泵輪表面變得凸凹不平，摩阻系數(shù)逐漸增加，泵效率下降，電耗增加，泵的使用壽命縮短。
對水泵流道使用高分子復(fù)合涂層材料，提高水泵葉輪、泵殼的表面光潔度，提高運(yùn)行效率，改善水泵的水利條件；減少摩阻損失；修補(bǔ)汽蝕空洞，避免產(chǎn)生旋渦或回流，提高水泵的效率。
一、恒壓供水水泵效率下降的原因
水泵長時(shí)間使用，運(yùn)行效率會(huì)明顯下降，主要有以下原因：
1、由于水流的沖刷，水泵流道內(nèi)壁和葉輪過水面變得粗糙不平，水泵內(nèi)流道的摩阻系數(shù)增大，再加上水在泵內(nèi)的流速很大，水頭損失增加。水力效率降低。
2、由于在泵前投加藥物或水質(zhì)等原因，使泵殼內(nèi)嚴(yán)重積垢或腐蝕。泵殼內(nèi)積垢嚴(yán)重的可以使泵殼壁厚增加2mm左右，而且水泵內(nèi)壁形成垢瘤，使泵體容積縮小、抽水量減少、并且流道粗糙，水頭損失增加?？头e效率和水力效率都降低。
3、由于水泵加工工藝造成的鑄造缺陷、汽蝕、磨蝕、腐蝕和化學(xué)浸蝕等原因造成泵流道內(nèi)產(chǎn)生空洞或裂縫，水流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生旋渦而造成能量損失。水力效率降低。
4、葉輪表面的汽蝕。由于葉片背水面運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，當(dāng)壓力Pk≤Pva時(shí)，產(chǎn)生汽穴和蜂窩表面后，在電化學(xué)腐蝕作用下，使泵葉汽蝕。
5、容積損失和機(jī)械損失。由于泵使用時(shí)間長，機(jī)械磨損產(chǎn)生漏失和阻力增大，使容積效率和機(jī)械效率降低。
以上原因，使水泵性能變差。運(yùn)行效率降低2～5％，嚴(yán)重的可以使水泵效率降低l0％以上。
二、解決方案
1、采用高分子復(fù)合材料修復(fù)保護(hù)
節(jié)能原理：在水泵工作過程中，泵內(nèi)流動(dòng)的水受到其與流道和泵葉輪表面的摩擦以及水本身粘度的影響，泵所消耗的能量主要用于抵抗水表面的流動(dòng)摩擦力及渦流阻力。水在流動(dòng)過程中所消耗的能量(水頭損失)就是用來克服內(nèi)摩擦力和水與設(shè)備界面的摩擦力。如果泵、葉輪表面光滑(這種表面稱為水力光滑表面)表面阻力較小，消耗能量就小。在水泵過流面和葉輪上噴涂高分子材料，使其表面形成水力光滑表面，超光滑表面涂層表面光潔度是經(jīng)過拋光后不銹鋼的20倍，這種極光滑的表面減少了泵內(nèi)流體的分層，從而減少泵內(nèi)部紊流，降低了泵內(nèi)的容積損失和水力損失，降低了電耗。達(dá)到降低水流阻力損失的目的，從而提高水泵的水力效率，同時(shí)在一定程度上也可提高機(jī)械效率和容積效率。涂層分子結(jié)構(gòu)的致密性，能隔絕空氣、水等介質(zhì)和水泵葉輪母材的接觸，最大程度減少電化學(xué)腐蝕及銹蝕。另外，高分子復(fù)合材料本質(zhì)是高分子聚合物，具有抗化學(xué)腐蝕性，可以提高泵的抗腐蝕性，能大大增強(qiáng)泵抵抗沖蝕和抗腐蝕能力。
2、采用新型密封技術(shù)
水泵在工作過程中有一部分能量損失，其中包括機(jī)械磨損、容積損失和水力損失，機(jī)械損失是指水泵的軸套密封摩擦、軸承摩擦、葉輪表面與液體摩擦等。
采用美嘉華Blu-GooTM 超級(jí)密封劑&潤滑劑來降低水泵軸套密封摩擦、軸承摩擦，從而達(dá)到提高水泵效率、節(jié)能降耗的目的。Blu-GooTM 超級(jí)密封劑&潤滑劑是一種有多種用途的特殊惰性材料，主要用于降低金屬間接觸。作為一種螺紋密封復(fù)合物，該產(chǎn)品在外螺紋和內(nèi)螺紋間形成一個(gè)接觸面，可以保 護(hù)接頭免受摩擦和磨損影響，同時(shí)可以承受 1407 公斤/厘米2 的壓力，甚至是磨損，腐蝕或錯(cuò)誤機(jī)加工的螺紋面。該產(chǎn)品也是一種極好的齒輪箱添加劑，可以在內(nèi)部件上形成以一層薄膜。從而降低摩擦，齒輪噪音以及泄露。它也明顯降 低力矩應(yīng)力，滿足動(dòng)力減壓需求。它可以用于墊圈面或作為一種填料補(bǔ)充，通過密封以防止流體泄露?？梢栽?316℃的溫度下應(yīng)用。
主要應(yīng)用：螺紋密封、齒輪箱添加劑、墊圈保護(hù)、泵潤滑劑、低溫密封、O型圈潤滑。
3、希姆斯復(fù)合材料泵
關(guān)于希姆斯：
?? 美國希姆斯公司發(fā)明的希姆斯特結(jié)構(gòu)復(fù)合材料泵對海水及酸堿性介質(zhì)具有超強(qiáng)的耐腐蝕能力；
?? 希姆斯特是美國希姆斯泵閥公司擁有專利材料商標(biāo)的名稱，希姆斯特是一種結(jié)構(gòu)性合成材料由五軸數(shù)控機(jī)床完全機(jī)加工而成，所有的復(fù)合材料的制造是結(jié)構(gòu)性的。換句話說，增強(qiáng)纖維交織連續(xù)編織纖維層交叉縫制成具有熱固性樹脂的固體塊。我們使用的纖維不切碎或分散，相反，它們是連續(xù)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和完整性；
?? 希姆斯泵閥公司獨(dú)有的石墨基酚醛樹脂增強(qiáng)型復(fù)合纖維雙向或三向交織在一起而且為獲得較高的強(qiáng)度和彈性，這些增強(qiáng)纖維是一直連續(xù)的；
?? 大多數(shù)產(chǎn)品線使用希姆斯自己混合的酚醛環(huán)氧樹脂混合熱固性樹脂基體，這種樹脂表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能和很好的耐化學(xué)性；
?? 希姆斯特是連續(xù)編織的石墨纖維、玻璃纖維和合成纖維，纖維全部連續(xù),三維編織,適用于諸如葉輪的高強(qiáng)度應(yīng)用。
為什么你要在所有的泵上使用希姆斯特的葉輪和密封環(huán)?
一個(gè)希姆斯特葉輪設(shè)計(jì)在最有效的點(diǎn)上運(yùn)行
?? 防腐
?? 減少泵電解
?? 消除平衡問題
?? 減少偏差
?? 希姆斯特重量輕
?? 減少徑向振動(dòng)
?? 消除鑄造缺陷
?? 更低的摩擦系數(shù)
?? 環(huán)之間更少的泄露
?? 防止泵殼沖蝕
?? 防止嚴(yán)重故障
我們要用希姆斯特升級(jí)現(xiàn)在泵設(shè)備的原因?
?? 降低停機(jī)成本
?? 防止高故障率
?? 改善安全因素
?? 增加產(chǎn)能
?? 降低維護(hù)成本
?? 減低庫存成本
希姆斯特的秘密
?? 一種結(jié)構(gòu)石墨復(fù)合材料
?? 出色的耐腐性
?? 更高的效率設(shè)計(jì)
?? 維持出色的液壓性&機(jī)械性平衡
?? 重量輕減少軸偏差
?? 低摩擦系數(shù)
?? 減少噪音和振動(dòng)
?? 防止泵內(nèi)沖蝕
?? 設(shè)計(jì)增加設(shè)備使用壽命
?? 減少電解作用
三、應(yīng)用案例
1、雙級(jí)雙吸中開泵
400DS-100×2是山東某科技股份有限公司為出口烏茲別克斯坦而新近研發(fā)的雙級(jí)雙吸中開泵，主要用于農(nóng)田灌溉。為避免因沖擊、沖刷、氣蝕對泵造成的危害，延長泵的使用壽命，山東某科技股份有限公司有限公司經(jīng)反復(fù)調(diào)研，最終決定采用美嘉華技術(shù)對泵殼流道進(jìn)行預(yù)保護(hù)。
根據(jù)用戶提供的使用條件，選取最適合的高分子復(fù)合材料并制定最佳的施工工藝，以確保泵的保護(hù)效果。9月21日美嘉華工程技術(shù)人員前往該企業(yè)，對400DS-100×2泵進(jìn)行預(yù)保護(hù)。經(jīng)表面處理、涂抹材料打底、填補(bǔ)坑洞、整體保護(hù)、涂刷表面等工序的操作，最終完成保護(hù)，截止10月11日已成功保護(hù)三臺(tái)400DS-100×2型泵。美嘉華高分子復(fù)合材料可以使泵腔表面光滑，改善水泵的水利條件，減少摩阻損失，提高了效率；高質(zhì)的抗化學(xué)材料性能；修補(bǔ)汽蝕坑洞，避免產(chǎn)生旋渦或回流。
2、雙吸中開泵葉輪保護(hù)
此泵為單級(jí)雙吸離心泵，轉(zhuǎn)速：1488轉(zhuǎn)/分，葉輪切割直徑：500mm，工作介質(zhì)為水。
采用美嘉華-福世藍(lán)8518材料作為粘接涂層，再采用美嘉華-福世藍(lán)8510材料，來提升保護(hù)后的材料潤滑性、密實(shí)性并確保具有一定的柔韌性來滿足使用。葉輪使用周期延長，從而減少了水泵的大修次數(shù)，降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3、臥式中開雙吸泵泵體
該泵是某泵業(yè)有限公司為寧夏黃河水務(wù)局制造，材質(zhì)為鑄鋼，型號(hào)1000x900CDM；溫度：0-35℃；材質(zhì)：鑄鋼；轉(zhuǎn)速：750r/min；水質(zhì)為黃河泥沙水，多年平均含沙量4.13Kg/m3，允許運(yùn)行最大含沙量30Kgm3，平均沙粒徑為0.025mm。共四臺(tái)泵，主要保護(hù)原因?yàn)楹铀疀_刷、磨損嚴(yán)重，使用美嘉華材料提前保護(hù)，延長泵體使用壽命。
2011年12月，美嘉華公司技術(shù)人員在該公司針對四臺(tái)型號(hào)1000x900CDM臥式中開雙吸泵泵體進(jìn)行高分子材料耐磨涂層涂抹保護(hù)，此次保護(hù)為提前保護(hù)。此次保護(hù)材料采用的是美嘉華高分子復(fù)合材料8507與8518，具有良好的耐磨性，對新舊泵體具有良好的修復(fù)與保護(hù)作用，可以延長泵體的使用壽命，減少企業(yè)停機(jī)時(shí)間，降低維修維護(hù)成本。
4、四級(jí)離心外輸油泵
大連某泵業(yè)公司生產(chǎn)的四級(jí)離心外輸油泵，泵體體積較大，需保護(hù)的表面積約4.5平方米左右。按照既定的施工步驟對該套多級(jí)離心泵實(shí)施了3遍的整體保護(hù)，達(dá)到了我們的施工預(yù)期。
5、其它應(yīng)用案例
以上圖片采用美嘉華-凱姆克R系列保護(hù)材料 ，凱姆克R系列使用具有陶瓷技術(shù)的環(huán)氧涂料抵制強(qiáng)腐蝕和磨損壓力?？尚纬梢环N不滲透層，適于所有類型的流體設(shè)備。高質(zhì)的抗化學(xué)材料性能，低摩擦，提高了效率。尤其適用于抵制強(qiáng)侵蝕性流體設(shè)備環(huán)境如：泵，管道，熱轉(zhuǎn)換器，管片，葉輪，容器，擴(kuò)散器，斷裂鑄件，風(fēng)機(jī)葉片，閥門等。高彈性，易應(yīng)用。
四、結(jié)語
水泵的節(jié)能降耗，應(yīng)在理論與實(shí)踐相結(jié)合的條件下不斷探索，大膽引用新技術(shù)，尋找更合理、經(jīng)濟(jì)的節(jié)能措施。美嘉華高分子復(fù)合材料，操作簡單方便，對施工環(huán)境要求不高，可廣泛推廣應(yīng)用。此類材料表面光滑程度比拋光的不銹鋼表面還要強(qiáng)，而且具有疏水性、防水藻的粘附性。完成后，使設(shè)備表面，形成水力光滑面，從而提高水泵的運(yùn)行效率，節(jié)能效果顯著。同時(shí)也能對水泵內(nèi)表面進(jìn)行防腐保護(hù)，有節(jié)能、防腐的雙重功效。對水泵的使用、維修、保養(yǎng)對節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益將起到十分關(guān)鍵的作用。
美國MICAVA（美嘉華）國際公司長期以來一直從事于先進(jìn)工業(yè)應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)品的不斷整合和推廣工作。公司成立伊始就奉行“不僅是向用戶銷售產(chǎn)品，而是幫助用戶解決更多問題”的理念，正因如此在獲得效益和尊重的同時(shí)，也使其成為了美國、英國、德國、澳大利亞、印度、波蘭等國眾多高新技術(shù)企業(yè)的合作伙伴。通過與全球眾多工業(yè)企業(yè)的合作，在不斷為用戶創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí)，被全球眾多知名企業(yè)稱為 “工業(yè)設(shè)備的維護(hù)專家”。
該文章由國贏供水設(shè)備有限公司編寫www.zzgyf.com ，www.csgyf.com
