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    我國(guó)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(dá)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(yīng)用。

    泵作為一種通用機(jī)械，其種類繁多，數(shù)量巨大，使用十分廣泛。我國(guó)泵所消耗的電能約為我國(guó)發(fā)電量的20%。根據(jù)各工業(yè)部門對(duì)泵應(yīng)用的調(diào)查資料顯示，國(guó)產(chǎn)泵效率比國(guó)外先進(jìn)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?cè)O(shè)備管理部門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(duì)現(xiàn)裝備水泵進(jìn)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(guó)貝爾佐納公司生產(chǎn)的一種雙組分涂層系統(tǒng)，特別用來(lái)提高流體處理設(shè)備的效率和保護(hù)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(qiáng)的憎水性。該材料經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生組織（ANS/NSF61）的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。2010年2月湖南省疾病預(yù)控制中心也對(duì)送檢的“Belzona1341超滑涂層”浸泡液出具了符合國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)報(bào)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(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(duì)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(gè)或幾個(gè)數(shù)量級(jí)。所以可在流體設(shè)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(jī)械性能。表3為其主要的機(jī)械性能指標(biāo)。其優(yōu)良的機(jī)械性能指標(biāo)可以保證水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)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(jī)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(duì)現(xiàn)有機(jī)泵進(jìn)行改造。施工中要嚴(yán)格按照“噴砂——表面缺陷修補(bǔ)——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(duì)設(shè)備表面進(jìn)行噴砂處理，使其表面粗糙度達(dá)到75μm。然后使用丙酮等溶劑清洗設(shè)備表面，對(duì)存在的空洞、微孔等缺陷使用Belzona1311涂料進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)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(diào)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(yīng)注意：

    （1）溫度低于10℃或相對(duì)濕度達(dá)90%以上時(shí)不得進(jìn)行涂裝。

    （2）Belzona1341混和料必須按說(shuō)明規(guī)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(jié)能改造中的應(yīng)用

    3.1節(jié)能改造過(guò)程

    2011年4月20日至23日，我司對(duì)供排水廠四循1002#泵（水泵電機(jī)功率為500kW）采用貝爾佐納超滑涂層進(jìn)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(yán)重，從內(nèi)部涌現(xiàn)了較多的垢、鐵銹等物，對(duì)水泵過(guò)流部件內(nèi)表面進(jìn)行表面處理后，我們先用貝爾佐納（Belzona1311）對(duì)機(jī)泵缺陷進(jìn)行修復(fù)，然后使用貝爾佐納超滑涂層（Belaona1341）對(duì)泵體內(nèi)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(yùn)行。

    3.2數(shù)據(jù)采集及計(jì)算

    說(shuō)明：以上供水壓力、電流、瞬間流量為經(jīng)多次檢測(cè)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(jī)功率為500kW，功率因素為0.85，以電費(fèi)每度0.5元計(jì)算，每臺(tái)泵投入改造費(fèi)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(yùn)行不到三個(gè)月即收回投資。

    4結(jié)果分析

    4.1原因分析

    根據(jù)試驗(yàn)前后采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)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(jī)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(duì)機(jī)泵效率的影響主要體現(xiàn)在以下二個(gè)方面：

    （1）可有效降低機(jī)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(shù)量級(jí)，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(duì)葉輪外緣的摩擦以及泵殼間液體做渦流運(yùn)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(jī)械損失。

    （2）可降低水泵的水力損失。因?yàn)橥垦bBelzona1341超滑涂層，可有效地提高泵體內(nèi)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(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(dá)到降底水泵水力損失的效果。

    4.2試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(yàn)，涂裝后的水泵經(jīng)一年的運(yùn)行后（提取長(zhǎng)江水，濁度400），對(duì)水泵揭蓋檢查，水泵內(nèi)部涂層完好無(wú)任何脫落?？紤]到涂層對(duì)設(shè)備的保護(hù)作用，延長(zhǎng)于設(shè)備的使用壽命，其經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)單，對(duì)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。