噴涂陶瓷涂層在水泵節能中的應用探析

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，而且一般都需要長期的不間斷運轉。這就使得水泵中的一些部件，會出現腐蝕、銹蝕等問題，導致水泵不具有較高的運行效率。這也就使得水泵的效率也在逐年下降，造成了效率損失。所以在現階段水廠的節能降耗工作中，一個重要的內容就是對水泵的節能應用。

1 水泵現狀以及能效測試

一般對于水泵的流道來說，具有固定性，將其設置在葉輪以及泵體之上。在進行幾何參數設計時，也要按照速度矩保持性定理。隨著葉輪和軸一同進行轉動，也會在葉片的作用下，使得其中的液體會成為相對以及牽連運動的復合運動。由于在對流道設計的幾何中心以及轉子的回轉中心并不一致，這也就使得泵內的液體流場，就會出現改變，不僅會對于泵的性能參數產生影響，使得流量以及效率的降低，讓軸功率具有更大的能耗，同時也會導致轉子的不平衡受力，因此出現泵體振動、過載超電流等故障問題的發生，使得電費損耗大幅度上升，增加設備維修的頻率。

在以上情況的基礎上，進行供水泵的選擇，并在其上采取陶瓷涂層噴涂，開展水泵的節能改造。在改造工作以前，要提前針對該水泵開展能效測試，并且在測試結果的基礎上，獲得該水泵的實際電流以及效率。通過測試得出，水泵的現有效率遠遠低于設計的效率。并且進行該水泵的區間能耗幾率的選擇，得到平均電量以及平均流量，做好耗能記錄。在數據標定結束之后，就要開始進行水泵的拆檢工作。通過拆檢工作得到如下結果:所選取的該水泵的葉片，已經出現了嚴重的磨損，而且在葉片上，還具有很多貫穿性的孔洞。該水泵的葉輪已經報廢，不能繼續使用。

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合而成。在常溫下對其開展施工以及固化，能夠在材料的表面，實現0.1μm的粗糙度，相比普通的不銹鋼來說，表面具有數倍的光滑程度。而且該涂層表面較為堅硬，致密度比較高，所以具有耐腐蝕性能，可以實現較高的保護作用。通過陶瓷涂層對于水泵的噴涂，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具有嚴重腐蝕問題的水泵，在噴涂陶瓷涂層以后，能夠大幅度提高使用效率。

2.2 涂層工藝的實施流程 對于修復對象來說，葉輪缺陷較大，所以為了提高施工的精準性，要嚴格依照具體的涂裝工藝開展:首先對于水泵的金屬表面，通過噴砂進行清潔處理，之后要在其上方，進行碳化硅表面修補劑的涂抹，對其表面的缺陷進行修復，就可以進行第一次白色陶瓷涂層的噴涂，之后在其上方，進行第二次噴涂，采用的是藍色陶瓷涂層，之后靜待其固化，做好監測工作。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，進行粗糙度的比對，檢測噴砂的質量。通過表面的噴砂操作，要對其上方的氧化皮以及防銹漆，進行徹底的清除，在噴砂結束以后，也要利用丙酮對其表面進行清洗，之后在通過壓縮空氣吹干，清除其表面的灰塵和污漬。對于水泵中的孔洞來說，也要利用碳化硅修補劑，對其缺陷進行修補，在修補結束以后，要將其表面打磨光滑。其次，在進行陶瓷涂層的噴涂時，也要對于周圍環境的溫濕度，進行嚴格控制，相對濕度要在85%以下，同時對于露點溫度來說，也要低于基材溫度3℃，這樣就能夠防止在水泵的表面，出現水氣凝結現象。并且利用測溫計以及溫濕度儀，進行溫濕度的測量和記錄。陶瓷涂層的施工分為兩個涂層來進行，分別為白色和藍色涂層，并且對于間隔時間來說，要在4h以內進行。在全部噴涂完畢以后，也要利用動平衡機，在特定標準的基礎上，開展校準試驗。將涂層放置在常溫環境下，讓其能夠進行固化，時間在16h。如果出現漏點，就要在打磨之后，對其進行補涂。之后利用電磁測厚儀，對涂層的厚度進行檢測和記錄。在處理完以后，將葉輪放置在60℃烘箱中，進行4h加溫，保障涂層的穩定性。

3 水泵節能效果分析

對于水泵來說，其葉輪采取陶瓷涂層噴涂工藝，能夠有效修復葉輪，提升表面的光滑度，同時還能夠讓水泵在運行過程中，減少水力損失，實現輸水能力的提高，有效地降低能耗。通過相關的數據記錄和對比，對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，因此具有更好的節能效果。對水泵進行陶瓷涂層噴涂，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，具有較為顯著的節約電能的效果，而且還使得在進行供排水過程中，具有更低的生產成本。另外，通過對于水泵利用陶瓷涂層進行改造，能夠將報廢的水泵經過改造以后，實現二次利用，具有更加光滑和致密的葉輪，而且還具有更強的抗腐蝕能力，實現了水泵的使用壽命的延長。另外，這種陶瓷涂層的技術，在具體的施工過程中較為簡便，不會對周圍的施工環境提出較大的要求。因此，可以將其當做在對水泵的運行管理時，有效地開展節能降耗的重要方式。

總結

綜上所述，本文通過對于陶瓷涂層進行水泵噴涂工藝的具體實施案例的分析，探究在通過陶瓷涂層噴涂技術進行水泵處理，所能夠實現的節能效果。通過陶瓷涂層工藝，能夠進一步實現水泵流道的特性的優化和改善，使得水泵的運行效率不斷提高，具有較好的節能效果。