帕特:水泵節(jié)能改造循環(huán)泵節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
2013-04-11
水泵節(jié)能改造循環(huán)泵節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
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水泵節(jié)能改造的應(yīng)用
節(jié)能減排已經(jīng)成中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要的主要內(nèi)容,尤其對(duì)電力、鋼鐵、有色、石油化工、水處理等 工業(yè)領(lǐng)域高耗能企業(yè)提出了更加嚴(yán)格的減排目標(biāo)。水 泵作為工業(yè)核心流體輸送設(shè)備,占據(jù)著耗能的主要部 分,已經(jīng)成為節(jié)能工作首要需解決的問題。本文主要 介紹一種新型的高分子涂層材料,減少泵內(nèi)的摩擦阻 力損失,可提高新泵效率2-5%;對(duì)于已經(jīng)受腐蝕和磨損的舊泵,本文也提供了快速修復(fù)的涂層工藝,可恢復(fù)泵效率15%左右。通常情況下,離心泵內(nèi)的容積損失ηv、水力損失ηh和機(jī)械損失ηm時(shí)構(gòu)成泵的效率的主要因素,即水泵的 總效率η為3個(gè)局部效率的乘積:η=ηv·ηh·ηm要提高水泵的效率,一方面,需要盡量減少機(jī)械 損失和容積損失,可以通過改善泵殼內(nèi)過流部分的泵 型設(shè)計(jì)、制造和裝配精度來達(dá)到。另一方面,也可以改善流體的水力損失ηh達(dá)到,而水力損失包括沖擊損失:
Δh1=k1(QT-Q0)2和摩阻損失: Δh2=k2Q2T
式中QT 為理論流量;Q0為設(shè)計(jì)流量;k1,k2為比例系數(shù)。
本文將從如何減少流體的水力損失中的摩阻損失 Δh2,探討解決的方法。
根據(jù)阻力損失理論,流體流動(dòng)分為層流區(qū)、過渡 區(qū)和湍流區(qū),取決于雷諾系數(shù)Re;離心泵中的流體雷 諾系數(shù)Re>4000,流動(dòng)進(jìn)入湍流區(qū),摩擦系數(shù)λ不再隨Re變化,其值取決于相對(duì)粗糙度ε/d。即λ=1/[1.74-2log(2ε/d)]2阻力損失hf與摩擦系數(shù)λ成正比關(guān)系。 可見,如何減小泵體內(nèi)的粗糙度ε,進(jìn)而減低局部湍流程度,是提高水泵效率的手段之一。 另外,從泵受腐蝕角度來看。金屬表面粗糙、局 部湍流劇烈時(shí),加快了金屬的腐蝕速度,使氧化保護(hù) 層提早脫落被水流帶走;同時(shí)局部湍流也容易導(dǎo)致汽蝕,氣泡毀滅時(shí)產(chǎn)生的高強(qiáng)沖擊力使金屬表面層疏 松,從而加深腐蝕情況。某些工況下,在含有固體砂 粒的流體中,由于磨粒切削磨損,泵表面層變得更加粗糙,甚至穿孔。圖1為某化工廠冷卻水循環(huán)泵的腐蝕狀況。3.常規(guī)減阻和焊接修復(fù)方法的弊端常規(guī)的減低阻力損失的方法為精密機(jī)加工,拋光等;或采用不銹鋼材質(zhì)以提高表面光潔度,但是這樣 會(huì)大大增加成本。
拋光的金屬表面并不能解決腐蝕問題,尤其在海 水介質(zhì)條件下,氯離子濃度非常高,極易侵蝕不銹鋼 表面。遭受腐蝕后的金屬表面的凹坑和裂縫,如果用堆 焊的方法修復(fù),容易造成熱應(yīng)力變形,導(dǎo)致泵體無法回裝。另外,焊縫金屬和原本體金屬的形成原電池電位 差,造成電解雙金屬腐蝕效應(yīng),引起二次腐蝕。
高分子超滑金屬涂層 是由美國(guó)高分子公司出品的一種飲用水的涂層系統(tǒng)(泵節(jié)能改造),可提高流體設(shè)備效率,并保護(hù)設(shè)備防止化學(xué)腐蝕。該(泵節(jié)能改造)材料經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生組織(ANS/NSF61)標(biāo)準(zhǔn)并符合英國(guó)供水規(guī)定第25款中的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。1999年11月,國(guó)家城市供水水質(zhì)檢測(cè)網(wǎng)武漢檢測(cè)站也對(duì)送檢的超滑涂層(泵節(jié)能改造)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(990111——1),所以高分子超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料可廣泛用于城市給水系統(tǒng)。
高分子超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料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。高分子超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料具有表面光滑、粗糙度小的特性,表1為超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料與其它不同材料表面粗糙的對(duì)比數(shù)據(jù)。從表1可以看出,超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料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。
表1表面粗糙度對(duì)比
改性聚乙烯 | Ra = 0.54μm |
超滑涂層表面 | Ra = 0.078μm |
玻璃鋼表面 | Ra = 2.15μm |
碳鋼管表面 | Ra = 16.07μm |
高分子超滑涂層(泵節(jié)能改造)材料還具有優(yōu)良的機(jī)械性能(見表2),泵節(jié)能改造材料優(yōu)良的機(jī)械性能指標(biāo)可以保證水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)過程中涂層不破損脫落。
表2高分子超滑涂層機(jī)械性能
項(xiàng)目 | 20℃固化 | 100℃固化 |
粘合力/psi | 3000 | 3600 |
抗氣蝕性/mm3h-1 | 12 | 7.6 |
抗壓強(qiáng)度/psi | 6900 | 8500 |
抗撓強(qiáng)度/psi | 5900 | 6400 |
Izod沖擊強(qiáng)度/J·m-1 | 54 | 62 |
通過以上兩表可看出泵節(jié)能改造材料具有粗糙度小、表面光滑、抗磨的特性,尤其有利于對(duì)現(xiàn)有機(jī)泵進(jìn)行改造,以較小的資金投入,較短的待機(jī)時(shí)間,較簡(jiǎn)單安全的施工方式即可進(jìn)行改造。
上海帕特泵業(yè)制造有限公司
2013年04月11日 星期四
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