| 百安百技術在水行業(yè)的應用 | |
節(jié)能技術在自來水行業(yè)的應用
[摘要] 節(jié)能技術在自來水行業(yè)中的廣泛應用，為各水司節(jié)能降耗作出了較大的貢獻。水泵內表面及葉輪，使用高分子超滑涂層后，既減少了表面阻力，又對泵的內表面及葉輪進行了防腐，與其它的節(jié)能技術相比，有其獨特的優(yōu)勢和推廣價值。 [關鍵詞] 節(jié)能增效，超滑材料 通過近10年的發(fā)展，我們從只銷售國外的高分子材料轉化成了一家具有多項專有技術的綜合大醫(yī)“坊”，為易于理解相互關系，作一形容——我們是工業(yè)醫(yī)生，設備是病人，設備的使用廠家是病人家屬。我們針對個案度身定做相應個性化的方案，為客戶解決問題。下面我們主要介紹一下節(jié)能技術在水行業(yè)的應用。 一、節(jié)能技術概況 通過大量的實踐，公司已研發(fā)出了節(jié)能專項技術。其第一代節(jié)能技術，即采用超滑高分子材料、獨特的施工工藝和專業(yè)的施工隊伍所構成的第一代節(jié)能技術，此項技術已在各自來水公司的水泵上得到了廣泛的應用。第一代節(jié)能技術不只適用于水泵，還能用于管道內表面及閥的表面，但是由于其成本較高，目前僅限于水泵上的應用。 為了給客戶降低成本，增加使用范圍，如管道內表面、閥門的表面防腐，增加節(jié)能效果，我們正在研制開發(fā)具有超滑效果的新一代“雙納光固超滑技術”，以代替現有的，較高成本的節(jié)能技術。 另外，隨著客戶提出防藻、防微生物的附著等要求，我們已研制出一種多功能仿生膜，我們稱為“鯊刻烴”技術，已在2007年的高交會上嶄露頭角，頗受好評。 二、水行業(yè)中消耗成本的構成 據統(tǒng)計，自來水公司各水廠水泵的運轉成本，占總成本的60%—70%，水泵能耗主要分為電機和水泵內表面阻力損失所帶來的能量消耗，另外還有管道、閥門的內表面阻力損失也占一部分成本構成�；瘜W藥劑處理成本占的比例也較大。水池池壁因有藻類和紅蟲而需定期清洗水池所花費的成本也占一部分。 三、節(jié)能技術的原理 輸水過程中大多數的能量消耗用于抵抗水表面的流動摩擦力及渦流阻力。在泵、閥及管線中流動的水易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。 在流體動力學中，靠近輸送系統(tǒng)（泵、管線、閥等）表面上的水分子是靜止的，水分子在流動過程中會分裂并產生渦流，流體在流動過程中所消耗的能量就是用來克服流體內摩擦力和流體與設備界面的摩擦力。如果表面光滑，則層流層就較薄，這種表面稱為水力光滑表面。如果表面較粗糙，表面阻力較大，水流經過時需克服阻力。如表面粗糙是使泵損失能量的重要因素。 在顯微鏡下可以看到，即使拋光的泵殼內表面也是相當粗糙的，腐蝕和氣蝕可使表面變得更加粗糙，而且泵內表面的曲面與原來新泵的曲面有較大的差異，使得間隙增大，水從泵入口到出口的過程中，會產生渦流或回流，從而使泵的效率降低。 我們節(jié)能技術所使用的雙納光固成型修復材料，依靠專有的模具成型技術，可以使舊泵過流表面最大限度地回復到原有設計曲面，達到降低渦流和回流的發(fā)生。在此基礎上，加以高分子超滑涂層，或仿生膜等材料，可以降低流體設備表面阻力，因為此類材料表面光滑程度比拋光的不銹鋼表面還要強，而且具有疏水性、防水藻的粘附性。再加上專有工藝技術，完成后的流體設備表面，會形成水力光滑面，從而達到降低水流阻力損失的目的。同時也能對水泵內表面進行防腐保護，即使泵停用一段時間，也不會因此而發(fā)表面銹蝕現象，這就是我們所說的 “既節(jié)能，又防腐”的雙重功效。 通過多年的實踐應用，我們得知：超滑高分子涂層系統(tǒng)可在相同壓力和相同流量下，降低能耗并提高泵的效率。對新泵來說，即使不能明顯提高泵效，也會起到預量保護的作用，此種做法也是值得的，因為可以延長泵的使用壽命。 在離心泵的使用壽命中，其能量消耗遠遠大于泵本身的成本費用。因此，提高操作效率對減少動力費用起到非常重要的作用。 四、節(jié)能技術與其它節(jié)能技術的對比 我們將對三種水泵節(jié)能技術（如變頻節(jié)能技術，葉輪切削節(jié)能技術和節(jié)能技術）進行相應的比較，具體如下： 1．變頻調速節(jié)能技術：它是利用調速器，通過工況的變化而輸入相應的電能，以達到降耗的目的，適用于較大型的管網系統(tǒng)，而且要求系統(tǒng)壓力及流量有變化。而且投資較大。但對于無壓力和流量變化的泵系統(tǒng)來說，此種方法就不再適用了。 2．葉輪切削技術：葉輪切削也是有限度的，而且此種方法不可逆，即切削后的葉輪不能再復原了。當泵的管網條件發(fā)生多次變化后，這種方法就不能達到目的了。 3．雙納光固超滑節(jié)能技術：節(jié)能技術是，在不破壞原有設備及管網系統(tǒng)的基礎上，對自來水公司各水廠水泵進行節(jié)能改造，沒有任何局限性。而且可以在變頻和葉輪切削的基礎上，再繼續(xù)采用節(jié)能技術對水泵進行節(jié)能改造�；蛘�，可以先做節(jié)能技術，對條件滿足的情況下，再繼續(xù)采用變頻節(jié)能和葉輪切削節(jié)能技術。如三種方式均能使用，可以增大各水廠水泵節(jié)能的總量。 節(jié)能技術與變頻節(jié)能和葉輪切削節(jié)能兩種方式相比：A) 投資較少，其價格是根據泵的大小，泵的使用年限，泵的實際工況等因素有關。B) 成本回收較快，我們根據不同尺寸的泵可得出：采用這種節(jié)能方式，其成本回收周期較短，成本收回的時間與泵的大小，運轉工況有直接的關系，有的甚至三個月就可收回成本，有的需要一年，更長一些的需要兩年。C) 進行節(jié)能技術改造施工時，不會影響整個管網系統(tǒng)的正常工作，可以分期分批地進行改造，而且每臺泵的改造時間為2—4天。 五、節(jié)能技術的應用效果 從1999年開始，我們的“節(jié)能技術”開始在廣州自來水公司西洲水廠進行推廣以來，9年多的時間里，我們的技術已在國內20余家水廠及相關單位得到廣泛的應用。 我們的“節(jié)能技術”在有條件進行測度和統(tǒng)計的各水廠應用效果如下： 筆架山水廠：單臺24寸泵節(jié)能改造后，效率提高了4.8%。 江村水廠：對改造后二級泵站進行整體測試,效率提高了約3%； 西村水廠：對兩臺改造后的32寸泵進行測試,效率提高了4.8% 新塘水廠：5臺泵整體改造后,通過計算配水電耗得出,泵效提高2.9% 朱坳水廠：四臺蘇爾壽改造后，配水電耗降低了4.33% 大涌水廠：8臺水泵改造后測試結果為最高效率提高5%，最低提高2.7% 佛山桂城水廠：改造11臺后進行測試結果每千方水兆帕電耗降低率為5.4% …………………………………… 廣州自水公司車陂水廠還對新泵進行了“預量保護”。對于不同條件和不同工況的水泵，其改造后的節(jié)能效果也有不同，對于新泵，效率提高較小，有的甚至運用現場的精度不高的儀器還測不出結果。對于使用年限較長，工況條件較差的泵（如有嚴重氣蝕情況下），使用節(jié)能技術效果較明顯。但對于工況較好的水泵，其涂層后的使用年限較長。 我們還對廣州自來水公司和深圳水務集團的下屬水廠及污水廠進行了水泵葉輪“氣蝕修補”專有技術的應用，對于無法改變管網或改造整個管網所花成本太高的情況下，只能定期更換氣蝕的葉輪，或采用氣蝕修補技術，定期對葉輪進行修復，從而避免葉輪穿孔所造成的能耗增加。 六、百安百節(jié)能技術的推廣方式 目前，國內很多水司也正準備采用我們節(jié)能技術對水泵進行“節(jié)能防腐”改造，我們節(jié)能技術推廣的方式如下：與有條件的水司商議，選定其下屬某個水廠運行中的水泵，按照雙方討論認可的測試方案，對選中的水泵進行節(jié)能改造前的參數采集及相關測試；再按專有工藝對這些選定的泵進行節(jié)能防腐改造施工；最后，再對水泵進行節(jié)能改造后的參數進行數據采集和跟蹤測試。待客戶對此效果滿意后，我們再對此水司各水廠的水泵進行全面節(jié)能改造。 總之，通過多年的實踐證明，我們的節(jié)能技術為許多水廠節(jié)能作出了貢獻，得到了客戶一致贊同和認可，是一種值得在自來水、污水及其它能用到水泵的行業(yè)（如電力、化工、市政等）廣泛應用和推廣的技術，希望我們技術能為更多客戶帶來相應的經濟效益。 |
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