Anti-wear and Efficiency Enhancement Technology for Large Muddy Water Pump
admin
2022-09-16
大型浑水水泵抗磨增效技术
Anti-wear and Efficiency Enhancement Technology for Large Muddy Water Pump
技术编号
HEN-032
提供单位
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
技术大类
资源能源利用技术
联系人
张雷
技术类型
全生命周期资源节约和循环利用技术
电话
18339235193
邮箱
hkyzhanglei@163.com
适用范围
水利管理业,适用于泵站水泵的磨蚀防护。
推荐单位
水利部国际合作与科技司
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技术简要说明为解决高含沙高扬程泵站水泵过流部件磨蚀导致设备可靠性差、运行效率低和灌排能耗高等问题,针对泵壳高低压区磨损,研发聚氨酯改性复合树脂砂浆涂层;针对叶轮强汽蚀,研发聚氨酯弹性体涂层;针对口环间隙汽蚀,研发硬质合金被覆涂层和钢塑复合聚氨酯外口环配合的新型抗磨口环结构。在扬黄水泵上进行了应用,磨蚀防护效果良好,运行5000h后,运行效率提高10~15%,检修费用降低15~20%,运行电费节省10~15%。
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技术提供方黄河水利委员会黄河水利科学研究院
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技术主要指标信息水泵泵壳涂层抗压100~120MPa;水泵口环抗冲磨:>30h/(g/cm2);水泵叶轮抗冲磨:>20h/(g/cm2)
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商业应用情况该技术适用于大型灌区泵站水泵的抗磨预防护和磨蚀修复,已在宁夏固海扬水工程长山头泵站、大战场泵站、泉眼山泵站、黑水沟泵站、古城泵站、李堡泵站等6座泵站、呼市供排水预沉厂岸边泵站、人民胜利渠提排泵站、长垣引水厂近30台套水泵进行了推广应用,应用效果良好,水泵运行2000h后,水泵运行效率同期提高10~15%,大大降低了检修费用,提高了供排水的保证率。 与安德里茨、日立、赛莱默等国际一流水泵制造厂合作,对水泵进行出厂前的抗磨预防护,完成水泵近100台套,应用于乌兹别克斯坦、巴基斯坦、蒙古等国家和地区,应用效果良好,涂层未见大面积脱落现象,水泵运行5000h后,水泵运行效率同期提高10%以上。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资本技术包含聚氨酯改性复合树脂砂浆涂层技术、聚氨酯弹性体涂层技术、硬质合金被覆涂层和钢塑复合聚氨酯外口环配合的新型抗磨口环结构,所需要的主要设备有大型温控系统、聚氨酯浇筑系统、硬质合金被覆系统、超音速喷涂设备等,一次性设备投资金额约400~500万元。
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年运行维护费用系统正常运行时单位产品耗费的原材料、水、电等费用,以及耗费的人工费(工资)、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用,聚氨酯改性复合树脂砂浆涂层技术大约2000~3000元/m2,聚氨酯弹性体涂层技术大约5000~6000元/m2,钢塑复合聚氨酯外口环大约7000~8000元/m2,超音速喷涂碳化钨涂层大约12000~14000元/m2,硬质合金大约15000~16000元/m2。
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投资回收期以投产水泵抗磨蚀修复技术中心为例,固定资产投入成本是400~500万元,单台水泵抗磨涂层施工综合成本为5~10万元,每台水泵的价格可提高20万元,获利10~15万元,以年产100台水泵计算,每年多获利为1~1.5亿元,投资回收期为0.4年。
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附加效益1.降低水泵用户的运行成本。 采用该技术可大大提高水泵使用寿命,未采用该技术前水泵使用寿命为3年,采用该技术后水泵使用寿命提高至6年。以单台流量4000m3/h,扬程100m的水泵为例,未使用抗磨涂层的水泵价格为80万元/台,采用抗磨涂层的水泵价格为100万元/台,未使用该技术前水泵使用成本是26.6万元/台·年,采用该技术后水泵使用成本是16.6万元/台·年,节省10万元/台·年。同时,大大节省了检修费用。 2.提高水泵生产制造商的竞争力和产品价格。 采用该技术可大大提供水泵的使用寿命,提高市场上同类型水泵的竞争力,同时提高了水泵价格,以单台流量4000m3/h,扬程100m的水泵为例,未采用该技术之前水泵价格为80万元/台,采用该技术后,水泵价格为100万元/台。
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综合效益1.运行电费节约指标 以固海扬水管理处为例,每年约40%的大型水泵遭受严重剥蚀而效率下降,2017年,共运行169天,按装机容量20.54万kW,效率平均下降8%计算耗电量,则损失的电能为:26660000(kWh),水泵修复后平均效率提升10~15%,按全年生产用电0.083元/kWh计算费用,则节约的电费为:276.59~414.885万元 2.泵站检修费用降低 根据观测水泵泵盖、泵体的平均寿命为7000h,采用复合树脂砂浆修复的水泵泵盖、泵体平均寿命可达到15500h,涂护后,其使用寿命均可提高2~5倍。而且,涂护一台水泵价格低廉,且施工简易。涂护一台1200S-56B型水泵,按照0.3万元/m2计算,一台面积约4 m2,只需花费1.2万元。泵运行8000小时(2个灌季)后,平均蚀坑达15mm以上,卖价46万的1200S-56B型水泵,泵体约20万,而涂护后寿命将延长2~5倍。故按寿命可延长3倍、12个灌季内节省资金为:58.8万元。则平均每个灌季(即每年)节省资金为4.9万。
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障碍对技术转移影响等级当地基建条件差 当地政府政策支持力度不足
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提交日期2020/12/25
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技术成熟度水泵过流部件的抗磨蚀涂层分为金属涂层和非金属涂层两大类,每一种抗磨涂层均有自身的优缺点和适用范围,单独一种抗磨涂层无法对水泵关键过流部件进行有效的抗磨蚀防护作用。针对水泵的泵壳、叶轮和口环三大过流部件磨蚀严重导致设备可靠性差、运行效率低和灌排能耗高等问题,研发出了水泵新型磨蚀防护技术,即针对水泵泵壳高低压区大磨损特点,研发了聚氨酯改性复合树脂砂浆涂层;针对水泵叶轮强汽蚀特点,研发了聚氨酯弹性体涂层;针对口环间隙汽蚀磨损特点,研发了硬质合金被覆涂层和钢塑复合聚氨酯外口环配合的新型抗磨口环结构。该技术在在磨蚀严重的扬黄水泵上进行了应用,对磨蚀修复前后的水泵的流量、功率等参数进行监测分析,磨蚀防护效果良好,运行2000h~5000h后,水泵运行效率同期提高10%~15%,检修费用降低15%~20%,运行电费节省10%~15%,有效解决了水泵过流部件磨损快、更换频率高、水泵运行效率下降和检修费用高等问题。 该技术所用设备均为改进型通用设备,设备来源较为广泛,操作简单。综上所述,该技术成熟度高,施工便捷,设备及系统集成完善。
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技术适用性与使用条件该技术适用于泵站水泵的磨蚀预防护和磨蚀修复,可应用于水泵出厂的预防护,提高水泵使用寿命和使用效率。还可应用于泵站已经发生磨损破坏的水泵的磨蚀修复,提高水泵的抗磨寿命。该技术的上游和下游的技术链条是输水管线的建设和运行管理。该技术不受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制。
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技术稳定性该技术在输水工程运行过程中保持相对稳定,保证水泵耐磨使用寿命6年以上,对环境、技术参数的干扰敏感度较低。
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技术安全性该技术不会发生二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险,不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
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技术转移推广障碍当地基建条件差,当地政府政策支持力度不足(如:关税、补贴等)
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知识产权转让该技术包含3个发明专利和1个实用新型专利,分别是复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法(专利号:ZL 2010 1 0537740.0),一种高弹性聚氨酯耐磨漆及其涂层的制备方法(专利号:ZL 2017 1 0138822.X),一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层的制备方法(专利号:ZL 2017 1 0138055.2),一种大流量高扬程引黄离心水泵耐磨口环(专利号:ZL 2017 2 0283312.7)。技术拥有方为全国水利系统非营利性科研事业单位;技术关键环节、工艺拥有国内自主知识产权,设备均为国产;技术拥有方尊重知识产权交易规则,在平等互惠的条件下可进行技术转让,技术产权转让机制较为健全,政策途径通畅。