本发明属于水泵技术领域，具体是指一种水泵节能改造方法。

背景技术：

国家近年来将节能环保定位为优先发展的新兴战略，并颁布了一系列旨在促进工业节能减排的激励政策。所谓工业节能，是指针对工业领域的节能减排措施。在我国，工业能源消耗已占社会能源消耗总量超过70%，而在这些行业中，钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油化工、建材、纺织、造纸等九大重点能耗行业的用电量，更是占据了整个工业用电量的60%以上。目前工业节能已经成为我国节能减排工作重点。

冷却循环水在换热设备中承担着冷热能量的交换与传递任务，这一用途在供暖、空调、石油化工、钢铁冶金以及热电等多个行业得到了广泛的应用。泵类设备在主要应用场景中能源浪费问题突出，相关数据显示，泵类设备所耗电量已占社会总用电量的25%。在我国流体输送行业，普遍存在效率低下、能耗高的现象，与国际先进水平相比存在较大差距。具体表现为：水泵能耗较高、设备使用寿命较短；五年后，泵内部会出现较为严重的锈蚀；机械老化导致超负荷运转，性能逐渐下降；叶轮及泵腔内壁过水部分因摩擦力、旋涡和撞击等因素，机械损失较大。

该专利申请公开了一种新型循环水泵的设计，该水泵由涡壳、置于涡壳内部的叶轮和传动轴构成，叶轮套装在传动轴上并与之牢固连接，同时配备有驱动传动轴的电动机。叶轮从两侧向中心依次包含两个对称排列的圆柱体、两个直径由两侧向中心逐渐增大的喇叭口以及叶轮的主体部分；圆柱面与涡壳之间通过密封环进行密封处理；喇叭口与涡壳之间预留了一定的间隙；叶轮主体上形成了多个叶片。此外，本发明还提出了一种改造循环水泵的方法，该方法在两个喇叭口最大直径处之间形成了叶轮出口，并增加了叶轮的体积，但这种方法的应用范围较窄，难以满足一般水泵节能改造的需求。

技术实现要素：

为攻克上述挑战，本发明提出了一种水泵节能改造技术，通过精修泵壳以去除可溶性杂质，利用喷砂打磨设备对泵壳内壁进行打磨以提升其表面粗糙度，便于陶瓷涂层的施涂，并对流道进行优化调整，使其趋于三元流场，从而提升水泵的工作效率。此外，在泵腔和叶轮表面涂覆具有超疏水性能的cr陶瓷涂层，能够有效延长部件的使用寿命，降低阻力WG娱乐官网入口，减少电能消耗，使水泵更加节能。

为了达成所述目标，本创新技术路线具体实施步骤包括：采用一种水泵节能的改造技术，具体工序有：

泵壳内壁的污染物去除过程涉及将泵壳放入烤房进行加热处理，其加热温度范围设定在320至500摄氏度之间，而加热时间则需持续3至6小时，以此有效清除泵壳内壁上附着的不溶性污染物。

泵壳内壁的粗糙度处理环节，首先将步骤1中处理完毕的泵壳置入喷砂打磨设备，随后对泵壳内壁实施打磨作业，以此提升泵壳内壁的表面粗糙度。

腔体补强作业包括对泵壳内壁气穴的修补，同时提升叶轮和泵体的厚度与间隙，确保其恢复至出厂时的性能和效率水平。

对流道进行修整作业，运用计算流体动力学（CFD）技术对水泵的流体动力学特性进行深入分析，依据分析所得的数据，对叶轮的前后盖板进行曲率和斜率的调整，以此优化叶轮的流道形状，确保其达到三元流场的理想状态。

在涂镀陶瓷层的工艺流程中，我们采用了bts系统进行喷涂，该系统专门用于施涂具备卓越超疏水性能的陶瓷涂层材料。

此外，按照步骤1的描述，该烤房的升温温度设定在360至400摄氏度之间，而加热所需的时间则是3至5小时。

此外，第五步中提到的陶瓷层是一种纳米级的cr陶瓷层，其组成成分涵盖了二氧化硅、环氧树脂、纳米陶瓷粉末、氧化锆、三氧化二铝以及氧化铈。

进一步地，步骤5所述陶瓷层涂镀区域包括泵腔和叶轮表面。

本发明通过上述结构设计实现了以下优势：首先，它提供了一种水泵节能改造技术，通过热处理泵壳，有效移除内壁的溶解性盐分，同时通过喷砂打磨提高泵壳内壁的表面粗糙度，为纳米CR陶瓷涂层的应用打下良好基础。其次，运用流体动力学分析技术，对叶轮前后盖板的曲率和斜率进行精确调整，使叶轮流道形状接近理想的三元流场，从而提升水泵的工作效率。此外，采用具有超疏水特性的纳米CR陶瓷涂层，不仅能够延长零部件的使用寿命，还能降低运行过程中的阻力，减少电能消耗，使得水泵更加节能高效。

具体实施方式

本发明的技术方案将得到详尽且全面的阐述，显而易见，所述的实施案例仅为本发明的部分实施案例，而非全部。依托于本发明所提供的实施案例，对于本领域内的普通技术人员，在未进行创新性劳动的前提下，所推导出的任何其他实施案例，均纳入本发明的保护范畴之内。

本发明一种水泵节能改造方法，包括如下工序：

1)泵壳内壁可溶性污染物去除工序，将泵壳置于烤房中加热，加热温度为320～500℃，加热时长为3～6h去除泵壳内壁粘附的可溶性污染物；

2)泵壳内壁粗糙度处理工序，将经步骤1处理后的泵壳放入喷砂打磨机中，对泵壳内壁进行打磨，增加泵壳内壁的粗糙度；

3)腔体补强工序，修补泵壳内壁的气穴，增加叶轮及泵体的厚度及间隙，使之达到出厂时的状态及效率；

4)流道修整，通过cfd对水泵流体动力学进行分析，借助分析数据对叶轮前盖板和叶轮后盖板的曲率和斜率进行修整，使叶轮曲型流道达到三元流场；

在涂镀陶瓷层的工艺过程中，我们采用bts系统对具有良好疏水性能的陶瓷涂层材料进行喷涂。

步骤一提到的烤房，其加热温度设定在360至400摄氏度之间，而加热所需的时间则是3至5小时。

步骤5中提到的陶瓷层是纳米级的CR陶瓷层，其组成元素涵盖二氧化硅、环氧树脂、纳米陶瓷粉末、氧化锆、三氧化二铝以及氧化铈。

步骤5所述陶瓷层涂镀区域包括泵腔和叶轮表面。

本发明及其具体实施方法已作详述，所述描述非具约束性，实际的结构形式亦非仅限于此。简言之，若本领域的普通技术人员受到启发，在未偏离本发明创造的基本原则的前提下，即便未进行创新设计，只要其提出与该技术方案相仿的结构形式及实施方法，亦应纳入本发明的保护范畴。

技术特征：

1.一种水泵节能改造方法，其特征在于，包括如下工序：

1)泵壳内壁可溶性污染物去除工序，将泵壳置于烤房中加热，加热温度为320～500℃，加热时长为3～6h去除泵壳内壁粘附的可溶性污染物；

2)泵壳内壁粗糙度处理工序，将经步骤1处理后的泵壳放入喷砂打磨机中，对泵壳内壁进行打磨，增加泵壳内壁的粗糙度；

3)腔体补强工序，修补泵壳内壁的气穴，增加叶轮及泵体的厚度及间隙，使之达到出厂时的状态及效率；

4)流道修整，通过cfd对水泵流体动力学进行分析，借助分析数据对叶轮前盖板和叶轮后盖板的曲率和斜率进行修整，使叶轮曲型流道达到三元流场；

5)涂镀陶瓷层工序，使用bts系统喷涂具有疏水特性的陶瓷涂层材料。

依据权利要求一所描述的水泵节能改造技术，其具体特点为：第一步中，烤房所需加热的温度范围设定在360至400摄氏度之间，且加热作业的持续时间控制在3至5小时。

所述水泵节能改造方法，依据权利要求1，特别之处在于步骤5中采用的陶瓷层是纳米级的CR陶瓷层，该纳米CR陶瓷层的组成元素包含二氧化硅、环氧树脂、纳米陶瓷粉末、氧化锆、三氧化二铝以及氧化铈。

依据权利要求1所描述的水泵节能改造技术，其显著特点为：步骤5中提及的陶瓷涂层涂覆区域涵盖了泵体内部空间以及叶轮的外表。

技术总结

本发明披露了一种提升水泵能效的改造技术，具体步骤包括：首先，对泵壳内壁的可溶性污染物进行清除；其次，对泵壳内壁的粗糙度进行打磨处理；接着，对腔体进行加固；然后，对流道进行修整；最后，在泵壳表面涂覆一层纳米Cr陶瓷层，该陶瓷层由二氧化硅、环氧树脂、纳米陶瓷粉、氧化锆、三氧化二铝以及氧化铈等成分组成。本发明涉及水泵技术领域，主要涉及一种技术，该技术通过修整泵壳以去除可溶性污染物，并利用喷砂打磨机对泵壳内壁进行打磨处理，以增加其表面粗糙度，从而便于陶瓷层的涂覆。此外，对流道进行修整，使其接近三元流场，以此提升水泵的工作效率。通过在泵腔和叶轮表面涂覆具有超疏水特性的Cr陶瓷层，可以延长零件的使用寿命，降低阻力，减少运行中的电能消耗，从而实现更加节能的水泵改造方法。

技术研发人员：王立民

受保护的技术使用者：王立民

技术研发日：2020.08.26

技术公布日：2020.12.11