РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области центробежных насосов, в частности, к конструкциям рабочих колес и может быть применена в системах водо- и теплоснабжения и разнообразных технологических циклах. Существенной проблемой, возникающей в процессе эксплуатации центробежных насосов, является коррозия элементов проточной части и накопление солеотложения, которые интенсифицируют коррозию на элементах проточной части насосов, к которым относятся рабочие колеса. В результате этого процесса зарастают солями каналы в рабочих колесах, что приводит к снижению производительности насосов.
Известно рабочее колесо центробежного насоса, имеющее покрытие из полимерного гидрофобного материала, которое препятствует солеотложению на поверхностях колеса (RU 52128 U1, F04D 1/00, 10.03.2006). Данное покрытие нанесено методом катодного электроосаждения. Недостатком данного покрытия является необходимость использования сложного оборудования.
За прототип принято рабочее колесо центробежного насоса, имеющее покрытие из полимерного материала, которое препятствует солеотложению на поверхностях колеса (RU 2365053 C1, F04D 13/10, 20.07.2009). Данное покрытие наносится путем погружения колеса в раствор полимера с последующей его полимеризацией. Для нанесения данного покрытия не требуется сложного оборудования, однако поверхность колеса должна быть определенным образом механически обработана с целью формирования на ней рельефа.
Задачей полезной модели является повышение технологичности изготовления рабочего колеса центробежного насоса, на поверхности которого существенно замедляются накопление солеотложений (в дальнейшем - отложений) и коррозия.
Для решения этой задачи предлагается рабочее колесо центробежного насоса, все контактирующие с водой поверхности которого имеют покрытие, образованное сорбцией на указанных поверхностях октадециламина из водной эмульсии.
Техническим результатом полезной модели является упрощение технологии нанесения на поверхности рабочего колеса (в дальнейшем - исходного рабочего колеса) покрытия, обеспечивающего значительное замедление накопления отложений и коррозии. Отсутствие необходимости в механической обработке поверхностей позволяет использовать для изготовления заявленной полезной модели рабочие колеса уже эксплуатирующихся насосов.
Из уровня техники, например, из источника RU 2146307 C1, C23F 11/00, 10.03.2000, известно свойство находящегося в воде поверхностно-активного вещества из класса алифатических аминов октадециламина образовывать на металлических поверхностях моно- и полимолекулярные слои, формирующие в итоге гидрофобную пленку. Сформированная на металлических поверхностях пленка октадециламина существенно изменяет условия взаимодействия металла и частиц потенциальных отложений, снижая их адгезию практически до нуля. В результате процесс образования и накопления отложений, а также коррозия существенно замедляются.
2
Это свойство октадециламина использовано в заявленной полезной модели. Для изготовления рабочего колеса центробежного насоса согласно заявленной полезной модели исходное рабочее колесо погружают в емкость, содержащую эмульсию октадециламина в рабочей среде при температуре не ниже 60°С. Для лучшего подвода молекул октадециламина эмульсия должна постоянно перемешиваться и обтекать поверхности колеса, образуя на них турбулентный пограничный слой. В результате создания всех необходимых условий происходит сорбция октадециламина на поверхностях рабочего колеса. При достижении уровня сорбции 0,01 мг/см покрытие считается сформированным, а рабочее колесо согласно полезной модели изготовленным.
Испытания рабочего колеса с покрытием, образованным сорбцией октадециламина, показали 4-х кратное замедление скорости накопления отложений и более чем 6-ти кратное замедление коррозии на поверхностях колеса относительно скорости накопления отложений и коррозии на поверхностях исходного колеса. Методика испытаний заключалась в следующем: насос, оснащенный рабочим колесом согласно полезной модели, а затем - исходным рабочим колесом, перекачивал соляной раствор в течение 15 часов в каждом случае. После этого был произведен замер отложений на единице площади рабочих колес. Оценка коррозии проводилась путем определения потери массы рабочих колес.