CN206655763U - 一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，具有这样的特征，包括：转轮本体和纳米涂层；其中，所述纳米涂层涂于所述转轮本体外表面；所述纳米涂层所述纳米涂层为纳米结构，包含复合材料层，所述复合材料层包括纳米金属层、纳米金属‑陶瓷层和纳米陶瓷层。使用本实用新型的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，能够有效延长转轮的使用寿命，使其使用周期由20天延长至3个月以上，提高转轮工作的稳定性，进而有效保障了电站发电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及水力发电技术领域，具体是涉及一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮。
背景技术
水电站在进行发电作业时，水轮机是保证电站正常发电的关键部件，而转轮是水轮机实现能量转换的最基本要件，在发电过程中起着关键性的作用。
水从高处到低处产生了势能，这股能量推动转轮的旋转带动了发电机组进行发电。在此过程中转轮要承受水流从高处流下的冲击力，也要承受泥沙的磨蚀。叶轮壁会因为磨损而变薄，叶片出现蜂窝空泡腐蚀，影响转轮的受力状态和转轮的使用寿命，造成发电量降低的同时，机组的寿命也缩短。现有的解决方案就是待叶片损坏后进行停机更换。电站频繁更换直接导致水资源的浪费和发电量的下降，同时也会增加检修费用、安装费用等生产成本。综上所述，现有的水电站转轮发电效率低，生产成本高，使用寿命短等缺陷。
故现亟需一种使用寿命长，性能稳定，能够保障发电效率的新型电站转轮。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，旨在有效延长电站转轮的使用寿命，进而保障电站发电效率。
具体技术方案如下：
一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，具有这样的特征，包括：转轮本体和纳米涂层；所述纳米涂层涂于所述转轮本体的外表面；所述纳米涂层为纳米结构，包含复合材料层，所述复合材料层包括纳米金属层、纳米金属-陶瓷层和纳米陶瓷层。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述纳米涂层仅包含所述复合材料层。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述纳米金属层含有纳米金属颗粒。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述纳米金属-陶瓷层含有纳米金属颗粒和纳米陶瓷颗粒。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述纳米陶瓷层含有纳米陶瓷颗粒。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述转轮本体包括若干叶片，所述若干叶片环绕转轮中心设置。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述转轮本体自工作端面向远端呈逐渐收缩状。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述转轮本体可旋转地安装于一转轮座上。
上述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其中，所述转轮本体的外径为5400mm-8000mm
上述技术方案的积极效果是：
通过在转轮本体的外表面设置由纳米材料构成的保护层，使其使用周期由20天延长至3个月以上，显著长于现有技术中电站转轮的使用周期。在转轮本体的外表面喷涂纳米涂层，使得转轮本体可以长时间持续工作，从而避免了因频繁更换电站转轮而造成的设备闲置。从而有效降低了生产成本，提高了口环工作的稳定性，进而有效保障了电站发电效率。
附图说明
图1为本实用新型的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1对本实用新型提供的技术方案作具体阐述。
图1为本实用新型的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮的结构示意图。请参照图1所示，示出了一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，具有这样的特征，包括：转轮本体1和纳米涂层2。
所述纳米涂层2涂于所述转轮本体1的外表面；所述纳米涂层2为纳米结构，包含复合材料层，所述复合材料层包括纳米金属层、纳米金属-陶瓷层和纳米陶瓷层。
进一步的，作为较佳的实施例中，所述纳米涂层2仅包含所述复合材料层。所述纳米金属层含有纳米金属颗粒。所述纳米金属-陶瓷层含有纳米金属颗粒和纳米陶瓷颗粒。所述纳米陶瓷层含有纳米陶瓷颗粒。
所述纳米涂层2采用等离子、超音速、热喷涂技术的设备，通过对喷涂工艺条件的控制得到所述纳米涂层。其中，所述喷涂工艺条件包括氢气和氩气流量、氧气和氮气流量、煤油燃料的流量、喷涂距离、喷涂角度、供粉率及载气的流量、电弧的功率、电流电压的调节控制、等离子水的流量及基体温度的控制等。
所述超音速的速度为800-950米/秒，由此可以凭借纳米颗粒的动能产生高密度和高结合力的纳米涂层。
此外，作为较佳的实施例中，所述转轮本体1包括若干叶片11，所述若干叶片11环绕转轮旋转中心设置。同时，所述转轮本体1可旋转地安装于一转轮座上（图中未示出）。
另外，作为较佳的实施例中，所述转轮本体1的外径为5400mm-8000mm
在实际作业中，本实用新型的电站转轮受到口环的出口形成的圆柱形自由射流的冲击，从而叶片带动转轮旋转，进而带动发电机组进行发电。
在上述发电过程中，转轮承受水流的冲击力，同时，也要承受泥沙的磨蚀。而涂于转轮外表面的纳米涂层，则能够使转轮在工作的过程中始终能够受到保护，即使受到泥沙的磨蚀，也不会使叶轮壁变薄，叶片也不会出现蜂窝空泡腐蚀，更无须频繁停机更换转轮。
本实施例提供的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，通过在转轮本体的外表面设置由纳米材料构成的保护层，使其使用周期延长至三个月以上，显著长于现有技术中口环的使用周期。在转轮本体的外表面喷涂纳米涂层，使得转轮可以长时间持续工作，从而避免了因频繁更换转轮而造成的设备闲置。从而有效降低了生产成本，提高了转轮工作的稳定性，进而有效保障了电站发电效率。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (12)
1.一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，包括：转轮本体和纳米涂层；
所述纳米涂层涂于所述转轮本体的外表面；
所述纳米涂层为纳米结构，包含复合材料层，所述复合材料层包括纳米金属层、纳米金属-陶瓷层和纳米陶瓷层。
2.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述纳米涂层仅包含所述复合材料层。
3.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述纳米金属层含有纳米金属颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述纳米金属-陶瓷层含有纳米金属颗粒和纳米陶瓷颗粒。
5.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述纳米陶瓷层含有纳米陶瓷颗粒。
6.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述转轮本体包括若干叶片，所述若干叶片环绕转轮的旋转中心设置。
7.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述转轮本体自工作端面向远端呈逐渐收缩状。
8.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述转轮本体可旋转地安装于一转轮座上。
9.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述转轮本体的外径为5400mm-8000mm。
10.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述叶轮本体耐磨力磨损。
11.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述叶轮本体冲刷。
12.根据权利要求1所述的一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮，其特征在于，所述叶轮本体抗空泡腐蚀。
Priority Applications (1)
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| CN201621145032.1U CN206655763U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮 |
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| CN201621145032.1U CN206655763U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮 |
Publications (1)
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| CN201621145032.1U Active CN206655763U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种带有耐磨粒磨损、耐冲刷、抗空泡腐蚀的纳米涂层的叶轮 |
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| CN (1) | CN206655763U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107989822A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 上海英佛曼纳米科技股份有限公司 | 一种具有高性能抗冲刷耐化学腐蚀耐磨损纳米涂层的热轧水循环泵叶轮 |
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2016
- 2016-10-21 CN CN201621145032.1U patent/CN206655763U/zh active Active
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| CN107989822A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 上海英佛曼纳米科技股份有限公司 | 一种具有高性能抗冲刷耐化学腐蚀耐磨损纳米涂层的热轧水循环泵叶轮 |
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