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高壓水射流清洗機的選配條件

發(fā)布時間:2019-08-13 15:42   查看次數(shù):

清洗機選配主要由清洗使用要求、高壓水泵額定壓力、高壓水泵額定流量和原動機性能參數(shù)四個條件確定。因此,選配條件可分為以下幾點。

A.清洗使用要求

購置清洗機前必須首先明確清洗對象,是用于清洗排污管道、物料輸送管道,還是用于清洗熱交換器、鍋爐、罐釜槽倉,或者是清洗大型設(shè)備和建筑物表面等等。進而需要明確清洗垢物的種類,是雜質(zhì)堵塞物,還是均質(zhì)結(jié)垢物;雜質(zhì)堵塞物中,是泥沙石子混合物,還是油污廚余混合物;均質(zhì)結(jié)垢物中,是鈣鎂離子等鹽堿結(jié)垢物,還是硅酸鹽垢物。另外,還需明確是單位自用,還是作為清洗公司服務(wù)社會使用;是專門清洗某類設(shè)備,如熱交換器,鍋爐,或者排污管道單獨使用,還是選擇一臺清洗機用于綜合清洗各類設(shè)備。

如是清洗發(fā)電廠熱交換器中的硅酸鹽均質(zhì)結(jié)垢物,就要購置超高壓小流量(120~150MPa,40~50L/min)電機驅(qū)動清洗機。如是市政工程清洗大直徑(500~600mm)排污管道中的雜質(zhì)堵塞物,就需要購置低壓力、大流量(15~20MPa、100~200L/min)柴油機驅(qū)動清洗機。如是城市物業(yè)小區(qū)清洗小直徑(200mm以下)非均質(zhì)堵塞物排污管道,就需要購置低壓力小流量(12~16MPa、50~75L/min)清洗機。

如果是一家清洗公司,則各類清洗對象、各類硬度的結(jié)垢物都希望能清洗,就需要選購一臺壓力和流量綜合性能都比較強的(50~70MPa,70~80L/min)柴油機驅(qū)動清洗機。如果只是為解決偶然遇到的特殊的高難度清洗工程,建議可以找更專業(yè)的合作伙伴共同來完成。

B.明確壓力要求

清洗機的壓力是與被清洗結(jié)垢物壓力強度相適應(yīng)的,只要清洗機的壓力強度超過結(jié)垢物的抗壓強度,結(jié)垢物就可以被破碎、去除。

清洗機壓力的選擇,還必須注意到,該壓力只能破壞結(jié)垢物和堵塞物,但絕不能破壞特定材質(zhì)的管道和設(shè)備。比如金屬管道(鑄鋼管、鑄鐵管、黃銅管和紫銅管等),其抗壓強度均大于3000kg/cm2,鋼筋混凝土管道,其抗壓強度約為2000kg/cm2,一般選用的高壓水清洗機的額定壓力都遠小于管路材質(zhì)的抗壓強度,因此,清洗時不會損傷管路和設(shè)備。

C.明確流量要求

在清洗機壓力強度已經(jīng)足以使垢物破壞的情況下,如果要大幅度提高清洗效率,需要增加的是流量而不是壓力了。

D.明確對原動機的要求

原動機的選擇是由使用部門和使用環(huán)境決定的,或選電動機,或選柴油機。大中型企業(yè)清洗廠內(nèi)設(shè)備的結(jié)垢物和堵塞物,應(yīng)選用電動機驅(qū)動,因為他們有足夠的電源和電能可供使用。市政工程或其它部門清洗排污管道,由于現(xiàn)場可能沒電源,或接線很不方便,宜于選用柴油機驅(qū)動。原動機種類選定之后,就可以根據(jù)高壓泵的功率需求來計算原動機功率

高壓泵和原動機的型號都可確定,再將相應(yīng)的其他部件,諸如配電柜、電纜、水箱、油箱和高壓膠管、噴射槍具等按原動機額定壓力、流量和功率要求配置齊全,完整的一臺清洗機則選配完畢。

高壓水射流清洗機系統(tǒng)選用分析

高壓水射流清洗機系統(tǒng)主要包括高壓泵組系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、高壓附屬部件系統(tǒng)以及高壓噴射槍具系統(tǒng)等。高壓泵組發(fā)出額定壓力和流量的高壓水,后者通過高壓膠管、卷管系統(tǒng)、腳閥彎頭接頭等附屬部件系統(tǒng),最后到達孔徑狹小、曲折多變的噴嘴出口處,其壓力和流量都有很大的損失,清洗機可能在很低的效率下工作,這種無形的損失,很多操作者只是感覺效率低下,但卻不知其原由所在,現(xiàn)在加以分析。

高壓泵組的選用

高壓泵組包括柱塞式高壓水泵,調(diào)壓閥、安全閥、壓力表等控制裝置。高壓泵組是清洗機高壓水的發(fā)生裝置,因此,它必須保證額定壓力和流量的高壓水輸出,同時保證有較長的使用壽命,另外,還需要有方便的維護檢修內(nèi)部構(gòu)造和聯(lián)接體系。 

高壓泵組還需要有更大的壓力、流量和功率的選擇范圍,方便用戶進行主要參數(shù)選擇。

最后,高壓泵組必須有足夠的機械強度和較長的使用壽命。

高壓膠管系統(tǒng)的選用

高壓膠管是將高壓水泵產(chǎn)生的高壓水輸送到噴射槍具的運送工具。選用時重點考慮泵壓、流量、高壓膠管直徑、長度和管內(nèi)的粗糙度幾個重要參數(shù)。就從高壓膠管內(nèi)的阻力或壓力損失角度出發(fā),更容易分析高壓膠管參數(shù)的選擇。

額定壓力選擇

高壓膠管的額定壓力要等于或大于高壓泵的額定壓力,用此壓力定購高壓膠管,高壓膠管就能在廠方規(guī)定壽命下工作。清洗機運轉(zhuǎn)中,泵的壓力不得超過高壓膠管額定壓力,如超過,則膠管使用壽命降低。如果超過25%,膠管壽命就降低一半。同時,接頭等處,還有脹裂危險。

額定流量選擇

高壓膠管中高壓水的流量是由膠管內(nèi)徑和流速來決定的。管內(nèi)高壓水流速一般以6~8m/s為宜。

相同內(nèi)徑的高壓膠管,比如10mm,當(dāng)流量從50L/min增加到75L/min時,壓力損失則增大130%。換言之,當(dāng)膠管直徑不變,增大流量或增大高壓水的平均速度m,都會產(chǎn)生更大的阻力或壓力損失。故在選擇增大流量來提高清洗效率時,必需同時權(quán)衡壓力損失所造成的負(fù)面影響。

高壓膠管內(nèi)徑的選擇

高壓膠管內(nèi)徑的選擇必須同時考慮高壓膠管內(nèi)部壓力損失的大小及高壓膠管外部與大管道底面摩擦阻力的大小。膠管直徑越大,則壓力損失越小,射流最后打擊力也越大。高壓膠管內(nèi)徑的選擇受相互限制的兩個因素來約束:從減少噴頭上的動壓力損失角度看,內(nèi)徑越大越好;從延長噴頭在清洗管道中自進能力和長度看,內(nèi)徑越小越好。在實際中,須統(tǒng)籌兼顧。

通常流量在50L/min以下,選用內(nèi)徑6mm的高壓膠管,流量在60~90L/min,選用內(nèi)徑10mm的高壓膠管,而流量在100L/min以上,選用內(nèi)徑13mm以上高壓膠管。

高壓膠管的長度選擇

高壓膠管長度L越短,則壓力損失越小,噴頭上有效打擊力越大。故在清洗作業(yè)中,高壓膠管長度盡可能減短,即從卷筒上拆下多余部分膠管。只有在長距離管道清洗時才不得不將高壓膠管接長。

高壓膠管內(nèi)孔表面粗糙度選擇

高壓膠管內(nèi)層材料多為橡膠、尼龍或聚酰胺等,其光潔程度也依次提高。

粗糙度的摩擦系數(shù)越大,則壓力損失也越大。故選用高壓膠管時,盡可能選擇內(nèi)表面光滑的高壓膠管,借以增大噴頭出口打擊力。

高壓噴射槍具系統(tǒng)選擇

高壓噴射槍具主要由噴嘴、噴頭和手持噴槍幾個部分組成,它們是清洗機的直接工作機構(gòu)。其中,噴嘴又是將高壓水的壓力能直接轉(zhuǎn)成破碎結(jié)垢物速度能的核心元件。它的性能和質(zhì)量決定著整臺清洗機清洗效率的高低。故噴射槍具的好壞是清洗機使用者最關(guān)注的問題。它的設(shè)計應(yīng)該遵循下面三個條件:

a)保證高壓水泵在額定壓力、流量和功率情況下工作;

b)噴嘴孔形設(shè)計保證高壓水射流具有較高的致密性、集束性和打擊效率;

c)直接磨損件--噴嘴要有較高的加工精度和較長的使用壽命。

高壓噴嘴的最優(yōu)選擇

高壓水泵發(fā)出的高壓水輸入高壓噴嘴,從高壓噴嘴流出的是經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換之后的高速細射流。高壓噴嘴必須保證高壓水泵額定壓力、流量和功率的充分發(fā)揮。

如果高壓泵壓力、流量和噴嘴直徑的關(guān)系計算不方便,使用者也可通過噴嘴性能參數(shù)圖表查出其數(shù)值來。

高壓噴嘴的使用壽命

高壓噴嘴是能量直接轉(zhuǎn)換元件,因此也是清洗機的易損件。每個清洗機的使用部門都希望噴嘴有比較高的使用壽命。以降低清洗成本和減少頻繁更換噴嘴的麻煩。噴嘴壽命的提高主要取決于材質(zhì)選擇、加工質(zhì)量和硬度處理幾個環(huán)節(jié)。

1)材質(zhì)選擇。材質(zhì)選擇與高壓水泵壓力直接相關(guān)。如10MPa以下壓力的低壓清洗機??梢赃x用青銅或黃銅作材料;而15~100MPa中壓和高壓清洗機則宜用合金不銹鋼、碳鋼作材料;100MPa以上超高壓清洗機常用硬質(zhì)合金、人造寶石和金剛石作噴嘴材料,或在不銹鋼中鑲嵌這些材料。

2)提高硬度。選用不銹鋼等鋼材制作噴嘴時。應(yīng)當(dāng)選用中炭以上鋼材,以便通過調(diào)質(zhì)和淬火提高其表面硬度和耐磨性,進而提高使用壽命。

3)提高精度。噴嘴加工,特別是作為流道的內(nèi)孔應(yīng)當(dāng)精加工,如鉸孔、研孔,或者用電火花、激光和超聲波精加工。

通過上述幾種方法處理的噴嘴,均可獲得用戶滿意的使用壽命。將噴嘴裝在載體噴頭體上就構(gòu)成高壓噴頭,裝在手持式槍柄上就構(gòu)成噴槍。噴嘴、噴頭、噴槍統(tǒng)稱為噴射槍具。

噴嘴孔的形狀

射速型噴嘴:清洗壓力高清洗效率高清洗范圍小,如:水雷子噴頭等;

扇形噴嘴:清洗壓力低清洗效率低清洗范圍大;如:扇形噴頭等;

旋轉(zhuǎn)噴嘴:清洗壓力高清洗效率高噴射范圍大;如:旋轉(zhuǎn)噴頭、三維噴頭等。

噴射角面積:025度頑固油垢,2550度中度油垢,5080度輕度小量油垢。

噴射距離:噴射距離越小,沖擊力越大。

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