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    高壓水射流清洗機的選配條件

    發布時間:2019-08-13 15:42   查看次數:

    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,是雜質堵塞物,還是均質結垢物;雜質堵塞物中,是泥沙石子混合物,還是油污廚余混合物;均質結垢物中,是鈣鎂離子等鹽堿結垢物,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社會使用;是專門清洗某類設備,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備。

    如是清洗發電廠熱交換器中的硅酸鹽均質結垢物,就要購置超高壓小流量(120~150MPa,40~50L/min)電機驅動清洗機。如是市政工程清洗大直徑(500~600mm)排污管道中的雜質堵塞物,就需要購置低壓力、大流量(15~20MPa、100~200L/min)柴油機驅動清洗機。如是城市物業小區清洗小直徑(200mm以下)非均質堵塞物排污管道,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垢物壓力強度相適應的,只要清洗機的壓力強度超過結垢物的抗壓強度,結垢物就可以被破碎、去除。

    清洗機壓力的選擇,還必須注意到,該壓力只能破壞結垢物和堵塞物,但絕不能破壞特定材質的管道和設備。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的抗壓強度,因此,清洗時不會損傷管路和設備。

    C.明確流量要求

    在清洗機壓力強度已經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境決定的,或選電動機,或選柴油機。大中型企業清洗廠內設備的結垢物和堵塞物,應選用電動機驅動,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,由于現場可能沒電源,或接線很不方便,宜于選用柴油機驅動。原動機種類選定之后,就可以根據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選用分析

    高壓水射流清洗機系統主要包括高壓泵組系統、高壓管路系統、高壓附屬部件系統以及高壓噴射槍具系統等。高壓泵組發出額定壓力和流量的高壓水,后者通過高壓膠管、卷管系統、腳閥彎頭接頭等附屬部件系統,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部構造和聯接體系。 

    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。

    高壓膠管系統的選用

    高壓膠管是將高壓水泵產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、長度和管內的粗糙度幾個重要參數。就從高壓膠管內的阻力或壓力損失角度出發,更容易分析高壓膠管參數的選擇。

    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定壽命下工作。清洗機運轉中,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徑和流速來決定的。管內高壓水流速一般以6~8m/s為宜。

    相同內徑的高壓膠管,比如10mm,當流量從50L/min增加到75L/min時,壓力損失則增大130%。換言之,當膠管直徑不變,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,必需同時權衡壓力損失所造成的負面影響。

    高壓膠管內徑的選擇

    高壓膠管內徑的選擇必須同時考慮高壓膠管內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,內徑越小越好。在實際中,須統籌兼顧。

    通常流量在50L/min以下,選用內徑6mm的高壓膠管,流量在60~90L/min,選用內徑10mm的高壓膠管,而流量在100L/min以上,選用內徑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。

    高壓膠管內孔表面粗糙度選擇

    高壓膠管內層材料多為橡膠、尼龍或聚酰胺等,其光潔程度也依次提高。

    粗糙度的摩擦系數越大,則壓力損失也越大。故選用高壓膠管時,盡可能選擇內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。其中,噴嘴又是將高壓水的壓力能直接轉成破碎結垢物速度能的核心元件。它的性能和質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注的問題。它的設計應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。

    高壓噴嘴的最優選擇

    高壓水泵發出的高壓水輸入高壓噴嘴,從高壓噴嘴流出的是經過能量轉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揮。

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

    高壓噴嘴的使用壽命

    高壓噴嘴是能量直接轉換元件,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選擇、加工質量和硬度處理幾個環節。

    1)材質選擇。材質選擇與高壓水泵壓力直接相關。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。應當選用中炭以上鋼材,以便通過調質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孔應當精加工,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成高壓噴頭,裝在手持式槍柄上就構成噴槍。噴嘴、噴頭、噴槍統稱為噴射槍具。

    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;

    旋轉噴嘴:清洗壓力高清洗效率高噴射范圍大;如:旋轉噴頭、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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