机构必须解决的安全问题。
五、我国高压水射流工业清洗的发展前景工业厂房的维护、设备的运行与维修都离不开工业清洗。
采用高压水射流的方法进行清洗,目前在国际和国内都处于主导地位,清洗所占比重约为整体清洗的80% ̄90%。
因此,高压水射流技术的进一步研究、高压水射流理论深入发展都显得十分重要。
在今后较长一段时间内要强化高压水射流理论的研究,要进一步应用和发展更强更大打击力度的磨料高压水射流理论和技术,使我国设备工程和工业清洗的管理和技术水平处于世界领先地位。
[编辑:吴建卿]高压水射流清洗设备的应用北京科技大学高压水射流研究所刘庭成北京北科威斯迈技术发展有限公司范晓红高压水射流清洗以水为介质,无污染、无腐蚀,已被广泛应用。
本文对高压水射流清洗设备的特点及其在设备节能环保方面的应用进行了介绍。
“十二五”规划纲要将绿色低碳发展作为我国经济社会发展的重大战略任务,明确了降低能耗、碳排放及污染物减排等约束性指标。
低碳经济催生节能环保产业的迅猛发展,其中就包括工业清洗行业。
一方面,随着低碳意识的不断深入,工业清洗作为节能手段将更加经常化和习惯化,另一方面,工业清洗也将产生深刻变革,低碳的高压水射流清洗技术将获得更快的发展。
一、我国高压水射流清洗技术发展概况高压水射流清洗技术是从20世纪70年代迅速发展起来的一项技术,以前发达国家主要采用化学方法清洗。
目前,高压水射流清洗已经成为发达国家的主流清洗技术,占到了清洗业市场份额的80%以上。
国内开发应用高压水射流清洗技术是在20世纪80年代,主要应用于石油化工、电力、煤炭、机械制造、涂装及核能军工等领域。
经过30多年的研究和实践,我国高压水射流清洗技术的研究取得了很大进展,研制开发出了一批新产品,有些已处于国际领先水平,特别是150MPa高压泵和清洗机的成功应用,对促进我国高压水射流清洗技术的发展具有重要意义。
二、高压水射流清洗技术和典型设备1.高压水射流清洗的基本原理高压水射流技术就是将水通过高压柱塞泵或是增压器升压至30 ̄400MPa,经过控制系统,通过喷嘴喷出能量高度集中的高速水流,速度一般接近声速或超过声速,甚至是声速的几倍,这种水流称为高压水射流,目前最高水压可达到5600MPa。
将这种高速水射流用来完成各种清洗作业的技术称为高压水射流清洗技术。
高压水射流清洗技术的作用机理十分复杂,当高压水射流作用在被清洗面上时,高压水射流具有的冲击、动压力、水楔、空化、磨削等作用对物体表面将产生冲蚀、渗透、剪切、压缩、剥离、破碎并引起裂纹扩散和水楔等效果,达到清洗的目的。
高压水射流清洗的应用包括冲洗、除油泥污垢、除漆、除锈、除鳞、去毛刺、洗屑等。
2.高压水射流清洗典型设备(1)设备制造。
目前,国内各种清洗设备生产企业总和已达1000多家,其中,高压水射流清洗机生产企业有700多家。
国产清洗机压力大多在150MPa以下,150MPa以上的清洗机主要靠进口。
目前国内已有公司研制出了200MPa以上的超高压清洗设备,正处于推广应用阶段。
(2)典型设备和应用。
高压水射流清洗设备的种类有很多,现就3种典型高压水射流清洗设备进行介绍。
①纯水射流清洗设备。
纯水射流在清洗领域中应用非常普遍,例如,石化企业换热器结垢物清洗、火力发电冷凝器结垢物清洗、热轧钢材除鳞等。
纯水射流清洗设备根据压力、流量、功率的大小,大致可分为如表1所示的4类。
对于不同的清洗对象和结垢种类,匹配合理的射流压力和流量,能以较低的能耗获得良好的清洗效果。
小型清洗机主要清除物体表面软8中国设备工程2013年2月2013年2月中国设备工程图1纯水射流清洗设备在汽车厂的除漆应用类型压力/MPa流量/(L/min)功率/kW典型用途小型清洗机0~150~4010清洗车辆、设备表面浮尘中型清洗机15~500~5035清洗排污管道、化工容器等大型清洗机50~140>5035~132清洗化工管道、换热器、锅炉、油井套管超大型清洗机140~275>60>160冷状态下除鳞和除漆除锈等表1纯水射流清洗设备根据压力和流量的分类垢或浮尘,其典型应用是洗车房清洗车辆;中型清洗机主要清除较硬垢,其典型应用是排污管道和化工容器等清洗;大型清洗机主要清除硬垢、漆、锈等,其典型应用是化工管道、换热器、锅炉、油井套管的清洗;超大型清洗机主要清除坚硬垢、严重锈蚀、附着力强的漆,其典型应用是冷状态下除鳞和除漆、除锈等。
目前国内外大部分的汽车涂装车间和格栅、挂具都已使用高压水射流技术除漆,如图1所示。
②磨料射流清洗设备。
在纯水射流中加入一定数量的磨料微粒,能大大提高水射流的冲击力,这种射流称为磨料射流。
目前混合磨料水射流的应用大都局限于单机不连续作业,不能实现连续供磨料、磨料回收及自动化作业。
在大量分析研究的基础上,笔者提出了磨料浆体连续射流系统,为了测试此系统对钢板表面除漆与纯水射流系统除漆效果的对比,进行了试验。
试验发现,纯水射流虽然可以将钢板表面的漆层清除掉,但要求系统压力一般在200MPa以上。
而磨料浆体连续射流系统在同样的清洗效果下,功率消耗约为纯水射流除漆系统的1/8~1/10,作业效率却是纯水射流除漆系统的10 ̄15倍,因此是一种环保节能的清洗方法。
磨料浆体连续射流系统的工作原理如图2所示,水、磨料和悬浮剂在磨料浆体罐中充分混合后形成磨料浆体,经砂浆泵加压后输送到混合腔与高压水充分混合,通过喷嘴射出磨料浆体射流作用在工件表面,实现对工件的清洗。
清洗后的磨料浆体由收集池收集,再由砂浆泵输送到分级器进行水、磨料分离再利用。
这个系统已应用在金属型材、板材表面冷态除鳞、除漆及除锈,还在机车车架、轮对、活塞缸及零部件除积碳等方面得到了应用。
③高温清洗设备。
使用高压、高温水射流清洗可以替代煤油、柴油对设备零部件的清洗。
高压水射流高温清洗设备有热水清洗机和饱和蒸汽清洗机两种类型,热水清洗机喷射产生的85℃的热水是清除干涸油脂垢、沥青垢的最佳手段,图3是热水清洗机应用于清洗大型转子油垢。
蒸汽清洗机喷射产生的150℃左右的饱和蒸汽可以溶解顽固油垢,高压的饱和蒸汽还可以切入细小的裂缝,剥离、去除残留物。
高压蒸汽还是设备喷漆之前表面清理的最佳手段,同时也可作为北方寒冷地区管道解冻的工具。
油田的油管清洗是否合格,直接影响到油管的修复与使用。
针对我国油管清洗问题,笔者设计出特别适用于黏稠油、含蜡高的油田油管清洗而且可在冬季温度低的条件下使用的高压水射流高温油管自动清洗系统。
系统的工作原理和部分清洗设备如图4、5所示。
工作时由操作台发出指令,高压泵站和加热炉开始处于工作状态,高压泵向换9中国设备工程2013年2月图5高压水射流高温油管自动清洗部分设备热装置提供高压水,加热炉加热换热装置,加热后的高压水由控制阀控制分别供给内洗喷枪及外洗清洗环,对油管内外壁进行清洗,被清洗油管及清洗完毕的油管由输送装置上管架输送到清洗工作位置或输送到下管架位置,高压泵用水由循环水系统和外供水源提供,整个操作系统由PLC自动控制,当检修和处理问题时,可以对清洗系统分别控制。
三、结语机械设备及生产装置结垢会使能耗增加、效率降低,严重时会影响正常生产或出现事故,因此及时清除结垢物是非常必要的。
高压水射流清洗技术具有节能环保等优点,其应用领域也越来越广泛。
目前,我国的高压水射流清洗技术正在向专业化、规范化发展,越来越多的领域认识到清洗对设备的重要性,因此高压水射流清洗技术和设备的研究及应用前景广阔。
[编辑:黄守宪]日前GE宣布,河南龙泉金亨电力有限公司1#机组一次顺利通过168h试运行,这是由GE新华控制工程有限公司提供的OC6000e控制系统首次在660MW超超临界机组上正式进入商业运营。
河南金亨电力有限公司2×660MW超超临界机组建设是伊电集团结构调整、产业升级关键项目,河南省“上大压小”重点工程,工程建设总投资51亿元,由河南第一火电建设公司负责安装,河南省电力调试院负责调试,河南省中大工程监理公司负责监理,项目建成后,可实现年发电量80亿kW·h,销售收入30亿元,经济效益、社会效益、环保效益均十分显著。
河南龙泉金亨电力有限公司1#机组于2011年6月1日开工建设,历时17个月建成发电,2012年11月1日由建设单位河南火一、河南省二、河南电科院、河南中大监理等单位举行了生产交接仪式。
这是GE新华控制工程有限公司OC6000e系统第一个在660MW超超临界机组上的成功应用,功能覆盖了DCS主机、MEH小机、BPC旁路、CHW化水、FGD脱硫、SCR脱硝、氨区等控制系统。
“倍加重视质量,确保精品一流”是河南龙泉金亨电力有限公司的工程建设目标,而GE新华公司在整个工程的进程中,对龙泉金亨电力有限公司主机、水网和脱硫系统热控自动化控制水平等关键设备操控做出了突出贡献。
GE新华控制的项目工程师团队凭借丰富的现场经验,不但在DCS系统硬件安装、网络搭建、逻辑组态方面思路清晰、工作高效,而且凭着他们多年的现场经验,与河南调试院以及龙泉金亨公司解决了很多逻辑优化、机组控制方式方面的技术难题。
在工程项目建设过程中,为了保证龙泉金亨公司的DCS系统硬件更可靠、功能更完善、逻辑更优化,GE新华公司的工程团队在整个工程期间,放弃假期坚持工作,确保了1#机组如期发电的DCS系统成功运行。
河南龙泉金亨电力有限公司副总工程师郭希庆表示:“本期工程河南龙泉金亨电力两台660MW机组选用GE新华的OC6000e控制系统,事实证明该系统运行十分稳定可靠,保证了在短短的17天内完成了从总启动到通过168h试运行,为我们机组以后的稳定商业运行提供了强有力的保障。
”GE新华OC6000e系统首次660MW超超临界机组成功应用10。