高压水射流清洗技术
阿尔柯特(北京)清洗设备有限公司
JmaKT(Beijing)Cleaning Equipment Ltd
高压水射流清洗技术
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目录
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第三章 高压水射流清洗技术的优势
高压水射流清洗技术的优势
无环境污染 能清洗形状和结构复杂的各种设备和零部件 成本低 清洗过后的零部件,不需要洁净处理 易于实现机械化、自动化,清洗效率高
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设备选型时需要考虑的技术问题 影响水射流清洗机清洗效果的参数分析
泵输出压力:与射流打击力成线性关系 泵输出流量:与射流打击力有较大影响 高压管内径:对压力降有直接影响,对射流打击力有间接影响 高压管长度:对压力降有直接影响,对射流打击力有间接影响 喷嘴的直径:对射流打击力有很大影响,存在最佳喷嘴直径 射流的靶距:对射流打击力有很大影响,存在最佳靶距
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七十年代,我国成功地制造了高压水射流清洗机。到八十年代中期已从 国外成系列引进了高压水射流技术和设备。 市场销售资料表明,二十世纪八十年代,我国小型清洗机市场是一个缓 慢发展的时期。 进入九十年代以后,处于线性增长阶段。根据1995年的资料,美国水射 流清洗行业每年的营业额已达十亿美元,不仅制造厂使用高压水射流清洗, 而且大规模的工业清洗承包业已发展起来。
射流打击力 水射流打击物体表面的打击力主要体现在射流的压强上,如果压强大于垢物 的抗压强度,则垢物即被破坏。
最佳靶距 水射流对物体表面的作用力不仅与射流密度、速度有关,而且还与水射流离 该表面的距离有关,这是由于水射流的速度、结构随着其喷射距离发生变化,因 此水射流冲击物体的作用力也随喷嘴至物体表面的距离(靶距)不断变化,根据 实验结果,达到最大打击力的最佳靶距在100倍喷嘴直径左右。
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对于重油垢、干涸的油脂垢、沥青垢的清洗;北方地区冬天设备、管道的解 冻,应选用蒸气清洗机。因为145℃的高温蒸气足以将重油垢、干涸的油脂 垢、沥青垢彻底融化,大大提高其流动性,降低附着力,然后依靠24kg/cm2 的高压将其自基体表面冲刷下来。 对于极难清洗的热交换器散热管内的坚硬水垢、锅炉内的水垢,应选用压力 为700kg/cm2的大型高压清洗机。 对于一些体积较小、结构复杂、数量繁多的零部件的油污、油垢的清洗,应 选用零件清洗机。
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1972年在英国召开了第一届国际水射流技术研讨会,并确定以后每两年一 届,从而促进了高压水射流技术的研究、发展。如美国、德国等发达国家,在 高压水射流技术和应用上都已达到了国际先进水平。 七十年代,我国成功地制造了高压水射流清洗机。到八十年代中期已从国 外成系列引进了高压水射流技术和设备,广泛应用于各行业的清洗作业,清洗 范围从灰尘、油污到坚硬的水垢,从地面保洁、设备清洗到锅炉、热交换器管 道内部的清洗,可以说涵盖了各行各业。
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第二章 高压水射流技术的发展
清洗对于我们并不陌生,在生活中随处 可见,如衣物、锅碗瓢盆等的日常洗涤都是 清洗,它的年代久远无从考证;我们这里所 说的清洗是专指工业清洗,它是伴随着工业 革命而产生和发展的,它的发展经历了以下 三个阶段: 一、传统的清洗方法 传统的清洗方法基本是采用机械方法或 用煤油、柴油进行的人工清洗方法,费时、 费力、清洗不彻底。它的历史算来已有几百 年了,至今还在应用。
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二、化学清洗 随着化学工业的发展,各种专用的清洗剂应运而生,主要以酸性或碱性的 溶剂为主,在清除水垢、油垢等各种清洗场合起了很大的作用,化学清洗最大的 不足是对环境有污染,同时对被清洗物有一定的腐蚀作用,对人体有一定的伤害。 三、高压水射流清洗 水射流清洗自六十多年前开始出现,最初采用的是低压大流量的水射流清 洗,它通常使用的工作参数:压力是7MPa左右、水流量是20L/min。由于它的压 力比较低,通常为冷水,对于坚硬的水垢及油污、油垢的清洗无能为力。随着机 械制造水平的提高,从二十世纪七十年洗工作压力选择十分重要,既要考虑在除掉附着物同时不损伤基 体表面,还要考虑清洗压力对射流特性的影响,因此驱动压力等级是设计任何水射 流工艺系统的主要参数,下面的水射流压力等级是世界水射流界普遍认可的划分方 法。 低压 中压 高压 超高压 0.5-20 MPa 20-70 MPa
70-140 MPa 140 MPa以上
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高压软管是包含多层钢丝编织层的特种胶管,可以用快速接头与主机和喷枪 相连接,使清洗工作操作起来更灵活、方便。
加热装置一般采用燃油加热和电加热两种形式,高压水流过盘管时被加热到 所需的温度。
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图 1.3 清 洗 机 的 工 作 压 力 与 射 流 的 打 击 力 的 关 系 400
压 力 与 射 流 打 击 力 的 关 系
* 喷 嘴 直 径 为 1.3 o 匹配的喷嘴直径 350
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第四章 清洗方法比较
水射流作业与喷砂作业相比
具有显著的环境保护优势。无粉尘危害, 清洗废渣易于清理,美国环境大气质量标准已 禁止许多工种的喷砂作业。对于较难清洗的铁 路各种化工原料的罐车,采用高压水射流清洗 是完全可以胜任的,比现有的机械和化学清洗 方式优点多,无大气污染,节省能耗和清洗时 间,并且设备投资不高,具有良好的经济效益 和社会效益。
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机械力、热力、化学力
水射流的冲击力为机械力,热力可以用加热高压水的方法得到。机械力、热力 与化学力的综合作用即水基清洗。清洗剂以其润湿、渗透、乳化、分散、泡沫作用 而具有极强的清洗作用。以清洗油污为例,油污用不加清洗剂的低压水难以清洗, 一是由于油污与基体之间有粘接力;二是油和水之间存在着表面张力。清洗剂的润 湿、渗透作用,降低了粘接力;分散作用使油污中的碳粉、灰尘、金属细粉末形成 的结垢分散成许多微粒;清洗剂泡沫作用,能把裹着油垢脱离物体浮到水表面被射 流冲掉。而热力又加速了上述过程,十分容易清洗干净。这是物理清洗与化学清洗 联手的典型清洗技术。
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清洗设备的选型原则
根据被清洗对象结垢性质来选择,一般灰尘或较软的污垢选用小型冷水型, 油污油垢要选用热水和蒸汽型,坚硬的锅炉垢、水垢要选用大型高压清洗机,具 体如下: 对于地面、车辆外表面等油污、油垢不多的地方的泥垢、灰垢清洗,选用小型冷 水清洗机。 对于设备零部件上的油污、油垢的清洗及一些工程机械的油污的清洗,应选用热 水清洗机。因为85℃的热水可将油污、油垢软化,降低其与基体表面的粘结力, 然后靠高压水射流即可将油污、油垢自基体表面剥离,不用添加清洗剂即可获得 佳极的清洗效果。
射流的打击力 (N)
300
流量为40l/min
250
高压胶管内径为10mm 胶管长度为20m
200
150 70
80
90
100 110 120 清 洗 机 的 工 作 压 力 (MPa)
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高压水射流清洗机的组成
高压发生装置:由电机和高压水泵组成的泵组来产生高压水。 控制系统:由溢流阀、安全阀、喷枪扳机、电控装置等一起组成。 执行系统:由喷枪、喷头等组成。 辅助机构:由水箱、高压软管、框架、走行机构及连接管路等组成。
第一章 高压水射流技术的概念 第二章 高压水射流技术的发展 第三章 高压水射流的优势 第四章 清洗方法的对比 第五章 高压水射流清洗技术
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第一章 高压水射流技术的概念
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打击力
E=(mv2)/2
100倍
靶距
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速度核
初始段 基本段 消散段
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