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【标题】水泵材质的选择原则
水泵材质的选择原则--无锡前洲高压泵厂

【作者】前洲高压泵|【来源】前洲高压泵|【发表时间】2017-6-30|【点击数】455 次

  高压水射流清洗机的选配分析

  一、高压水射流清洗机合理选配的重要性

  在国际上,无论是工业清洗,市政工程清洗,还是民用清洗,目前都在使用高压水射流清洗机,占各种清洗设备比例的80%以上。因此,如何根据使用要求选好机型,配好设备,降低成本,减少损失和浪费,就显得十分重要。

  以郑州广源清洗设备有限公司为例,每年都有上千家客户前来选购设备,大多数选购这在谈购机要求时,都会先提出压力要求,然后再问其他参数要求时,却都很茫然或觉得无所谓,往往忽视了其余2/3的主参数---高压水流量以及原动机类型与功率的要求。结果不是造成选配机型不合理,使购置成本过高,就是造成清洗效果不理想,解决不了试机的清洗难题。某大型炼油厂用200多万人民币从国外购置一台清洗机,结果连清洗炼油厂热交换器都很困难,主要是选购者忽视了流量在清洗中的重要作用; 另有一个用户购置一台电机驱动清洗机欲清洗户外排污管道,结果因电源问题解决不了而无法使用; 还有一个客户,从多家厂商分别购置高压水泵、动力机和喷具等,攒了一台清洗机,结果因为匹配不合理,使机器要么是压力上不去,要么压力上去了,却又白白损失流量,不能有效使用,由此可见清洗机选配的重要性。

  二、高压水射流清洗机的选配条件

  清洗机选配主要由清洗使用要求,高压水泵额定压力,高压水泵额定流量和原动机性能参数四个条件确定。因此,选配条件可分为以下几点:

  2.1 清洗使用要求:

  购置清洗机前必须首先明确清洗对象,是用于清洗排污管道、物料输送管道,还是用于清热交换器、锅炉、罐釜槽仓,或者是清洗大型设备和建筑物表面等等。进而需要明确清洗垢物的种类,是杂质堵塞物,还是均质结垢物;杂质堵塞物中,是泥沙石子混合物,还是油污厨余混合物;均质结垢物中,是钙镁离子等盐碱结垢物,还是硅酸盐垢物。另外,还需明确是单位自用,还是作为清洗公司服务社会使用; 是专门清洗某类设备,如热交婚期,锅炉或者排污管道单独使用,还是选择一台清洗机用于综合清洗各类设备。

  如实清洗发电厂热交换器中的硅酸盐均质结垢物,就要购置超高压小流量(120-150Mpa,40-50L/min)电机驱动清洗机。如实市政工程清洗大直径500-600mm排污管道中的杂质堵塞物,就需要购置低压力,大流量(15-20Mpa 100-200L/min)柴油机驱动清洗机。如实城市物业小区清洗小直径300mm以下非均质堵塞物排污管道,就需要购置低压力小流量(12-16Mpa 50-75L/min)清洗机。

  如果是一家清洗公司,则各类清洗对象,各类硬度的结垢物都希望能清洗,就需要勾选一台压力和流量综合性能都比较强的(50-70Mpa 70-80L/min )柴油机驱动清洗机。如果只是为解决偶然聚到的特殊的高难度清洗工程,建议可以找更专业的合作伙伴来共同完成。

  2.2 明确压力要求:

  清洗机的压力是与被清洗结垢物压力强度相适应的,只要清洗机的压力强度超过结垢物的抗压强度,结垢物就可以被破碎、去除。

  清洗机压力的选择,还必须注意到,该压力只能破坏结垢物和堵塞物,但绝不能破坏特定材质的管道和设备。比如金属管道(铸钢管、铸铁管、黄铜管和紫铜管等),其抗压强度均大于3000kg/cm2,钢筋混凝土管道,其抗压强度约为2000kg/cm3,一般选用的高压水清洗机的额定压力都远小于管道材质的抗压强度,因此,清洗时不会损伤管路和设备。

  2.3 明确流量要求

  在清洗机压力强度已经足以使垢污破坏的情况下,如果要大幅度提高清洗效率,需要增加的是流量而不是压力了。

  

  流量对清洗效率的作用比压力大得多,这一结论对选择和使用清洗机十分重要。

  2.4 明确对原动机的要求

  原动机的选择是由使用部门和使用环境决定的,或选电动机,或选柴油机。大中型企业清洗厂内设备的结垢物和堵塞物,应选用电动机驱动,因为他们有足够的电源和电能可供使用。市政工程或其他部门清洗排污管道,由于现场可能没电源,或接线很不方便,宜于选用柴油机驱动。原动机种类选定之后,就可以根据高压泵的功率需要来计算原动机功率。

  

  

  根据原动机功率Ny, 即可选定该机型号。至此,高压泵和原动机的型号都可确定,再将相应的其他部件,诸如配电柜、电缆、水箱、邮箱和高压胶管,喷射枪具等按原动机额定压力,流量和功率要求配置齐全,完整的一台清洗机则选配完毕。

  三、高压水射流清洗机系统选用分析

  高压水射流清洗机系统主要包括高压泵组系统、高压管路系统、高压附属部件系统以及高压喷射枪具系统等。

  高压泵组发出额定压力和流量的高压水,后者通过高压胶管、卷管系统、脚阀弯头接头等附属部件系统,最后到达孔径狭小、曲折多变的喷嘴出口处,其压力和流量都有很大的损失,清洗机可能只是感觉效率低下,但却不知其原有所在,现在加以分析。

  3.1 高压泵组的选用

  高压泵组包括柱塞式高压水泵,调压阀,安全阀,压力表等控制装置。高压泵组是清洗机高压水的发生装置。因此,它必须保证额定压力和流量的高压水输出,同时保证有较长的使用寿命,另外,还需要有方便的维护检修内部构造和连接体系。

  最后,高压泵组必须有足够的机械强度和较长的使用寿命。

  目前,我国高压水泵制造厂有几十家,其技术水平和售后服务质量也参差不齐,用户应当精心选用。

  3.2 高压胶管系统的选用

  高压胶管是将高压水泵产生的高压水输送到喷射枪具的运送工具。 选用时重点考虑泵压、流量、高压胶管直径、长度和管内的粗糙度几个重要参数。 就从高压胶管内的阻力或压力损失角度出发,更容易分析高压胶管参数的选择。因为高压水在胶管中的流动呈现紊流状态,而紊流的压力损失可按下式进行计算。

  

  3.2.1 额定压力选择

  高压胶管的额定压力要等于或大于高压泵的额定压力,用词压力订购高压胶管,高压胶管就能在厂方规定寿命下工作。清洗机运转中,泵的压力不得超过高压胶管额定压力, 如超过,则胶管使用寿命降低。如果超过25%, 胶管寿命就降低一半。同时,接头等处,还有胀裂危险。

  3.2.2 额定流量选择

  高压叫观众高压水的流量是由胶管内径和流速来决定的。管内高压水流速一般以6-8m/s为宜。

  相同内径的高压胶管,比如10mm,当流量从50L/min增加到75L/min时,压力损失则增大130%。换言之,档胶管直径不变,增大流量或增大高压水的平均速度Vm, 都会产生更大的阻力或压力损失。故在选择增大流量来提高清洗效率时,必须增大高压内径。

  如何选型、如何选择泵的材料成为化工行业最重要的问题。通常有个误区,认为不锈钢是万能材料,不论什么介质和环境条件不锈钢都可以胜任。这么做很冒险,轻则引起交易纠纷,重则引起重大事故。下面列举常见的几种化工介质及其选材

  1、盐酸。决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀,当盐酸浓度比较高的时候包括各种不锈钢材料都耐不住其腐蚀,含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。

  2、硫酸。作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,因此泵阀材料不宜用碳钢和铸铁;即使是普通不锈钢如304和316对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁或者高合金不锈钢即20号合金制造,但是他们铸造及加工难度都很大大。氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵是一种更为经济的选择。

  3、硝酸。作为一种具有强氧化性的酸,一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,常温下,氟塑料和不锈钢材料对硝酸都有很强的耐蚀性,值得注意的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。

  4、醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。

  5、碱。常见化工类碱为氢氧化钠。80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液都可以用钢铁材质,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加了,但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液,特殊要求时可采用各类化工玻璃钢泵、化工塑料泵、四氟磁力泵不锈钢磁力泵、氟塑料磁力泵、耐高温磁力泵等。

  6、氨(氢氧化氨)大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。

  7、醇类、酮类、酯类等。醇类常见的如甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等;酮类如丙酮、丁酮等;酯类如甲酯、乙酯等,它们基本没有腐蚀性,一般常见材料均可,但为了清洁最好选用不锈钢材料;另外值得注意的是酮、酯对多种橡胶均有溶解性,在选择机封材料时应该注意一下。

  8、盐水及海水类。像海水这类介质,普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢材料较好

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