贺!宏兴系列高压水清洗机系统申报省科技成果奖

发布时间:

2014-09-13

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  贺!宏兴系列高压水清洗机系统申报省科技成果奖

  高压水射流清洗技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术。高压水射流清洗具有清洗成本低、速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。自80年代中期传入我国以来,逐渐得到了工业界的普遍认同与重视。

  在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射流清洗等几十种形式。日本、欧美等西方发达国家在70年代以前主要采用化学方法清洗,自70年代末开始发展高压水射流清洗技术。到目前为止,高压水射流清洗已经成为西方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,在美国,高压水射流清洗已占到了清洗业的90%。

  我国的清洗行业多年来一直处于化学和手工清洗的落后状态,据估计,高压清洗机我国工业清洗目前80%是用化学方法。无论是化学清洗还是人工清洗都存在着清洗成本高、效率低、污染环境等问题,远远不能满足现代社会日益增长的工业及民用清洗要求。

  高压水射流清洗技术自80年代中期传入我国后,在90年代中期得到迅速普及。目前,高压泵水射流清洗在我国工业清洗中已超过10%,并且正在迅速增长。随着现代社会对清洗行业提出的效率、洁净率及环保要求的不断提高,高压水射流清洗技术在我国的普及应用是必然趋势。

  一、高压水射流清洗技术的特点

  "高压水射流"是指通过高压水发生装置将水加压至数百个大气压以上,再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细"水射流"。这种"水射流"的速度一般都在一倍马赫数以上,具有巨大的打击能量,可以完成不同种类的任务。将这种高度聚能的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"。

  高压水射流清洗属于物理清洗方法,与传统的人工、机械清洗及化学清洗相比,有如下优点:

  ①水射流的压力与流量可以方便地调节,因而不会损伤被清洗物的基体。

  ②高压水射流清洗不会造成二次污染,清洗过后如无特殊要求,不需要进行洁净处理。

  ③洗形状和结构复杂的物件,能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。

  ④高压水射流清洗快速、彻底。例如:下水管道的清通率为100%,清净率为90%以上;热交换器的清净率为95%以上;锅炉的除垢率达95%以上,清洗每根排管的时间为2~3分钟。

  ⑤清洗成本低,大约只有化学清洗的1/3左右,即柱塞泵高压水射流清洗属于细射流,在连续不间断的情况下,耗水量为1.8~4.5m3/h, 功率为35~90KW左右,属于节能型设备。

  ⑥高压水射流清洗用途广泛。凡是水射流能直接射到的部位,不管是管道和容器内腔,还是设备表面,也不管是坚硬结垢物,还是结实的堵塞物,皆可使其迅速脱离粘结母体,彻底清洗干净。高压水射流清洗对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求,只要求水射流能够达到即可。

  ⑦与化学清洗不同,高压水射流清洗无有害物质排放与环境污染问题,水射流物化后还能降低作业区的空气粉尘浓度,保护环境。

  清洗业一直是工业与民用必不可缺的重要环节。与其它清洗方式相比,高压水射流清洗在清洗效果与效率、清洗成本、以及环保等方面具有无可比拟的优势,其普及应用是必然趋势。

  二、高压水射流清洗技术的应用

  在我国,高压水射流清洗技术已经在包括石油、化工、冶金、煤炭、交通、船舶、建筑、市政工程以及核能军工等许多部门得到了应用。高压水射流清洗的对象包括:

  ①管道类:即上下水、排污、输油、煤气、排烟管道;

  ②各类热交换器、冷却塔、冷凝器;

  ③盛装气、水、油、溶液、浆体等流体介质的各种箱、柜、釜、罐、槽、舱等工业容器;

  ④压力容器,包括储气缸、高压釜、合成塔等;

  ⑤公路、铁路运输用的槽罐车,水运船舶的油料仓等;

  ⑥船舶,在船舶维修工作中,采用高压水射流可剥除船体、船舱和螺旋桨上的生长物;可清除船体水面线上下的油污,剥除压载箱、底板及船舱上的附着物及除锈等;

  ⑦钢材、铸件表面的除鳞、除锈、清砂;

  ⑧各种大型工业设备表面,如轧钢机表面除油去污等;

  ⑨各种大型建筑物、写字楼外表面;

  ⑩混凝土构筑物,包括路面翻松(深度6mm~25mm),路面污迹清除,机场跑道除胶以及混凝土冲毛等。

  适用于高压水射流清洗的结垢物的类型包括:各种机械堵塞物、各类盐碱结垢物、氧化铁、金属锈蚀物、油脂及油污凝结物、油漆、焦炭、石蜡、沥青、石灰、石子、沉渣、淤泥、船体上的附着物及海洋生物等。

  三、市场预测及经济效益分析

  随着我国工业进步与社会文明程度的提高,对工业及民用清洗的效率、环保等方面将提出愈加严格的要求。而目前我国的高压水射流清洗技术在整个清洗业的比重远未达到其应有的水平,因此,该技术在我国尚有较大的市场发展空间,其将成为一项方兴未艾、造就企业家与工业成功人士的前途远大的事业。

  河南宏兴高压清洗设备有限公司研制的"宏兴系列高压水射流清洗系统",是一个通用的高压工业清洗系统,具有适应性强,一机多能的特点。"宏兴系列高压水射流清洗系统"的用户可获得学校方面长期的技术支持与面向用户的技术服务,即可根据用户提出的特定要求与难题,研制专用的高压水射流清洗周边机构或系统提供给用户,以扩展与提升用户购买的"宏兴系列高压水射流清洗系统"的功能。

  一般来说,用户购买一台"宏兴系列高压水射流清洗系统",1~2个月即可收回成本,当年即可实现盈利。购置该系统的用户,一般可组建相应的清洗公司,并可与河南宏兴建立长期的业务纽带关系与技术支持。拥有该系统的清洗公司,一般需经理人员1~2名,操作工人4名(电工、钳工各1名),清洗过程中所用的电、水一般均由清洗任务所在单位负责提供,并无任何附加运作成本。在中等以上城市及大中型工矿企业,"宏兴系列高压水射流清洗系统"的用户均可在短时间内取得丰厚的经济回报,与此同时,由于引进了现代清洗技术,将解决许多在工业及民用领域中长期存在的清洗难题,从而为自身事业的发展提供了一个不可多得的机遇。

  关于经济效益计算,现就拥有一台"宏兴系列高压水射流清洗系统"的用户,就几种典型设备的清洗举例如下:

  1.管道清洗:

  一般排污及工业输送管道的直径在150~800mm之间,平均每班可清洗150m,清洗每米管路的价格为50~80元,每月按清洗20个班计算,则每月经济效益为:

  20′150′(50~80)=150000~240000元

  若每年工作6个月,则平均效益为:

  6′(150000~240000)=900000~1440000元

  2.热交换器清洗

  热交换器在许多工业部门都有应用,有些企业,如热轧带钢厂就拥有多种不同规格、型式的热交换器一百多台;焦化厂、化工厂则拥有大型塔式热交换器多台。对于中型一般结垢的换热器,平均一个班可清洗一台,每台清洗价格为5000~8000元。每月按工作20个班计算,则每台设备每月经济效益为:

  20′(5000~8000)=100000~160000元

  若每年工作6个月,则年经济效益为:

  6′(100000~160000)=600000~960000元

  四、宏兴系列高压水射流清洗系统

  "宏兴系列高压水射流清洗系统"由主机和30~50种周边机构组成,可以完成许多不同对象、不同工况的清洗任务。系统通用性强,并预留扩充余地,以便根据用户提出的特定任务进行二次开发,用以完成某些特定的复杂及恶劣工况的清洗任务,使系统的功能得到进一步的扩充与提升。

  "宏兴系列高压水射流清洗系统"配有低压供水,高压柔性输水管线以及供电电缆,其作业半径达100米。系统的标准配置为适应于管道与热交换器清洗的周边机构。另有多种型号的喷射装置及其它辅助设备供选择以适应各种不同的清洗任务。

  "宏兴系列高压水射流清洗系统"的标准机型为电动机驱动,也可提供柴油机驱动型以适应野外工作的要求。主机的机座设计适应于各种环境,可放在130卡车上组成一个移动式清洗单元。主机的形式也可根据用户的要求设计成移动式或其它形式。

  标准"宏兴系列高压水射流清洗系统"有宏兴50(50MPa)与宏兴70(70MPa)两种,也可以根据用户的需要提供100MPa的系统。标准系统的技术参数为:

  宏兴50高压水射流清洗系统:

  额定压力:50MPa

  额定流量:70 l/min

  额定功率:75kW

  工作介质:自来水或工业清水

  宏兴70高压水射流清洗系统:

  额定压力:70MPa

  额定流量:70 l/min

  额定功率:90kW

  工作介质:自来水或工业清水

  对于"宏兴系列高压水射流清洗系统"的用户在生产中可能遇到并提出的研制任务,现举例并建议如下:

  1.工业容器清洗

  工业容器的清洗内容为容器内表面的金属锈蚀、油污及凝结物。由于工业容器大都为小口径大腔室或异形腔室,内装的往往是有害或易燃易爆物质,加之容器大小、装置地点与位置各不相同,往往无法由人工直接进行,清洗需根据特定的要求研制专门的清洗装置与技术,主要包括:

  A.二维及三维旋转喷射装置和污水排放与收集装置设计。

  B.容器清洗平台及辅助装置设计。

  C.容器自动化清洗系统,包括:喷头自动进给装置研制(电动、液压传动或气压传动),相应的传动与电气控制系统设计。

  本项研究以现有的宏兴系列高压水射流清洗系统为平台,除去完成一般性清洗任务外,将主要用于完成特定工业容器的清洗任务,并根据要求实现人工控制的机械操作与自动化清洗操作。

  2.大口径管道的清洗

  对于直径≤Φ800mm的管道,用普通的喷射装置,如自进式喷头等由人工操作即可进行疏通与清洗。对于Φ800mm以上管道,由于喷射距离的限制,则需根据其直径规格研制专门的清洗机构及排渣机构,关键技术为:

  ①对于Φ800mm-Φ2000mm的管道,关键技术为二维旋转清洗装置及行走机构的研制,其牵引动力一般为钢丝绳牵引。

  ②对于Φ2000mm 以上管道,如直径为7.3m大型钢筋混凝土输送管道,一般需研制二维旋转清洗装置的自行走机构。

  本项研究将以宏兴系列高压水射流清洗系统为平台,除去完成一般性的清洗任务外,还将完成超大直径直管及弯管的机械化、半自动化清洗工作。

  3.船舶清洗

  主要指船体的清洗,包括:

  ①船底清洗装置:用于清洗船体底面。

  ②船体清洗装置:用于清洗船体。

  其关键技术为机械化清洗作业车与相应的控制系统。本项研究将以宏兴系列高压水射流清洗系统为平台,开发出自动化清洗船舶的系统,即清洗船舶的操作可由人工操作、人工控制的机械化操作或自动化操作进行。

  4.其它清洗装置的开发:

  以现有的"宏兴系列高压水射流清洗系统"为平台,开发诸如:高层建筑外表面清洗、混凝土构筑物清理冲毛、钢材铸件除鳞清砂等专门的高压水射流清洗装置,以及提供由用户提出的任何清洗难题的解决方案。

  "宏兴系列高压水射流清洗系统"的优势在于其设计者们卓越的创新能力。河南宏兴公司工程力学测试技术研究所具有一流的科研实力和对技术精益求精的精神。愿意为用户提供一流的技术与优质的服务,与业界有志于高压水射流清洗技术的同仁一道共创我国清洗工业的明天。