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低压射流清洗技术 - 实现远距离清洗

一、射流清洗的技术

液体射流清洗技术主要依据动量守恒定律(F=M.v/t),即运动物体短时间作用于物体表面而产生较大的冲击力,也被称为冲击清洗技术(Impingement Cleaning),即采用一定流量和压力的液体,产生集中的液流喷射到要清洗的表面,利用聚焦在冲击点上形成的冲击力和向外辐射的切向力来完成清洗,冲击清洗正是综合了垂直冲击力和辐射力的结果。

射流清洗的关键设备在于三维清洗器的选择,清洗器的运行条件决定了清洗的最终效果。

1.高、低压射流清洗技术

目前采用的液体射流清洗技术主要包括高压射流清洗(P≥100Bar)和低压射流清洗(P<16Bar)。高压射流清洗主要表现为较高的液体压力,它对清洗设备的耐压要求高,绝大多数采用高压低流,如人工清洗所使用的高压清洗机,它的清洗距离很小,需要人工操作;极少部分也采用高压高流,但这一技术对装置本身及被清洗容器/储罐的强度要求都非常高,投资也较大,应用范围也比较小,只在少数反应容器、锅炉清洗工程中使用。

而低压液体射流技术的压力和流量要求都比较适中,配套设备更通用,它适用的领域也非常广,几乎可以满足各行各业的使用要求,特别适合于储罐等易燃易爆储罐的清洗工作,如在油漆行业,由于使用醋酸丁脂等易燃易爆介质作为清洗液,则必须使用低压清洗。

2.高低压射流清洗对比

下图为高压(HP)和低压(LP)射流清洗,射流对罐壁的冲击力(mm水柱)对喷射距离(从清洗器到罐壁)的影响:

 

从表中可以看出,在较短的喷射距离内,高压喷射在罐壁上能产生更大的冲击力,但随着喷射距离的增加,高压喷嘴作用在罐壁上的冲击力随着与罐壁的远离距离会损失得非常快,在距离喷头0.3米处,流量为250~5000L/Min的低压喷嘴产生的冲击力是流量为75~125L/Min的高压喷嘴产生的冲击力的100倍。研究表明,冲击力差距产生的原因在于,高压喷嘴产生的液体动能被水柱周围的空气分子加速度所吸收。 可见,高压喷射系统在近距离射流清洗应用上效率高,但在中到大型储罐内表面的长距离喷射清洗应用时,如地下储储罐,原储罐,则采用低压清洗法则更为有效。

3.低压射流清洗的优势

  • 更高的冲击力和清洗流量使清洗更快捷。
  • 清洗液的循环利用,使清洗液消耗量更低。
  • 清洗系统配套设备投资更少。
  • 由于清洗时间和能源消耗的减少,总的清洗运营成本更低
  • 由于无需人工进罐,避免了人员暴露于危险环境中,使清洗过程更安全

二、低压射流清洗的技术先进性

1.流体驱动:自动清洗

传统的储罐的清洗方法往往费时,费力,资源浪费大,为提高清洗工作效率,采用自动化程度较高的射流清洗方式成为必然。

低压射流清洗技术采用的三维清洗器采用流体驱动,只需满足清洗器的运行条件(压力、流量),清洗器便可按照设定的运行轨迹自动进行清洗,整个过程无需人工干预。若需要停止清洗,则只需要停止增压泵或关闭送水阀即可,配合以全自动(半自动)控制系统,操作简单。

2.360度球面清洗:清洗更彻底

为保证产品质量,储罐或容器的清洗必须彻底。低压射流清洗技术采用三维清洗器,保证了清洗的彻底性。

三维清洗器利用轴向和径向两个异步旋转的结合形成了独有的、可重复的360度球面清洗模式,可快速清洗整个储罐的内表面。通过旋转速度的设定,为射流提供更优化的驻留时间,使清洗更彻底。这种完整的360度球面清洗,具有适当的旋转速度,自动完成对储罐内表面的清洗,并可精确预测运转轨迹。利用射流的穿透力,冲击罐体内表面,配合完美的旋转轨迹和适当的射流驻留时间(液体压强作用时间),可全面彻底地清洗整个储罐。

3.清洗时间短:效率更高

灵活的产品配制,恰当的清洗条件选择,利用低压射流清洗技术可高效地完成清洗,提高清洗工程的工作效率。

4.易撬装集成:更适用、更方便

低压射流清洗技术需要的相关设备简单,配制容易,能源消耗较少,可将整个清洗系统集中在一个撬装体上,方便车辆运输到部分室外储罐现场进行清洗,解决了室外储罐分布范围广引起的清洗难题。

三、低压射流清洗的经济性

低压射流清洗系统中的所有水泵、箱体、三维清洗器均为通用设备,采购成本低,采购渠道广、后期维护简单,维修费用低。 系统主要设备为三相异步电机驱动的水泵,其本身成本低、结构简单、运行可靠,配以适当安全保护系统可避免水泵电机因缺相、偏相、过载等烧毁;三维清洗器采用全不锈钢结构,结构寿命可长达20年,后期维护成本低。

四、技术的发展

低压射流循环清洗技术在储罐的清洗工程中,既满足了业主的清洗要求,清洗干净彻底,又为清洗单位节约了资源消耗。这种清洗方法既保障操作人员的人身安全,又对环境不会造成污染,符合国家提出的“节约能源、保护环境”、“大力发展循环经济”“可持续性发展”战略方针,是理想的可持续发展的储罐清洗方式。 利用低压射流循环清洗技术在各个行业清洗工程中都能得到应用,如铁路槽车、公路槽车、IBC、ISO罐等,具有广阔的发展前景。