高壓水清洗設(shè)備的工作原理

工作原理：高壓清洗設(shè)備出水最高壓力達(dá)250Pa。為實(shí)現(xiàn)出水的高壓，清洗機(jī)首先將自來(lái)水（進(jìn)水壓力不小于1Pa）利用三相電機(jī)帶動(dòng)的柱賽泵經(jīng)三級(jí)加壓至高壓后，再由高壓噴槍噴出完成清洗。

高壓水清洗機(jī)，壓力達(dá)到500bar以上為超高壓水清洗機(jī)。是指通過(guò)高壓水轉(zhuǎn)換裝置（一般指高壓柱塞泵）將水經(jīng)過(guò)數(shù)級(jí)加壓，使其壓力至數(shù)百個(gè)大氣壓以上，再通過(guò)特殊制作的具有細(xì)小孔徑的噴射裝置轉(zhuǎn)換為高速的"水射流"的一種清洗設(shè)備。這種"水射流"的速度一般都在一倍馬赫數(shù)以上，具有巨大的打擊能量，可以完成不同種類(lèi)的清洗、清除任務(wù)。因?yàn)槠渥陨硖攸c(diǎn)，高壓水清洗也是世界上公認(rèn)最科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的清潔方式之一。

一、高壓水射流清洗技術(shù)的特點(diǎn)

高壓水射流是指通過(guò)高壓水發(fā)生裝置將水加壓至數(shù)百個(gè)大氣壓以上，再通過(guò)具有細(xì)小孔徑的噴射裝置轉(zhuǎn)換為高速的微細(xì)水射流。這種水射流的速度一般都在一倍馬赫數(shù)以上，具有巨大的打擊能量，可以完成不同種類(lèi)的任務(wù)。將這種高度聚能的水射流用來(lái)完成各種清洗作業(yè)的技術(shù)稱(chēng)為高壓水射流清洗技術(shù)。

高壓水射流清洗屬于物理清洗方法，與傳統(tǒng)的人工、機(jī)械清洗及化學(xué)清洗相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：

①水射流的壓力與流量可以方便地調(diào)節(jié)，因而不會(huì)損傷被清洗物的基體。

②高壓水射流清洗不會(huì)造成二次污染，清洗過(guò)后如無(wú)特殊要求，不需要進(jìn)行潔凈處理。

③洗形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物件，能在空間狹窄或環(huán)境惡劣的場(chǎng)合進(jìn)行清洗作業(yè)。

④高壓水射流清洗快速、徹底。例如：下水管道的清通率為100%，清凈率為90%以上；熱交換器的清凈率為95%以上；鍋爐的除垢率達(dá)95%以上，清洗每根排管的時(shí)間為2～3分鐘。

⑤清洗成本低，大約只有化學(xué)清洗的1/3左右，即高壓水射流清洗屬于細(xì)射流，在連續(xù)不間斷的情況下，耗水量為1.8～4.5m3/h,功率為35～90KW左右，屬于節(jié)能型設(shè)備。

⑥高壓水射流清洗用途廣泛。凡是水射流能直接射到的部位，不管是管道和容器內(nèi)腔，還是設(shè)備表面，也不管是堅(jiān)硬結(jié)垢物，還是結(jié)實(shí)的堵塞物，皆可使其迅速脫離粘結(jié)母體，徹底清洗干凈。高壓水射流清洗對(duì)設(shè)備材質(zhì)、特性、形狀及垢物種類(lèi)均無(wú)特殊要求，只要求水射流能夠達(dá)到即可。

⑦與化學(xué)清洗不同，高壓水射流清洗無(wú)有害物質(zhì)排放與環(huán)境污染問(wèn)題，水射流物化后還能降低作業(yè)區(qū)的空氣粉塵濃度，保護(hù)環(huán)境。

清洗業(yè)一直是工業(yè)與民用必不可缺的重要環(huán)節(jié)。與其它清洗方式相比，高壓水射流清洗在清洗效果與效率、清洗成本、以及環(huán)保等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，其普及應(yīng)用是必然趨勢(shì)。

二、高壓水清洗設(shè)備的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中使用的各種設(shè)備，常常會(huì)產(chǎn)生油垢、水垢、結(jié)焦、高溫聚合物、沉積物、腐蝕物等，它們顯著地影響了設(shè)備運(yùn)行效率和安全，清洗它們必不可免。與以往的手工清洗、化學(xué)清洗、超聲波清洗相比，高壓（超高）水射流清洗突現(xiàn)了其效率高、范圍廣、效果好地極大優(yōu)勢(shì)。

表1.高壓（超高）水射流清洗在部分工業(yè)部門(mén)的部分應(yīng)用。

工業(yè)部門(mén)

應(yīng)　用

備注

航　空 跑道除油、除膠、飛機(jī)表面除漆

制　鋁 清除罐槽、濾網(wǎng)、磨機(jī)及污水池內(nèi)壁的鋁礬土垢層

汽　車(chē) 車(chē)身除漆、除焊渣、底盤(pán)、罐槽涂裝前預(yù)處理

釀　造 清洗發(fā)酵罐、管道內(nèi)的發(fā)酵物和沉淀物及鍋爐、管匯等

水　泥 清除柵欄、樓板、管道外壁和生產(chǎn)設(shè)備的油脂、水泥垢層及爐

床、預(yù)熱器、旋轉(zhuǎn)窯等的垢層

化工、制藥 鍋爐、換熱器、罐槽、閥門(mén)、管道、蒸發(fā)器、反應(yīng)釜、電解槽、過(guò)濾器的清洗去污

建筑業(yè) 車(chē)輛、混合罐、鋪路機(jī)、瀝青灑布機(jī)、瀝青爐上清除污物、瀝青、油漬、焦油、水泥、膠合劑等

食品加工 清除桶釜、混合罐、輸送帶、蒸發(fā)器、換熱器上的油脂、污垢和殘?jiān)?

鑄　造 鑄件清砂、清除金屬氧化皮

高速公路 修路設(shè)備上的油脂、水泥、瀝青，橋梁和路面標(biāo)志、色污、焦油等的清楚，路面破碎

船　舶 船體、鉆井平臺(tái)、碼頭、儲(chǔ)罐、鍋爐、換熱器污垢、海生物附著、銹垢等的清除，除漆

肉類(lèi)加工 清除烤箱、攪拌機(jī)和桶、罐的油脂、血污和煙垢

機(jī)械制造 去除容器、管道、罐槽上的軋皮、銹層、焊渣、毛刺等

采　礦 清洗礦車(chē)、輸送帶、地下作業(yè)線(xiàn)、豎井，疏通由于煤、石塊、污泥、油垢造成的設(shè)備堵塞

市政工程 下水道疏通、公共衛(wèi)生設(shè)施和樓宇清洗，水處理廠(chǎng)的鈣碳垢層清除

油　田 鉆井平臺(tái)和儲(chǔ)罐的石蠟、原油殘?jiān)@井套管的泥垢清洗，管道疏通

石化橡膠 各種設(shè)備、容器內(nèi)外壁的污垢，換熱器、冷卻塔、煉焦?fàn)t中的原油殘?jiān)⒔褂臀酃?，各種沉淀物、橡膠、乳膠等的清洗

電　站 核燃料室的放射性污垢，鍋爐、換熱器、蒸發(fā)器的水垢，汽輪機(jī)葉片的清洗除垢

輕　工 換熱器、管道、造紙機(jī)、儲(chǔ)罐、蒸發(fā)器等設(shè)備的油脂、樹(shù)脂、污垢、木漿和糖垢的清除

冶　金 清除換熱器、鍋爐、加料槽、儲(chǔ)倉(cāng)的污垢，軋輥清洗、軋材表面除鱗

軍　工 對(duì)各種易燃、易爆、核輻射、毒、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥、戰(zhàn)斗部裝藥的清洗

除銹方面的應(yīng)用：

在許多工業(yè)場(chǎng)合都對(duì)原材料和設(shè)備的表面質(zhì)量提出了較高的要求；如冶金工業(yè)在軋制板材或管材中的氧化皮清理，噴涂、船舶等行業(yè)對(duì)涂裝表面質(zhì)量的　預(yù)處理等。

以往除銹主要有兩種方式：

1）敲擊---砂紙打磨----鋼絲刷打磨。優(yōu)劣無(wú)須評(píng)述。

2）干氣噴砂。此法效率很好，但一是成本高；噴砂必須是銅礦渣。二是污染非常嚴(yán)重，工作區(qū)上空砂煙彌漫。

3）而采用高壓（超高）水射流工業(yè)除銹卻避免了空氣污染，廢水還可循環(huán)使用，效果還非常好，同時(shí)還大大減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度?！袷匠P代替干式除銹已是形勢(shì)所趨。

對(duì)于一些高難度的工作，現(xiàn)在已研制出爬壁機(jī)器人,可以代替人們很難完成的高空工作,例如:高成建筑的清洗;大型船舶的表面清洗等.

三、市場(chǎng)預(yù)測(cè)及經(jīng)濟(jì)效益分析

隨著我國(guó)工業(yè)進(jìn)步與社會(huì)文明程度的提高，對(duì)工業(yè)及民用清洗的效率、環(huán)保等方面將提出愈加嚴(yán)格的要求。而目前我國(guó)的高壓水射流清洗技術(shù)在整個(gè)清洗業(yè)的比重遠(yuǎn)未達(dá)到其應(yīng)有的水平，因此，該技術(shù)在我國(guó)尚有較大的市場(chǎng)發(fā)展空間，其將成為一項(xiàng)方興未艾、造就企業(yè)家與工業(yè)成功人士的前途遠(yuǎn)大的事業(yè)。

一般的高壓水射流清洗系統(tǒng)具有適應(yīng)性強(qiáng)，一機(jī)多能的特點(diǎn)。同時(shí)高壓水射流清洗系統(tǒng)的用戶(hù)可獲得高壓水研究組織方面長(zhǎng)期的技術(shù)支持與面向用戶(hù)的技術(shù)服務(wù)，即可根據(jù)用戶(hù)提出的特定要求與難題，研制專(zhuān)用的高壓水射流清洗周邊機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)提供給用戶(hù)，以擴(kuò)展與提升用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的高壓水射流清洗系統(tǒng)的功能。

一般來(lái)說(shuō)，用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)高壓水射流清洗系統(tǒng)，1～2個(gè)月即可收回成本，當(dāng)年即可實(shí)現(xiàn)盈利。購(gòu)置該系統(tǒng)的用戶(hù)，一般可組建相應(yīng)的清洗公司，并可與相應(yīng)研究組織建立長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)紐帶關(guān)系與技術(shù)支持。擁有該系統(tǒng)的清洗公司，一般需經(jīng)理人員1～2名，操作工人4名（電工、鉗工各1名），清洗過(guò)程中所用的電、水一般均由清洗任務(wù)所在單位負(fù)責(zé)提供，并無(wú)任何附加運(yùn)作成本。在中等以上城市及大中型工礦企業(yè)，高壓水射流清洗系統(tǒng)的用戶(hù)均可在短時(shí)間內(nèi)取得豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，與此同時(shí)，由于引進(jìn)了現(xiàn)代清洗技術(shù)，將解決許多在工業(yè)及民用領(lǐng)域中長(zhǎng)期存在的清洗難題，從而為自身事業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)不可多得的機(jī)遇。

四、高壓水射流未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

低價(jià)格

高壓水射流清洗自上世紀(jì)八十年代引進(jìn)以來(lái)在中國(guó)已有二十余年的發(fā)展。在技術(shù)引進(jìn)之處，高壓水射流以明顯的技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)占有了市場(chǎng)，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，二十余年的發(fā)展過(guò)程中，隨著技術(shù)的成熟與人們對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的逐步了解，各種各樣的高壓水清洗公司紛紛建立，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。但是整體來(lái)看，目前的競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在價(jià)格戰(zhàn)的低端競(jìng)爭(zhēng)上，在保證利潤(rùn)的情況下就要壓縮成本就成了必然之選。、

高技術(shù)

現(xiàn)有的高壓水清洗企業(yè)良莠不齊，許多廠(chǎng)家只是代理國(guó)外的清洗設(shè)備直接賣(mài)給需要的化工企業(yè)或者其他清洗目標(biāo)企業(yè)，結(jié)果往往由于設(shè)備與被清洗機(jī)械部匹配導(dǎo)致無(wú)法清洗或者清洗不達(dá)標(biāo)。這就提醒國(guó)內(nèi)的高壓水清洗行業(yè)要提高自身的研發(fā)能力來(lái)面對(duì)國(guó)內(nèi)各種各樣不同的清洗狀況制定不同的清洗方案。同時(shí)，由于競(jìng)爭(zhēng)的存在，清洗目標(biāo)企業(yè)對(duì)清洗的質(zhì)量也越來(lái)越關(guān)心，而且，清洗目標(biāo)企業(yè)在清洗期間往往要停用目標(biāo)設(shè)備，所以清洗的時(shí)間也是他們非常關(guān)心的，而技術(shù)的提高往往有利于這兩方面問(wèn)題的解決，于是能更好的提高市場(chǎng)占有率。

寬領(lǐng)域

高壓水射流清洗一開(kāi)始就只出現(xiàn)在工業(yè)清洗的領(lǐng)域，由于其對(duì)環(huán)境無(wú)污染而且介質(zhì)是水方便獲得，在工業(yè)清洗領(lǐng)域迅速的拓展，從化工、煤炭到電力以及除銹、噴涂預(yù)處理。高壓水射流技術(shù)的廣泛適用性還應(yīng)該在民用清洗領(lǐng)域繼續(xù)拓展，比如高層的建筑樓外清洗以及廣場(chǎng)地面黏著物。

嚴(yán)規(guī)范

國(guó)外的清洗施工都有嚴(yán)格的規(guī)程控制清洗操作，而國(guó)內(nèi)由于市場(chǎng)規(guī)范還不嚴(yán)格，往往不注重這方面的監(jiān)管。而高壓水是具有高能量的水流，一旦直接接觸人體，極容易發(fā)生危險(xiǎn)。而且由于清洗的目標(biāo)設(shè)備往往比較大，存在高處作業(yè)的可能，如果是石化企業(yè)中的清洗項(xiàng)目則存在燃爆的隱患。與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比，人身安全是要放在首位考慮的，相信國(guó)家有關(guān)方面會(huì)進(jìn)一步加大清洗行業(yè)的安全工作，而相關(guān)的企業(yè)也要做好這方面的工作，讓工人，目標(biāo)企業(yè)都放心。

尋求多方面技術(shù)合作

高壓水射流只是一個(gè)單一的技術(shù)手段，也有其自身的局限性，比如無(wú)法清洗復(fù)雜管路、易燃易爆品清洗流程過(guò)于復(fù)雜。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，由于以后清洗環(huán)境的多變，以及新的的清洗難題的產(chǎn)生，各種技術(shù)必然要有一個(gè)組合使用的趨勢(shì)，才能努力使所有問(wèn)題都有恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。