高压清洗机(以下简称"清洗机")是一种额定排出压力为 10MPa~300MPa、机组功率为 15kW~800kW、输送介质为常温清水、由电动机或其他原动机驱动的清洗机。今天我们来学习关于高压清洗机技术要求及试验方法的内容。
1、技术要求
1.1 一般要求
1.1.1 清洗机应按规定程序批准的图样及技术文件制造。
1.1.2 清洗机应配置进水过滤系统,采用有压进水方式。
1.1.3 清洗机在初始工况下运转时,泵润滑油温度应不超过 75℃,其温升应不超过 45K。
1.1.4 清洗机主机在初始工况下运行时,不包括射流在内的噪声值不超过表 1 的规定。压力和功率超出表 1 范围和柴油机组不执行表 1 规定。当泵机组噪声超过表 1 规定,应采用降噪方式使之符合。
表 1 清洗机主机的噪声值
单位为分贝(A)
机组功率 kW | 额定压力 /MPa | ||
10~70 | >70~150 | >150~250 | |
≤37 | 87 | 90 | 90 |
45~75 | 93 | 94 | 95 |
90~250 | 96 | 97 | 97 |
>250~800 | 100(或不高于原动机噪声值) |
1.1.5 清洗机连接部位的静密封不得有泄漏现象。
1.1.6 清洗机应有便于拆装运输的起吊装置。
1.2 性能要求
1.2.1 初始工况
初始工况是清洗机参数匹配合格标志,也是清洗机易损件寿命判据起点。清洗机的初始工况应符合以下两种工况之一:
a)在清洗机工作(即喷嘴射流)期间,泵的溢流阀(或其他阀)无泄漏,即射流流量为全部清洗机流量,其初始排出压力为额定压力的 90%~105%;
b)在清洗机工作(即喷嘴射流)期间,泵的排出压力为额定压力,其溢流阀(或其他阀)的初始溢流量不大于全部清洗机流量的 10%。
1.2.2 清洗机流量
高压清洗机流量应符合表 2 的要求。
表 2 流量与理论流量比
项目 | 额定压力 /MPa | |||
10~50 | >50~100 | >100~200 | >200 | |
Qa∶Qt | ≥88% | ≥84% | ≥82% | ≥80% |
注:Qa 表示清洗机流量,Qt 表示清洗机泵的理论流量。 |
1.3 装配要求
1.3.1 清洗机的非加工表面应清理干净。对可能锈蚀件,与水接触的非加工表面涂防锈漆,与油接触的非加工表面涂耐油漆。
1.3.2 所有零件(包括外协件)应按图样技术要求检验合格后方能装配。
1.4 主要零部件要求
1.4.1 清洗机所用的材料应有合格证明,证明其符合有关标准方可使用。压力不小于 100MPa 的高压清洗机承压件材料的选择应符合 JB/T 6909 的规定。
1.4.2 灰铁铸件应符合 GB/T 9439 的规定;铸钢件应符合 GB/T 11352 的规定;铝合金铸件应符合 GB/T 1173 的规定;铜铸件应符合 GB/T 1176 的规定;承压管件应符合 GB/T 14976 和 JB/T 6909 的规定。
1.4.3 结构复杂的主要零件(铸件、锻件、焊接件)应进行消除内应力处理和无损探伤检测。
1.4.4 泵体、填料函、进口分液块、出口集液块、阀体、容器、软管总成、喷枪、喷头、喷杆等承压件应做耐压试验,试验压力按表 3 的规定。试验压力达到规定值后,保压时间不少于 15min 或按 JB/T 9090 的规定。保压期间被试零件不应渗漏。
表 3 试验压力
额定压力/MPa | 试验压力 | 试验介质 |
10~50 | 1.5 倍额定压力 | 清水 |
>50~100 | 1.25 倍额定压力或不低于 75MPa,取高值 | |
>100 | 1.10~1.25 倍额定压力(压力高,取低系数)或不低于 125MPa,取高值 |
1.4.5 安全阀的动作应灵敏、可靠,安全阀的开启压力应符合表 4 的规定。
表 4 安全阀开启压力
泵额定压力 /MPa | ≤100 | >100 |
系列安全阀开启压力 | (1.10~1.15)倍泵额定压力 | (1.05~1.10)倍泵额定压力 |
1.4.6 喷枪阀应灵敏、可靠。截流型喷枪关闭时,溢流阀开启,此时清洗机的排出压力应降为常压;溢流型喷枪关闭时,清洗机则处于工作状态。截流型喷枪一般为常闭型,溢流型喷枪一般为常开型。
1.4.7 调压溢流阀、脚踏控制阀、喷枪阀在清洗机连续运行期间,均应灵敏起跳,可靠运行。
1.4.8 阀与阀座应配研,研磨后进行煤油渗漏试验:将阀与阀座倒置,注入煤油,3min 内不应渗漏。阀组允许修复。
1.4.9 手持作业的喷枪(杆)的反冲力应不大于 200N;当清洗机配置喷枪是单枪作业时,清洗机功率不宜大于 55kW。
1.4.10 旋转喷头在清洗机连续运行期间应平稳旋转、无卡阻。二维旋转喷头在运行中应无啸声;三维旋转喷头转速值应在 120r/min 以下。
1.4.11 磨料射流系统应保证供料均匀、连续、无堵塞。
1.4.12 易损件寿命指标应符合表 5 的规定,其指标考核的依据为运行或试验的积累记录。
表 5 易损件寿命
单位为小时
易损件名称 | 额定压力 /MPa | |||
≤100 | >100~200 | >200~250 | >250 | |
喷嘴 | 300 | 200 | 150 | 100 |
密封 | 1200 | 800 | 500 | 300 |
阀组 | 1200(允许修复) | 800(允许修复) | 600(允许修复) | 500(允许修复) |
磨料射流喷嘴 | 70 |
1.5 安全要求
1.1.1 联轴器或带轮等外露的运动部件应设防护罩,防护罩应拆卸方便。
1.1.2 当清洗机在易爆环境使用时,其电气设备应符合 GB 3832.1 的规定。
1.1.3 喷枪最小长度应符合 GB/T 26148 规定。喷枪须设置锁紧机构。
2、试验方法
2.1 一般要求
2.1.1 清洗机作为一个系统,其试验可独立进行。
2.1.2 试验介质为 0℃~60℃ 的清水。
2.1.3 试验时,需要配置射流导流机构。射流导流机构做成"z"型管路,改变射流的直接冲击方向。
2.1.4 清洗机在额定压力下同步测量流量时,可采用容积法,即采用容器收集常压流量。
2.1.5 清洗机负荷运转试验达到的工况参数应不低于初始工况参数。
2.1.6 泵的单独试验应符合 GB/T 7784-2018 的规定。
2.1.7 被测参数的测量仪器、仪表指示值的波动范围应不超过表 6 的规定。
表 6 测量仪器、仪表指示值的波动范围
被测参数 | 波动范围 | 被测参数 | 波动范围 |
压力 | ±5% | 液体温度 | ±2℃ |
流量 | ±1% | 泵的输入功率 | ±2% |
泵速或转速 | ±1% | 原动机的输入功率 | ±2% |
2.1.8 试验时,确认清洗机运转达到稳定工况后,所有仪表读数应同时读出和记录。每个被测参数的测量次数应不少于 3 次,取算术平均值为测量值。
2.1.9 清洗机的所有试验操作应执行 GB/T 26148 的规定。
2.2 试验项目
2.2.1 试运转试验
2.2.1.1 负荷运转试验前应进行空载试运转试验,时间 30min。
2.2.1.2 试运转中清洗机应无异常声响、振动和泄漏,润滑、温升和所有保护装置应正常。
2.2.2 负荷运转试验
2.2.2.1 负荷运转试验应在额定泵速下,排出压力从常压逐渐上升到初始工况压力的过程中进行。试验不少于四个压力等级,每个压力等级运转时间不少于 15min,初始工况下运转不少于 2h。
2.2.2.2 测量初始工况下的压力与流量。
2.2.2.3 配管与连接应与清洗机用泵的最大排出压力相适应。
2.2.3 性能试验
2.2.3.1 性能试验应确定流量、功率与压力的关系,并绘出性能曲线。
2.2.3.2 性能试验应按压力额定值 20%、40%、60%、80%、100% 升压,在每一个排出压力下同时测量和记录泵速、流量、功率和排出压力值。
2.2.3.3 在额定工况下,喷枪和脚踏控制阀动作次数应不少于 5 次,调压溢流阀操作不少于 3 次,不得出现卡阻和失控现象。
2.2.4 安全阀试验
2.2.4.1 安全阀有弹簧预压式、膜片式。安全阀安装在泵排出端,型式不限。
2.2.4.2 逐渐关闭排出管路阀门,提高排出压力,在规定的起跳压力下,弹簧预压式安全阀应动作灵敏,试验应不少于 3 次,试验后安全阀能自动复位。
2.2.5 噪声试验
清洗机在额定工况下按 GB/T 7784-2018 附录 C 的规定测量其噪声。
2.2.6 喷射试验
2.2.6.1 清洗机在初始工况下,喷射开关试验应不少于 30 次,启闭灵敏、可靠、无泄漏。
2.2.6.2 每一种喷嘴或喷头按交验数量的 10% 做抽查检验(最少为 1 个),每只喷嘴或喷头的累计试验应不少于 1h。
2.2.6.3 固定一种喷嘴或喷头进行试验,累积试验 100h(中途允许停机,但不应更换喷嘴或喷头,停机时间应从累积时间中扣除),检测初始工况的变化。
2.2.6.4 喷嘴射流非雾化区长度不小于 150mm,累积试验 100h 后,非雾化区长度不小于 120mm。
2.2.6.5 旋转喷头无卡阻、无啸声。
2.2.6.6 磨料射流的累积试验不少于 1h,磨料的粒度、材料和消耗量应做记录。
2.2.7 连续运转试验
2.2.7.1 连续运转试验应在所有试验项目完毕后,在初始工况和最大泵速下连续运转。试验期间允许中途停机。运转中出现故障允许停机检查主要零部件损坏情况,试验应重新开始。
2.2.7.2 连续运转试验时间为 100h,泵和射流部件同步进行。
2.2.7.3 清洗机运行中不更换任何易损件,当排出压力比初始工况下降 10% 时,应更换合格喷嘴后再检测整机性能参数,当压力恢复到初始工况压力则对原喷嘴判废;在初始工况压力下,若流量比初始工况下降 10% 时,则检查其他易损件,确定其是否判废与更换,截至此时的累积工作时间也就是该易损件的寿命。
2.2.7.4 试验中应定时 4h 记录压力、流量、泵速、功率、润滑油温度和密封泄漏量。
2.2.7.5 试验中应记录易损件的寿命、修复次数和停车时间。试验后应对清洗机进行解体检查、记录零部件的磨损和损坏情况。
2.3 数据处理、参数测量、性能曲线
2.3.1 数据处理、参数测量应符合 GB/T 7784-2018 的规定。
2.3.2 试验记录表参见附录 B。
2.3.3 清洗机性能曲线见图 1。
图 1