水刀內的空化或氣蝕、降低泵的吸人性能,而且嚴重影響泵的易損件(密封、閥組)和運動件(軸瓦等)壽命,造成液力端泵的排出性能降低和動力端異常溫升與噪聲。對臥式三柱塞高壓往復泵,n的取值范圍為180 -720次/min,常用在300-550次/min;對超高壓泵,n的取值范圍為50-135次/min,常用在80-100次/min。
Um、”值一經確定,實際上S、D值已確定,但為進一步比較n、S、D的組合方案,還應進一步比較程徑比,因為它實際上反映了泵總體寬度和長度的關系。妒值大,總體則窄而長;cp值小,總體則寬而短。因此,當”值高時,妒取較小值,反之取較大值;p值高時,妒取大值,反之取小值。妒的一般取值范圍為1.o -3.5;當n值很高時取0.8;對于高壓或超高壓泵,妒值可能大到5-7。
吸人管徑和排出管徑d.和d2的選取,取決于相應管內介質的流速仇和V2。一般的講,W1為1- 2m/s,V2為1.5-2. 5m/s;對排出壓力高的泵,V2值可能更大些;對吸人性能要求高的泵,u.應取小值,通常只取上述”,的一半左右;流量相對小的泵,常取V1 -uz,即取d.2
dz,這樣便于制造,且互換性好。柱塞直徑則由上述參數導出,并按標準系列圓整。
高壓清洗機多選用電動機或柴油機驅動;水切割機由于是固定設備,則采用電動機驅動。由于高壓泵的壓力高、載荷脈動、泵的瞬時功率和平均功率差別較大,在選擇原動機時,泵的功率儲備系數K.,一般不小于1.2,即對高壓、超高壓泵,K。取得更大,以防止泵運行中意外超載。
大型清洗機選用柴油機作動力,以避免現場作業接電,尤其是較大功率電源在現場接入很不方便;清洗機作業移動性又強,最好自帶柴油機;另外,柴油機動力也有利于發揮柴油機的調速功能,以確定不同的最佳工況。盡管如此,電動機驅動的清洗機仍普遍采用。因為它的維護、操作都很簡單。一般的電動高壓清洗機必須配置電氣控制柜,以保證降壓啟動和過載保護。
泵與原動機之間一般還需一級減速。這樣,電動機與泵的布置要盡可能緊湊,同時利用空間布置水箱、絞盤和前置泵等。由于大功率高壓泵、超高壓泵吸人性能較差,一般配置前置離心泵,選用原則是流量
吻合即可。清洗機所配置的各種閥和穩壓容器,除腳踏控制閥外,其余都應設置在泵上或集中置于泵側,以便于控制。
根據用戶需要,將清洗機設計為固定式和移動式2種。移動式清洗機一般要考慮運行時要有4只支腳架空滾輪,當底盤較高、機組較重時可不需支腳(見圖4-6)。整體布置還須考慮吊裝,配備電纜等??傊?,以泵為中心,集中布置在同一底座上,這就是整體設計原則。
總體設計的重要一點是系列化設計,這一點恰恰易被人們忽視。泵功率是流量與壓力的乘積,這就是說同一功率能組合出不同的壓力與流量,這種組合就非常適合于各種不同用途,而往復泵通過改變柱塞直徑便能形成這種組合。同時,一個成功的機座經過不大的改造,還往往能拓寬其功率范圍。如55kW機座毫無疑問適宜于55kW以下功率,但適當提高泵速,也有可能適應75kW功率,這就要求在最初設計機座時留有一定的余地,使得一個機座能用于一個甚至幾個系列產品。值得注意的是,要把握這種系列化設計的度,即保證泵的運行可靠性這一原則。系列化設計首先要保證影響泵傳動端的柱塞力沒有大的變化,否則必須重新核算曲軸強度;其次,柱塞平均速度也不應有過大的增加。當流量變化過大,要考慮進、出水閥組的結構;當壓力變化過大,則要考慮動密封、靜密封和材料選擇等等。靈活、多變的市場需要系列化設計,而好的機座是能夠兼顧這一點的。一個成功的機座能向上一檔功率發展,這也與清洗機或水刀是不同于流程泵的非連續運行設備有關