高壓水清洗設備的工作原理

工作原理：高壓清洗設備出水最高壓力達250Pa。為實現出水的高壓，清洗機首先將自來水（進水壓力不小于1Pa）利用三相電機帶動的柱賽泵經三級加壓至高壓后，再由高壓噴槍噴出完成清洗。

高壓水清洗機，壓力達到500bar以上為超高壓水清洗機。是指通過高壓水轉換裝置（一般指高壓柱塞泵）將水經過數級加壓，使其壓力至數百個大氣壓以上，再通過特殊制作的具有細小孔徑的噴射裝置轉換為高速的"水射流"的一種清洗設備。這種"水射流"的速度一般都在一倍馬赫數以上，具有巨大的打擊能量，可以完成不同種類的清洗、清除任務。因為其自身特點，高壓水清洗也是世界上公認最科學、經濟、環保的清潔方式之一。

一、高壓水射流清洗技術的特點

高壓水射流是指通過高壓水發生裝置將水加壓至數百個大氣壓以上，再通過具有細小孔徑的噴射裝置轉換為高速的微細水射流。這種水射流的速度一般都在一倍馬赫數以上，具有巨大的打擊能量，可以完成不同種類的任務。將這種高度聚能的水射流用來完成各種清洗作業的技術稱為高壓水射流清洗技術。

高壓水射流清洗屬于物理清洗方法，與傳統的人工、機械清洗及化學清洗相比，有如下優點：

①水射流的壓力與流量可以方便地調節，因而不會損傷被清洗物的基體。

②高壓水射流清洗不會造成二次污染，清洗過后如無特殊要求，不需要進行潔凈處理。

③洗形狀和結構復雜的物件，能在空間狹窄或環境惡劣的場合進行清洗作業。

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95%以上，清洗每根排管的時間為2～3分鐘。

⑤清洗成本低，大約只有化學清洗的1/3左右，即高壓水射流清洗屬于細射流，在連續不間斷的情況下，耗水量為1.8～4.5m3/h,功率為35～90KW左右，屬于節能型設備。

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腔，還是設備表面，也不管是堅硬結垢物，還是結實的堵塞物，皆可使其迅速脫離粘結母體，徹底清洗干凈。高壓水射流清洗對設備材質、特性、形狀及垢物種類均無特殊要求，只要求水射流能夠達到即可。

⑦與化學清洗不同，高壓水射流清洗無有害物質排放與環境污染問題，水射流物化后還能降低作業區的空氣粉塵濃度，保護環境。

清洗業一直是工業與民用必不可缺的重要環節。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、以及環保等方面具有無可比擬的優勢，其普及應用是必然趨勢。

二、高壓水清洗設備的應用

在工業生產領域中使用的各種設備，常常會產生油垢、水垢、結焦、高溫聚合物、沉積物、腐蝕物等，它們顯著地影響了設備運行效率和安全，清洗它們必不可免。與以往的手工清洗、化學清洗、超聲波清洗相比，高壓（超高）水射流清洗突現了其效率高、范圍廣、效果好地極大優勢。

表1.高壓（超高）水射流清洗在部分工業部門的部分應用。

工業部門

應　用

備注

航　空 跑道除油、除膠、飛機表面除漆

制　鋁 清除罐槽、濾網、磨機及污水池內壁的鋁礬土垢層

汽　車 車身除漆、除焊渣、底盤、罐槽涂裝前預處理

釀　造 清洗發酵罐、管道內的發酵物和沉淀物及鍋爐、管匯等

水　泥 清除柵欄、樓板、管道外壁和生產設備的油脂、水泥垢層及爐

床、預熱器、旋轉窯等的垢層

化工、制藥 鍋爐、換熱器、罐槽、閥門、管道、蒸發器、反應釜、電解槽、過濾器的清洗去污

建筑業 車輛、混合罐、鋪路機、瀝青灑布機、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、蒸發器、換熱器上的油脂、污垢和殘渣

鑄　造 鑄件清砂、清除金屬氧化皮

高速公路 修路設備上的油脂、水泥、瀝青，橋梁和路面標志、色污、焦油等的清楚，路面破碎

船　舶 船體、鉆井平臺、碼頭、儲罐、鍋爐、換熱器污垢、海生物附著、銹垢等的清除，除漆

肉類加工 清除烤箱、攪拌機和桶、罐的油脂、血污和煙垢

機械制造 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、輸送帶、地下作業線、豎井，疏通由于煤、石塊、污泥、油垢造成的設備堵塞

市政工程 下水道疏通、公共衛生設施和樓宇清洗，水處理廠的鈣碳垢層清除

油　田 鉆井平臺和儲罐的石蠟、原油殘渣、鉆井套管的泥垢清洗，管道疏通

石化橡膠 各種設備、容器內外壁的污垢，換熱器、冷卻塔、煉焦爐中的原油殘渣、焦油污垢，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、蒸發器的水垢，汽輪機葉片的清洗除垢

輕　工 換熱器、管道、造紙機、儲罐、蒸發器等設備的油脂、樹脂、污垢、木漿和糖垢的清除

冶　金 清除換熱器、鍋爐、加料槽、儲倉的污垢，軋輥清洗、軋材表面除鱗

軍　工 對各種易燃、易爆、核輻射、毒、火箭發動機裝藥、戰斗部裝藥的清洗

除銹方面的應用：

在許多工業場合都對原材料和設備的表面質量提出了較高的要求；如冶金工業在軋制板材或管材中的氧化皮清理，噴涂、船舶等行業對涂裝表面質量的　預處理等。

以往除銹主要有兩種方式：

1）敲擊---砂紙打磨----鋼絲刷打磨。優劣無須評述。

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。二是污染非常嚴重，工作區上空砂煙彌漫。

3）而采用高壓（超高）水射流工業除銹卻避免了空氣污染，廢水還可循環使用，效果還非常好，同時還大大減輕了人工勞動強度。　濕式除銹代替干式除銹已是形勢所趨。

對于一些高難度的工作，現在已研制出爬壁機器人,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、市場預測及經濟效益分析

隨著我國工業進步與社會文明程度的提高，對工業及民用清洗的效率、環保等方面將提出愈加嚴格的要求。而目前我國的高壓水射流清洗技術在整個清洗業的比重遠未達到其應有的水平，因此，該技術在我國尚有較大的市場發展空間，其將成為一項方興未艾、造就企業家與工業成功人士的前途遠大的事業。

一般的高壓水射流清洗系統具有適應性強，一機多能的特點。同時高壓水射流清洗系統的用戶可獲得高壓水研究組織方面長期的技術支持與面向用戶的技術服務，即可根據用戶提出的特定要求與難題，研制專用的高壓水射流清洗周邊機構或系統提供給用戶，以擴展與提升用戶購買的高壓水射流清洗系統的功能。

一般來說，用戶購買一臺高壓水射流清洗系統，1～2個月即可收回成本，當年即可實現盈利。購置該系統的用戶，一般可組建相應的清洗公司，并可與相應研究組織建立長期的業務紐帶關系與技術支持。擁有該系統的清洗公司，一般需經理人員1～2名，操作工人4名（電工、鉗工各1名），清洗過程中所用的電、水一般均由清洗任務所在單位負責提供，并無任何附加運作成本。在中等以上城市及大中型工礦企業，高壓水射流清洗系統的用戶均可在短時間內取得豐厚的經濟回報，與此同時，由于引進了現代清洗技術，將解決許多在工業及民用領域中長期存在的清洗難題，從而為自身事業的發展提供了一個不可多得的機遇。

四、高壓水射流未來的發展趨勢

低價格

高壓水射流清洗自上世紀八十年代引進以來在中國已有二十余年的發展。在技術引進之處，高壓水射流以明顯的技術和成本優勢占有了市場，并取得了巨大的經濟效益。然而，二十余年的發展過程中，隨著技術的成熟與人們對這個領域的逐步了解，各種各樣的高壓水清洗公司紛紛建立，市場競爭越來越激烈。但是整體來看，目前的競爭主要體現在價格戰的低端競爭上，在保證利潤的情況下就要壓縮成本就成了必然之選。、

高技術

現有的高壓水清洗企業良莠不齊，許多廠家只是代理國外的清洗設備直接賣給需要的化工企業或者其他清洗目標企業，結果往往由于設備與被清洗機械部匹配導致無法清洗或者清洗不達標。這就提醒國內的高壓水清洗行業要提高自身的研發能力來面對國內各種各樣不同的清洗狀況制定不同的清洗方案。同時，由于競爭的存在，清洗目標企業對清洗的質量也越來越關心，而且，清洗目標企業在清洗期間往往要停用目標設備，所以清洗的時間也是他們非常關心的，而技術的提高往往有利于這兩方面問題的解決，于是能更好的提高市場占有率。

寬領域

高壓水射流清洗一開始就只出現在工業清洗的領域，由于其對環境無污染而且介質是水方便獲得，在工業清洗領域迅速的拓展，從化工、煤炭到電力以及除銹、噴涂預處理。高壓水射流技術的廣泛適用性還應該在民用清洗領域繼續拓展，比如高層的建筑樓外清洗以及廣場地面黏著物。

嚴規范

國外的清洗施工都有嚴格的規程控制清洗操作，而國內由于市場規范還不嚴格，往往不注重這方面的監管。而高壓水是具有高能量的水流，一旦直接接觸人體，極容易發生危險。而且由于清洗的目標設備往往比較大，存在高處作業的可能，如果是石化企業中的清洗項目則存在燃爆的隱患。與經濟發展相比，人身安全是要放在首位考慮的，相信國家有關方面會進一步加大清洗行業的安全工作，而相關的企業也要做好這方面的工作，讓工人，目標企業都放心。

尋求多方面技術合作

高壓水射流只是一個單一的技術手段，也有其自身的局限性，比如無法清洗復雜管路、易燃易爆品清洗流程過于復雜。從長遠來講，由于以后清洗環境的多變，以及新的的清洗難題的產生，各種技術必然要有一個組合使用的趨勢，才能努力使所有問題都有恰當的解決方案。