2.7. Насадки гідрантів струминних установок

С

в

г

д

опла – профільовані отвори в гідрантах створюють швидкісний напір струменя миючої рідини з явно спрямованим потоком. Неприпустимо в трубах, підводу, замість сопів використовувати прості отвори, тому що в цьому випадку не забезпечується спрямованість струменя, а сам струмінь не має необхідну кінетичну енергію. Це призводить до перевитрати рідини та погіршення якості мийки. Сопла виконуються в насадках, що виготовляються з металу або пластмас (капрону, фторопласта, текстоліту й т.д.). Форма сопла й особливості конструкції насадка забезпечують різні види миючого струменя: віялоподібну, кинджальну, щілинну, розсіючу та інші. Іноді використовують насадки з регульованим перетином сопла (рис. 2.14).

а

б

Рис. 2.14. Сопла, що створюють різні види струменів;

а – кинджальну; б – плоску; в – віялоподібну; г – розсіяну; д – кинджальну з peгулюємою інтенсивністю; 1 – спіраль; 2 – корпус; 3 – конус

Конструкція насадок повинна дозволяти змінювати напрямок поздовжніх осей сопел при регулюванні з метою раціонального розподілу струменів по поверхні об’єктів, що очищаються, а також демонтувати їх для періодичного очищення (рис. 2.14, а)

Головним недоліком розглянутих насадків є те, що від місця удару водяного струменя об поверхню кузова вода рухається в радіальному напрямку. При цьому між потоком води й поверхнею кузова утворюється тонкий примежовий прошарок, у якому швидкість води дуже мала, а, отже, і миюча здатність струменя різко знижена. Для часткового руйнування примежового шару й розширення зони обмивання застосовують хитні сопла або сопла у вигляді сегнерового колеса.

І

а

б

снує конструкція, у якій гідрант з’єднаний з насадком за допомогою гнучкого шланга (рис. 2.15,б). Цим забезпечується безперервне переміщення насадка в процесі роботи за рахунок реактивної сили витікання струменя. Кут відхилення насадка обмежується кільцем.

Рис. 2.15. Насадки гідрантів струминних установок:

а – кулястий насадок з конічним профілем каналу; б – насадок

на гнучкому шлангу; 1 – труба; 2 – пружина; 3 – корпус; 4 – гайка;

5 – кулястий насадок: 6 – кільце; 7 – насадок; 8 – шланг

Одним із прийомів збільшення ударної сили струменя є використання пульсуючого струменя, що завжди вдаряє по поверхні, вільної від рідини, на відміну від постійної, що попадає в раніше утворену зону розтікання, де ударна сила її знижується.

Використання пульсуючих струменів із частотою пульсації близько 1 Гц дає можливість підвищити продуктивність процесу очищення в 1,3...1,5 рази.

Високонапірні пароструминні установки забезпечуються регульованими насадками, здатними створювати струмені із круглим поперечним перерізом, а також - віялові.

2.8. Гідранти мийних установок

Гідранти формують за допомогою насадок струмені миючого розчину й направляють їх на очисну поверхню. Гідранти являють собою систему трубопроводів, приєднаних до нагнітального насоса й постачених насадками.

Розрізняють активний і пасивний вплив струменів миючого розчину на об’єкт очищення. Пасивним впливом струменів на об’єкт очищення виявляється в тому випадку, коли струмені в робочій зоні мийної камери мають постійний напрямок (рис. 2.16, а, б, в). Якщо струмені в робочій зоні безупинно зміняють напрямок, то такий вплив вважається активним (рис. 2.16, г, д, е). При пасивному впливі зона контакту струменя й очисна поверхня переміщуються вздовж прямої. У випадку активного впливу зона контакту струменя й поверхні змінює своє положення вздовж складних траєкторій, що дозволяє тим самим точкам поверхні піддаватися впливу струменя з різних напрямків.

а

б

в

д

е

г

Рис. 2.16. Схеми гідрантів струминних мийних машин

Зі збільшенням діаметра насадки зростають витрати енергії на очищення одиниці поверхні. Однак через відсутність надійних систем фільтрації розчинів у мийних установках не можна застосовувати насадки малих діаметрів. Так, у виробничих умовах (як свідчить досвід) насадки  2 мм забиваються повністю після 2 годин роботи,  3 – через 6, а насадки  4 мм не засмічуються протягом двох робочих днів. Після тижневого циклу роботи засмічується близько 60 % насадок. Таким чином, виходячи із практичних міркувань, бажано застосовувати насадки з діаметром отвору не менш 4 мм, а систему гідрантів очищати щотижня.

Робочим органом струминної мийної установки, є форсунки (рис. 2.17), вмонтовані в систему нерухливих або рухливих трубопроводів – колекторів, які підводять воду або миючий розчин до форсунок. Струминні мийні установки призначені в основному для мийки вантажних автомобілів, самоскидів, автомобілів із причепами й напівпричепами.

а

б

а)б)

Рис. 2.17. Форсунки

а – нерегульована; б – форсунки мийної установки

Регульована форсунка струминної мийної установки (рис. 2.17, а) складається з корпуса 1, наскрізного каналу 2, конусного кільцевого отвору 3, гайки 4, поворотного конуса 5, перемички 6 і контр- гайки 7. Ця форсунка дозволяє встановлювати необхідну форму струменя.

Потужність N_c(Вт) струменя визначається добутком витратиQ_c(м³/с)води на величину надлишкового тискур_с(Па) перед соплом

N_c = Q_c  р_с. (2.4)

Витрата води також залежить від площі поперечного перерізу сопла та тиску в напірній магістралі й визначається у вигляді

, (м³/с), (2.5)

де – коефіцієнт витрати сопла (для сопел з розпилювачами= 0,50…0,55, а без розпилювачів –= 0,70…0,75);

S_с– площа поперечного перерізу на виході сопла, м²;

ρ – щільність води або мийного розчину, кг/м³.

Згідно (2.4) і (2.5) при збільшенні тиску потужність струменя зростає швидше, ніж витрата води. Отже, для одержання необхідної потужності струменя доцільніше збільшувати тиск, а не витрату миючого розчину. Оптимальну величину тиску визначають економічними розрахунками витрат на воду й на електроенергію. На практиці застосовують струминні мийниці трьох типів: 1) низького тиску – до 0,35 МПа; 2) середнього тиску – від 0,4 до 0,9 МПа; 3) високого тиску – понад 0,9 МПа.

Поряд з енергією струменя великий вплив на якість мийки значно впливає кут атаки струменя й зміна цього кута в процесі мийки. Тому колектори із соплами в мийних установках виконують рухливими (хитними, обертовими) зі спеціальними приводами або такими, що повертаються за рахунок реакції води, що витікає (сегнерові колеса).

Витрата води на одну мийку вантажного автомобіля становить:

1. мийними пістолетами при високому тиску - 0,15…0,20 м³;

2. при низькому тиску - 0,3…0,6 м³;

3. струминними мийними установками - 0,6…1,8 м³.

Мийка автомобіля знизу за допомогою струминної установки потребує 0,2…0,3 м³води.