中压水清洗系统详解-格瑞戴西Greendash

简介

中压清洗系统指操作压强在5X106~25X106Pa的清洗系统。所谓高压清洗就是利用水流，以动能的形式去清除表面的污垢。但是在很多实际应用中只需要中压就可以完全达到清洗的目的。与高压系统相比，中压清洗的优势在于资金成本更低，安全隐患更少以及灵活性更大。中压清洗系统与高压清洗系统的区别在于，前者能够使用添加化学溶剂的冷水或热水，把冲力清洗和化学溶剂的作用结合起来。

系统细节

一个典型的中压清洗系统的设计与高压清洗系统相类似，但是前者的资金成本更低，而且在一定的条件下还可以使用热水或化学添加剂。

泵组

无论是高压还是中压清洗系统，选择水泵的基本原则都是一样的，但是中压系统的选择范围要更大一些。下列几个问题关系到如何决定选择一个水泵：

①污垢的性质如何？

②清除它所需的最大压力/流速是多少？

③哪一个水泵的特点与应用条件最适合？

水泵类型的选择，这里有好几种选择：高速离心泵、多级离心泵、柱塞泵、径向活塞泵。

其他类型如Rotojet®泵，以及：柴油或电力驱动、移动式或固定式组合设计。

最终的选择将取决于几个因素：

*压力，容量和功率要求；

*清洗液的温度；

*操作和维护费用；

*清洗服务的性质，例如是连续型还是间断型；

*清洗液的类型；

*资金成本。

1.选择合适的泵设计

按照每种泵的优势和不足，在细节上进一步考虑不同类型泵的设计。

（1）往复式柱塞泵

柱塞式中压泵是同类高压泵的缩小版本，多数操作功率小于32kW，工作压力最大为2.5×10⁷pa，通常由于大量生产的关系使得成本较低。由于压力和水流能在很大的范围内调节，因此柱塞泵很受欢迎。几乎所有的柱塞泵都是三缸设计，而且比专门用于高压清洗系统的运转速度要快得多（800到1400rpm），最高速的时候可以和驱动发动机完全同步。如果柱塞泵经常被使用，建议降低转速到700rpm，以减少“气穴现象”和过度磨损的危害，这时需要利用到一个内置齿轮箱或者V字型的传送带。

（2）径向活塞泵

在第三节关于高压应用的时候我们提到过Harben泵。这种泵的缩小型设计作为中压泵同样非常受到欢迎，特别是在排水道和下水道清洁等方面，这种泵通常安放在双轮拖车或者轻型的车辆上面进行工作。

主要的优势有：

*构造轻便（可以用一部小型货车或者小卡车进行牵引）；

*可以使用劣质水；

*高效率（容积式）；

*震动小（得益于多柱体的结构）；

*多种压力选择；

*设计紧凑（水泵有内置的齿轮箱，可以和主发动机高度同步）。

除了Harben泵以外，还有另一种欧洲设计的径向活塞泵，适于作为固定的中压泵使用。

图5-13所示的是瑞士制造的Hydrowatt泵，有5个密封的、径向活动的柱状活塞组，每一个活塞组的活塞头都加上了一个橡胶套管，并且正向连接着一个偏轴的驱动器。活塞头的往复运动加上弹性套的伸缩作用可以产生很大的工作压力：对于不锈钢类型的机体而言最大压力可达3.15×10⁷Pa，铝和黄铜类型的机体最大压力为2.5×10⁷Pa，泵流量最大为197L/min。Hydrowatt泵的优势在于：

*紧凑的设计；

*低震动和低噪声；

*可以处理未净化的水，不需要进行严格过滤；

*适用于多种类型的液体，包括油乳化溶液和海水（不锈钢类型机体）。

图5-13Hydrowatt径向柱塞泵

（3）高速离心泵

一个典型的中压高速离心泵包括一个水平的架子以及一个末端抽入的离心泵，离心泵通过一个与电动机直接匹配的一级齿轮箱来驱动。这种泵的运转速度可以高达35000rpm，通常在造纸或纸浆厂广泛使用，以提供大量的高压水流进行日常清洗，即所谓的“毛布洗涤”工作。在造纸厂里，一条连续的带子（或者叫“毛布”）把原材料带过不同的湿润、脱水和干燥阶段，直到成为最终产品。在加工过程中，不可避免地会有一些原料粘在毛布上，如果不清除的话会影响产品质量。通常的清洗方法是将中压水直接喷洒在毛布的底面，水流压力要根据毛布的种类而定，使得水流刚好穿过毛布，让毛布吸收所有的动能。实际的清洗过程是由一个固定或者摆动的管子来进行的，管子上装有许多的扇型管嘴以保证清洗的覆盖范围。尽管这种泵被认为不是一种典型的清洗用水泵，但是它可以产生1.6×10⁷Pa的水压以及300L/min的流量，因此对于这些工厂而言，可以用它来组成一个环路以供应多个清洗喷头使用。高速多级离心泵基本上不存在震动问题，占地小，运行安静，而且抽水条件的要求也不是很重要（参见图5-14）。这种泵主要的不足在于：在实际操作中输出压力需要大约8×10⁶Pa左右，整体效率小于75%，而柱塞泵可以达到95%，因此动力成本更大一些。我们应该根据具体的条件，结合优势和不足进行权衡考虑。

（4）Roto-Jet泵

尽管在清洗应用方面Roto-Jet泵没有柱塞泵和径向活塞泵那么闻名，但是这款美国制造的泵操作简单而有效。液体进入尾端的喇叭口，然后经过一个旋转的盒子，离心力使得液体在压力作用下进入转子。当转子内的液体喷出到一个接收管道的时候，其动能转化为附加压力。液体输出压力可以高达7.7×10⁶Pa（1150psi），流量最高为90m³/h。这种泵主要是固定使用，如图5-15所示的油罐汽车和容器清洗系统。Roto-Jet泵的优势在于：

图5-14泵的净正吸入压头（NPSH）比较：柱塞泵与离心泵

图片P290页

*设计简单，易于保养；

*震动小；

*提供多种压力和流量选择，性能灵活多样；

*设计紧凑。

图5-15英格兰东北部的一家油罐汽车/容器清洗站安装的一台Rotojet泵

（英国Sunderland的Haskel能源系统公司和Thurroclean集团提供）

图片P290页

（5）Rodder泵

这种泵简单而有效，专门用于大型的下水道清洗。由美国PeabodyMyers公司开发的这种泵，被用来与其开发的“Vactor”移动式下水道清洁车相配套。泵的工作原理基于一个双向低速往复式的单柱体活塞设计，工作压力最高达到1.4×10⁷Pa，流量最大为300L/min。这种泵的一个主要优势在于，其往复式的运动有利于清除大型排水管和下水道的堵塞物和大的残骸。

考虑到所有可行的选择，柱塞泵可能是使用最广的中等压力装置，其次是径向活塞震动膜式泵。由于这两种泵的设计紧凑，性能灵活，而且可以用柴油机驱动，因而适用于固定或移动式泵组。Roto-Jet泵、高速多级离心泵和Hydrowatt泵则是为固定安装的场合而设计的。

2.泵组的类型

固定泵和可移动泵之间的选择，取决于实际的应用条件和设备的输出要求。

（1）可移动泵组

当清洗任务包括了一片较广的区域范围的时候，可移动泵组就显得十分重要了。最新式的泵组设计不仅便于移动，而且还有功率强大的柱塞泵，可以提供高达2.5X107Pa的压力。有两种类型的泵组，图5-16显示了一种轻型机组，适用于需要强调移动性和便于操作的场合。规格如下：

图5-16工业用可移动式电动冷水泵组

（英国伦敦的Reiss机械公司提供）

图片P291页

泵：陶制柱状活塞，316个不锈钢浇铸部件，铝压铸曲柄轴箱，氮化铅钳合金机轴，涂有润滑油的锥形滚筒轴承，以及活塞密封钢圈。标准配件包括：一个可调节的弹簧负重的安全/卸载阀门，涂有甘油的压力计和进水滤网，V形传动皮带，IP55型发动机（11.15或18.5kW），DOL按钮开关和保险丝盒，带软管支架的软钢框架，重型环氧涂料抛光剂，缓冲用橡胶轮胎。

压力/流量选择：

模式：51/10048/15034/200

压力（Pa）10⁷1.5X10⁷2X10⁷

流量（L/min）514834

功率（kW）111518

图5-17显示的机组安装在一个拖车上，其设计能够满足重型任务及多人操作。这个机组的规格包括：

三缸柱塞泵

泵压力：1.6×10⁷Pa；流量：72L/min；泵速：500rpm；活塞：直径40mm。

发动机功率22kW；三相“三角星”启动器；IP55型。

启动器/断路器盒。

内置传动齿轮。

手动可调的安全/调节阀门。

当有两个操作人员同时使用这个机组的时候，可以安装一个双头出口的支管。每个管口的大小按照50%的流量考虑，一旦其中一个人停止使用，卸载阀门会把一半的流量送回泵的吸入口。这种安排的唯一缺点就是需要添加一个卸载阀门，这等于多加了一个部件并需要额外的周期性维护。无论是1人还是2人用，这套机组都要附加一个喷枪，而是否需要附加管道和排水设备清洗则视实际应用而定。

（德国的URACAPumpenfabrik提供）

图5-17重型电动拖车泵组

（2）固定泵组

有的系统的设计只是为了在有限的区域内操作。一个固定泵组的规格和移动式泵组相似，它们主要的差别在于输送加压水的方法。出于水压的考虑，很多泵都会使用带接口的硬质管道，接口上可以安装一些附加设备，如油罐清洗装置等等。

3.压力清洁器

以前压力清洁器曾是车库里的一个不起眼的清洗机器，但是现在已经是许多工业清洗系统中的必备项目之一。其设计有轻型的冷水清洁器，操作压力10⁷Pa，发动机功率2kW；也有高度复杂的可编程组合泵系统，可以为不同场合和清洗应用提供高达2×10⁷Pa压力的水流。一个典型的规格包括：

泵：通常是一个小型的三缸柱塞泵，不过丹麦的Kew公司使用他们自己设计的三缸轴向活塞。通常泵的运转直接和发动机同步。

主驱动器：目前大多数压力清洁器靠电力驱动，不过还有很多汽油和柴油机驱动的型号正在使用。

控制：包括压力调解阀门，压力计，燃料计，温度计和温度控制，带过载断路功能的键控开关。

锅炉：很多压力清洁器被设计用来可以提供热水（最高90°C）或冷水。当需要热水的时候，通常是把水通过一个连续的管网，在里面由一个燃油锅炉进行加热。水温完全可以通过温度调节装置进行调节和控制。

其他部件：带漂浮物收集功能的废水收集罐，这在许多国家的法令中都有规定（主要是为了防止清洗后的废水进入主要的供水系统中）。其他的还包括清洁剂供应罐、配量阀、软管卷盘、油箱和燃料计，安全阀门和压力计等。

压力清洁器可分为两种类型：

（1）轻型可移动设计

最新的型号设计紧凑，外形美观，易于维护和清洁，移动性好。图5-18给出了一个例子：

图5-18小型冷/热水压力清洁器，包括喷枪

（英国Darlington的JimRuck压力清洗服务公司提供）

图片P293页

（2）柜式机组

这种机组种类多样，从简单型如仅需要1个操作者的设计，到复杂型的为整个工厂清洗的多泵设计，可以根据特定的要求调整每一个出水口的参数如压力、流量、温度、清洁剂以及其他的化学添加剂等。为了获得最大的灵活性，人们将泵组集中安放在一个柜子里面，通过中央PLC（ProgrammableLogicControl，可编程逻辑控制器）控制器进行控制，根据不同的清洗需要使用不同的预编程清洗顺序。类似的例子参见图5-19。

（3）压力清洁器附件

一套标准的附件包括10m长的高压软管，轻型喷枪和一套排水清洗管口。可选配件包括：内置的双轴喷头，清洗剂混合和湿喷砂附件装置。

在食品制造业中，一个标准的多操作者清洗系统有以下的应用范围：

*地面和墙壁瓷砖清洗，使用手动喷头或者旋转喷头。

*搅拌和储存用容器的内部清洗，使用双轴喷头。

*生产设备的清洗，使用固定喷洒装置。

*排水和管道清洗，使用不同类型的管口。

*容器清洗装置，包括特殊设计的柜子和喷洒装置。

除了普通的冷/热水清洗功能，湿喷砂附件装置还可以用来清除顽固的污垢，这时可能要用到清洗剂。

图5-19—个固定的柜式压力清洗器机组

中压水清洗应用

目前中压清洗系统在工业中应用范围很广，这是因为相对于高压清洗系统而言，它们可以在更为灵活、安全和成本低廉的条件下处理较顽固的污垢。标准的配件如喷枪、管道和圆筒清洗装置等可以在工厂里作为多用途的清洗工具完成多种清洗任务。同时，在大部分工业清洗中，如果使用小型的内置双轴喷头也可以达到髙清洁标准要求的话，其节省下来的成本效益是非常可观的。

1.内部清洗

前面介绍轻型双轴喷头，这种喷头使得中压清洗设备可以完成许多以前高压清洗系统任务。喷头可以分成两种主要的类型：

（1）自我驱动的双轴喷头

很多设计都属于这一类，它们都是利用水流压力带动内置的水压发动机，然后以设定的速度带动2〜4个转臂。图5-20提供了一个范例。

自我驱动喷头的优势在于：灵活、简单、易于操控和降低资金成本，设计耐用可靠，可以接在普通的软管后面。

不足之处：受到喷头直径大小的限制，以及由于一部分的水流清洗能量被用于驱动喷头，导致喷洒范围受限制。

注意里面锥形氨基聚合物材料的设计，使得清洗喷头可以适用于容器开口大小不同的情况，另外有可以调节高度的喷杆，这样就能够根据容器尺寸的大小上下调节。（英国Darlington的CDN系统公司设计提供）

（2）外部驱动的双轴喷头

此种喷嘴由外部的独立发动机驱动。动力来源通常是电力，不过在有防火要求的场所，空气动力更为理想。小直径的喷头可以进入一些较小的入口，如标准55mm的鼓形箱注入孔。喷头的操作压力可以从最低的5×10⁶Pa到最高的2.5×10⁷Pa，根据清洗水流的能量而定。喷头的构造材料包括标准的镀镰磷青铜，或者在更高要求的应用条件下（如溶液喷洒的时候），使用316号不锈钢再加上特殊的密封措施。

Moog系列的双轴喷头有2、4或8个管口可供选择，以应付不同的工作强度。但是要注意管口越多，每个管口的流量就越少，随之而来便是水流冲力的下降。每个喷头能容许通过的最大流量是80L/min。

特殊应用的设计有很多种，比如：

*标准设计，但是使用了电动机或者空气驱动。

*使用锥形塞的标准设计，适用于鼓形箱/普通容器的清洗（图5-21）=

*直角气动发动机设计，适用于空间受限的情况（图5-22）。

图5-20自我驱动双轴清洗喷头和定位装置

图5-21电力驱动并有锥形密封塞的标准小型双轴喷头

（瑞士PeterMoog和CIESA公司提供）

图5-22装有直角气动发动机的小型双轴喷头

适用于喷头活动空间有限的情况（瑞士PeterMoog和CIESA公司提供）

图片P295-296页

（3）自动清洗喷头

当一个特定的容器需要经常清洗的时候，通常人们会考虑安装一个自动清洗系统。典型的专用容器清洗系统包括一个双轴喷头，一个类似于图5-23的驱动装置（通常是一个无支架、气体驱动的圆柱体，以尽量缩短总体长度），再加上一个断路保险装置（一旦气体供应中断，确保喷头不会受损）。

图5-23（a）装有万向球轴承的小型喷头；（b）装有气压驱动装置的小型喷头

（英国Darlington的CDN系统公司提供）

图片P296页

这套系统包括一个可编程的控制面板来定位喷头到合适的位置，控制清洗循环次数，如果需要的话还可以用来确认清洁剂和消毒剂的加入量是否合适。在多容器清洗的应用中，这套清洗系统还可以决定要清洗哪一个容器，并对每一个容器分别选择合适的清洗程序。每个容器上都独立地安装有一套喷头和驱动机械，独立储存，并且由一个连锁阀门对容器和清洗装置进行隔绝。

在危险的环境下，需要使用气体驱动。单个容器的自动清洗系统基本包括一个双轴清洗喷头，驱动器和泵模块。更具体的还包含定量泵、储存罐、引擎驱动的阀门、手动控制的开关机组、喷头定位器、清洗循环次数设定和化学添加剂等。

2.工业清洗应用实例

（1）制药厂和精细化工厂应用

在我们对水流动力清洗概念进行深入讨论之前，对现有制药工业的清洗应用进行调查可能会很有用处。我们将在本节讨论其优势和不足之处。

之所以把制药厂、生物技术企业和精细化工厂单独分出来是由于以下三个原因：

*由于这些地方的有效标准和生产程序要求非常严格，清洗通常需要频繁进行；

*根据不同的残余物，需要使用不同的清洗技术；

*清洗程序通常被认为是生产过程不可分离的一部分。

由于受到政府机构如美国食品及药物管理局（FDA）的监控和管制，再加上日益广泛的国际社会针对污染控制、排放、人类健康安全以及水资源的保护立法，制药厂和精细化工厂的清洗要求是非常严格的。

传统的容器清洗方法如沸腾法和溶剂添加法等，已经受到强烈的置疑。人们开始试验可替代的清洗方法，包括使用清洁的中压水流清洗。一些著名的制药厂已经开始进行一系列的实验，实验中采用的是空气驱动的双轴喷头，水压可以达到2×10⁷Pa（这是容器制造商在经过大量实验以后得出的最大清洗压力的推荐值）。实际采用的压力值会根据玻璃涂层和其他因素的情况进行适当的降低。在使用超过5×10⁶Pa的清洗压力之前，建议先跟容器制造商联系以听取建议，特别是在当容器已经被维修过或者已经有表面损坏的情况下。

清洗喷头通过图5-23（a）所示的盖板和球形连接装置被固定在容器的入孔边缘，这样使得喷头可以被调节、定位以及固定在容器周围的不同位置，以达到完全的清洗覆盖范围。此外，人们还设计了一种特殊的模板，以防止喷头和玻璃涂层直接接触。

英格兰北部的一家大型制药公司对一个2000型玻璃涂装反应容器进行了一次实验，公司的质量认证部门进行了确认研究。英格兰南部的另一家制药厂进行了类似的实验，得出了相似的结果。

本节的主要目的是解决制药过程的加工清洗技术和系统在现实应用上的问题。清洗和确认程序的标准则交给制药厂、消费者和有关的监管部门进行讨论。

（2）中等体积容器（IBC）机组的清洗

在过去10年来，关于中体积容器机组的清洗需求增加得很快，主要是由于日益增加的中等体积容器机组替代了过去的鼓形容器。理由如下：

对于鼓形容器，特别是那些入孔仅为55mm的而言，要达到清洗标准非常困难。

对于容量为1000-2000L的中型容器而言，操作和运输的费用比起200L的鼓形容器要更经济一些。

由于世界上越来越多国家已经开始对健康、安全和环境方面进行立法限制，使得鼓形容器使用日益减少，而它们的废弃处理又会带来很多问题和成本。

需要进行IBC清洗的公司可以有如下的选择：

①使用工厂自己的清洁设备进行原地清洗。这很大程度上取决于容器机组本身的质量和污垢的性质。主要考虑到污水处理问题。如果能征得地方水管理部门的同意直接将污水排出，那样的话事情就相对简单了：厂家只需要付出一笔费用即可。但是如果政府

要求工厂在排放以前要对污水进行预处理的话，则需要一笔较大的投资。这是一个经济学上的替代成本问题。

②承包清洗。大多数工业区有1个或多个清洗机构，对本地的公司提供清洗服务。这些机构一般要能够处理多种污垢，从软的食物级别污垢到聚合物和橡胶等等。图5-24说明了一个流水线式的IBC清洗装置。

③租借清洗。这是最近才出现的一个新方法，具体做法是：公司从一个租赁组织承租容器机组，而租赁组织则负责承担所有容器的供应、清洗和维修责任。

有两种类型的IBC机组：不锈钢和塑料。后者通常是高密度的聚乙烯。不锈钢材料可承受的最大清洗压力可以高达4×10⁷Pa，而高密度聚乙烯可承受的最大清洗压力则只有2X107Pa或更低，视塑料的状态而定。很多塑料的IBC是设计为一次性使用的，但是一般来说它们都会被多次反复利用。

一次普通的承包清洗工程会包括不同的清洗技术在内，例如：低压和中压水流，化学溶剂的使用等等。承包清洗的合约里一般都会提到中体积容器清洗时的一些清洗规范。

很多制药厂、生物技术公司和精细化工厂使用一些专门为现场使用而设计的中体积容器机组。这些容器不仅要求符合严格的卫生标准，而且要求与工厂生产过程的清洗标准一致。这些容器可能是属于生产材料处理一体化系统的一部分，而这个系统一般会包括—个容器清洗装置。

如果在清洗中涉及到一些活性有害成分的话，要根据其危害程度的大小，决定是否把容器放在一个封闭的柜子里进行清洗，以完全防止有毒物质泄漏，或者类似第四节低压清洗中所提到的，使用一个人工操作的清洗控制台就可以达到目的。

图5-24中体积容器的流水线清洗系统，包括容器内部和外部清洗

（德国的URACAPumpenfabrik提供）

图片P298页

（3）鼓形容器清洗

在欧洲，日益增多的法律法规（特别是即将生效的《包装和包装废弃物指导条例》）对处理和维修鼓形容器作了严格的规定，目前北美的状况也大致相同。这种倾向所带来的影响是，现在鼓形容器清洗已经成为一项高度专业化的工作。在第五节我们会提到，用高压水流冲洗顽固污垢是非常有效的，但是因为鼓形容器的容积有限，所以单独安装高压清洗装置的成本将非常高。鼓形容器难以清洗的问题部分是由于鼓形容器的设计因素引起的，特别是容器底部的结合处很容易导致沉积。最经济有效的方法是，先使用低压水流和化学溶剂清洗，然后用1.5×10⁷〜2×10⁷Pa的中压冷水进行最后的冲洗。如果鼓形容器的顶部是封闭式设计的话，通常在清洗时会把容器固定在30。角，使得小型的双轴喷头能够进入容器的注入孔，也能够让清洗后的水排走。

顶部开放式设计的鼓形容器如图5-25所示，反扣在清洗喷头上，这时可以使用固定的喷洒喷嘴或者旋转喷头，也可以两者一起使用。

对于不锈钢或者塑料鼓形容器的维修，是属于《联合国危险货物建议书》的规定范围里的。由于近几年来IBC机组的使用率不断上升，因此IBC的清洗状况也开始不容乐观。因此，和鼓形容器相类似，我们可以理解为什么联合国有关委员会要经常讨论关于IBC机组维修的提案。英国已经有法案规定了处理中等体积容器机组的有关责任，如1997年颁布的《制造商的责任和义务法令（包装废物类）》等。许多著名的IBC维修公司开始认识到这一点，并且出于提高自己的专业知名度的考虑，已经开始着手订立起一套操作准则。各国也都成立了一些商业组织，这些组织包括：

英国和欧洲的固定式中等体积容器协会（RIBCA）、英国容器和鼓形容器维修者联合会（FCDR）、欧洲维修者协会。

美国的可再利用工业包装协会（RIPA）。

图5-25柜式鼓形容器清洗系统，可以清洗容器内部和表面

图片P299页

为了提高可再利用容器生产和维修公司的专业水平和商业利益，成立了美国可再利用工业包装协会，希望通过这个协会来实现全北美相关利益公司、国会和立法机构的合作，从而开发出一个包含经济和环境问题方面的技术数据库，并推广可再利用容器的使用。初期按产品类型成立了三个组，即：

*不锈钢鼓形容器组；

*塑料鼓形容器组；

*中等体积容器组。

为了给会员提供支持，这个协会组织了一系列的产品组会议，以订立操作计划、预算和目标。目前该协会进一步的措施是，对会员和会员的客户每个月发一份新闻通讯，里面包括由一组专家撰写的关于技术、法规和教育方面的文章。其他的服务还包括保险建议和一系列的活动，如职业安全和健康管理（OSHA）课程等等。

（4）排水和下水道清洗

可移动的排水和下水道清洗装置目前在我们的大街、高速公路和大工业区都已是司空见惯了，这要得益于人们对水的清洁和排水系统效率的要求不断增加。在英国，许多下水道都是19世纪的砖式建筑，由于当今道路交通的数量和重量不断增加，许多都已经塌掉了。政府已经订立了主要的下水道重修计划，但是要等到其完成则尚待时日。某些下水道需要完全重建，有些现存的下水道则要重新布置管道。后者需要大量的清洗和废旧物清除工作，而这些工作是由Jumbo下水道喷洗机组来完成的。

日常使用中有3种类型的机组：

>安装在拖车和小货车上，供家庭和企业的地基排水管道使用。动力源通常是气冷设计的柴油机，如功率为33kW的赫兹牌（Hatz）或里斯特（Lister）牌。它们体形小巧而且轻便，但是噪声比其他可选的水冷式柴油机要大得多。上述这两种柴油机都适于安装在中等规格的小货车或拖车机组上。因为水箱的容量有限，清洗人员会向当地的水管理部门申请使用输水管为水箱加水，容许他们在加装阀门和水表的条件下临时连接主要的供水管道。通常自来水公司会根据其使用的水量，向其收取一笔费用。

图5-26轻型市政排水清洁系统

（注意放在机组后面的卷盘和控制台，使得工作人员很容易能够得到。）

图片P300页

*轻型排水和下水道清洗机组，如图5-26所示。这种机组被市政和高速公路部门广泛用于市内和小型高速公路的排水和下水道的清洗工作。这种机组通常会附加污泥抽取设备和贮存设备，卡车上装有供水的水箱和软管卷盘。水泵的能量由车上主发动机的动力输出装置（PTO）提供，最高达60kW，或者由一个辅助发动机（独立的柴油发动机）提供。安装在小货车上的清洗机组还可以设一个遥控装置。

*重型下水道清洗机组。图5-27给出了一个范例，典型的规格包括：

*三柱塞泵，提供在1.8×10⁷Pa的压力下280L/min的流量（功率88kW）。

*前置或后置水压软管卷盘，附加100m长的25mm孔径软管。

图5-27一个承包商的重型排水/下水道清洗机组，包括吸入系统和可摆动卷盘

图片P301页

一可摆动式吸管和真空泵，用于清除污物和残渣。

一干净的水，以及最大容量为7000L的水箱。

—操作控制台，通常为了方便起见放在靠近软管卷盘的地方。

—废水循环系统，以延长可工作时间。

—独立的柴油发动机，以驱动泵组。

一后门倾倒装置以卸载残渣。

—消音设计，使得在“建成区”内工作的时候，机器发出的噪声能降到最低。

这种类型的机组在高速公路、市中心和大型工业区等处被广泛地使用，以处理一些较顽固的污垢和直径最大为1m的巨型下水道。

由于这套装置的功率强大，效率很高，因此在很短时间内就可以清理掉数吨的下水道残渣。一般都有附加的水箱以提供清洗用水，特别是在高速公路的清洗工程中。

（5）地上排水管道清洗——脉冲式断续喷射

在排水管清洗应用中，人们使用一项独特的技术——脉冲式断续流量技术（参见第五节）——对延长的地上排水管道进行清洗。

在那些有大片土地位于海平面以下的国家来说（如荷兰、英国的东盎格鲁地区等），陆地排水是必需的。通常这些地方的田地被许多小的人工运河所分隔。这些运河的功能是把每一块田地下面的一系列排水管道里的水收集起来。而排水管道布置在两条运河之间，可以长达300m，但是会经常被细小的污泥堵塞。

常规清洗技术的最大有效距离一般认为是100m，视泵的大小而定。限制因素包括可使用的功率，软管和水的重量，软管和排水管之间的摩擦等。值得注意的是，一般在这些土地上公路都很少而且间隔很远，通常只能使用拖拉机作为运输工具。这使得运送清洗工具车辆的尺寸和重量都受到限制。但是当人们使用以前联合国的Unimog型越野卡车时，这个问题就迎刃而解了。如图5-28所示，这部车上安装了一个三缸柱塞泵，工作压强为1.8×10⁷Pa，要达到最大流量50L/min，需要的功率为20kW。

泵由卡车引擎的动力输出装置驱动，带一个液压驱动的卷盘（150m，直径为19.05mm的软管），有需要的话还可以再延长20m的软管。一个1500L的水箱负责提供清洗用水。

人们从两边的运河操作脉冲式喷射设备，把管嘴向中间推进超过150m，脉冲式作用的好处除了更大的冲击力以外，还有就是能够把软管隔一段时间就从排水管底部升起一下，使得管嘴能推进更远的距离。

图5-28Unimog地上排水管喷射清洗机组

（6）油罐汽车/容器清洗

这是另一种中压清洗应用技术。由于只需要使用更少的水量就可以清除顽固的污垢，这种技术正受到越来越多的油罐清洗公司的青睐。目前日益上涨的清洁水和污水处理费用已经成为了清洗公司的重要考虑因素之一。油罐汽车的清洗需要一些通用的清洗系统，其可处理的污垢范围从食物级别到橡胶、乳液聚合物和树脂等。规模更大的清洗服务点通常可以提供低压和中压清洗系统两种选择。高压清洗装置目前也开始在一些清洗服务点配备，这些服务点从策略方面的考虑出发，一般布置在港口和重型综合化学企业附近。

大部分油罐汽车的清洗服务点还可以处理ISO标准油罐/容器。这些容器通常只有一个清洗入孔，因此需要更大的水流量以产生足够的冲力，来清除容器末端的污垢。标准的油罐汽车内部分成3到4个隔间，比较容易清洗。

图5-29一个典型的油罐汽车清洗服务点

图片P302页

一个标准的；使用中压清洗系统的多隔间容器清洗服务点（图5-29）应包括下面的设备：

柱塞泵，每一个的工作压力为1.5×10⁷Pa，流量100L/min（功率30kW）。主要是根据程序需要提供冷热水的输送，一个典型的泵系统如图5-30所示。

图5-30中压清洗系统，用于油罐汽车/过关检查清洗

一个锅炉，能够以80°C的温度提供流量为800L/min的水流，同时还可以提供蒸汽以供清洗和软化一些半固体污垢，如重油等。

化学药剂定量添加系统和贮存箱，以储存清洁剂、石蜡和其他添加剂。

一个中央PLC控制单元，用来控制每一个清洗隔间的污水独立循环。控制范围包括水压/水流量，温度，化学添加剂浓度（如果需要的话），以及水循环的次数。某些特殊客户，特别是在食品和饮料工业里，需要一份数据记录以确保清洁。这份记录包括油罐汽车制造商，运送油罐的司机，清洗日期及时间和实际清洗状况等。

中压双轴喷头，电力驱动。

特制的钢架，包括一个通道、水管、软管，以及操作喷头的装置。

一套记录系统，可以详细地记录污水处理量和污水的化学成分。

（7）多车辆清洗系统

除了手动喷枪以外，对于工作人员来说还有效率更高的方法来处理多车辆清洗。该系统的设计里有一个包括很多喷杆的帘状结构，可以覆盖上下前后各个方向，车辆就在这条水帘中移动。一系列的扇型喷头确保了水帘的全方位覆盖。这些喷头喷洒压力可达10⁷Pa，总流量最高90L/min，可以使用冷水或者热水，添加或不添加清洁剂。其他更复杂一些的车辆清洗系统使用喷洒喷头和旋转刷子的联合设计，正如在洗车业使用的更小一些的类似系统那样。

（8）软箱清洗系统

所谓“软箱”是一种世界通用的运输大量液体产品的独特而且成本低廉的方法。它其实是一个耐磨的重型橡胶容器，当内空的时候可以折成一个扁平外壳，这样运输起来只需要硬质容器的一小部分成本。软箱里装的货物一般分为酒类和乳胶类，而后者通常是最难清洗的。通常在气密条件下，乳胶只需一条软管加上输送管就可以被清除掉。但是一旦密封失效，在数分钟之内乳胶就会接触空气而固化。制造商建议采取如下的方法进行处理和清洗：

当一个空的软箱从货箱里拿出来时，应该被放在平坦的表面上。绝对不要拖着软箱从粗糙的地面或混凝土经过。在清洗过程中软箱应该始终保持膨胀状态，内部的气压不应超过350mm（14in）水位表压力。清洗时软箱可以放在一个脚手架或者支架上面，以保持其入孔位于最下方。谭洗用的溶液或清水通过一个旋转喷头泵入，其压力视软箱里所装过的货物而定。对于插类或类似的货物，只需要用50.8mm旋转喷头以6×10⁵〜8×10⁵Pa的低压就可以清洗干净。但是，乳胶污垢常常需要用到小型电动双轴喷头，以最大允许压力1.3×10⁷Pa加上20L/min的流量进行清洗。无论是酒类还是乳胶，喷头都应该通过软箱的清洗接口伸到软箱的内部进行清洗。所有的清洗液在使用前都应该事先咨询软箱的制造商或委托人，以确认能否适用于这种类型的软箱清洗。

清洗须知：

根据软箱所需要装运的货物，清洗完毕以后可能需要进行除湿处理，以及除掉所有的残留清洗剂。

乳胶污垢在清洗时，必须防止内部接触空气超过20min（即在污垢固化以前〉。否则清洗工作将变得非常困难。

软箱的外表可以通过在手喷枪上加装扇型喷嘴来进行清洗，可能需要加清洗剂。对于某些敏感货物，必须采取一定的防护措施，以确保清洗液不会进入容器内部。

所有的结合部位都必须检查是否有损坏和泄漏。一旦在容器外表发现有肥皂水或清洗液产生的小泡沫，即表示这里可能有细小的泄漏。如果需要修补的话，必须用防水笔在这里做一个记号。

装置和设备要求：

干净的地毯

大约1m高的脚手架，上面有固定膨胀软箱的装置。

空气压缩机，再加上25.4mm的BSP阳螺纹管接头，对软箱打气时使用。

压力计

叉式升降机和提升设备，以提升充气后的软箱。

压力清洁器，能以8×10⁶〜13×10⁶Pa的压力提供冷水或热水（80~85°C），以及手动喷枪和洗涤剂添加装置。