1 灑水量是否越大越好
用戶(hù)在購灑水車(chē)和使用過(guò)程中,總是希望灑水量要大些為好,而在實(shí)際應用中,又閑灑水距離短,加水次數增多,空駛及折返繼續作業(yè)的油耗增加,經(jīng)費支出增多,社會(huì )經(jīng)濟性欠佳。
灑水車(chē)作業(yè)的主要作用是降溫消暑、壓塵、凈化空氣。若灑水量過(guò)大,則因地面不平而造成局部積水,一部分水順路沿流入下水道,造成水資源和經(jīng)濟上的浪費;若地面泥土多,則易形成泥濘,由于車(chē)輛輪胎的粘帶,則造成地面污染的延伸,地面干燥后,形成更大面積的塵土飛揚和污染。
由此引發(fā)的話(huà)題是酒水作業(yè)應在地面清掃干凈后進(jìn)行,而污染較重的地面若先灑水則更難清掃,灑水量大了并不好。
(程力公司生產(chǎn)的灑水車(chē)均可自由調節出水量,另外,程力公司灑水車(chē)的前沖高壓裝置可沖干凈前面路面后再用后灑進(jìn)行噴灑灑水,這樣,就不會(huì )讓水和雜物混在一起,環(huán)衛工人只需清掃路的兩邊)
2 灑水量的定量分析
綜合上述,灑水車(chē)灑水量大了反而不好,而灑水量小了又起不到明顯作用。
那么,如何確定實(shí)用而又經(jīng)濟的灑水車(chē)灑水量呢?現以東風(fēng)EQ1092(或EQ1092F19DJ)型載重5t灑水車(chē)為例進(jìn)行計算分析。
性能參數:
發(fā)動(dòng)機轉速范圍 ne 1200-3000 r/min
變速器速比 ik
一檔 i1 7.31
二檔 i2 4.31
三檔 i3 2.45
取力器速比 iT l.373
水泵
額定轉速 nP 1450 r/min
流量 Q 60 m3/h
揚程 H 60 m
軸功率 N 16 kw
按水泵額定轉速計算得出:
發(fā)動(dòng)機轉速 n 1991 r/min
一檔行駛速度 Y1 7.22 km/h
二檔行駛速度 Y2 12.24 km/h
三檔行駛速度 Y3 21.53 km/h
灑水車(chē)技術(shù)要求的行駛速度為5-20km/h且實(shí)際應用均在l-3檔行駛作業(yè),所以不計算高速行駛下的酒水量。
在水泵額定轉速下,滿(mǎn)載5t,灑水作業(yè)時(shí)間t:
t=5min
在水泵額定轉速下,滿(mǎn)載灑水車(chē)灑水作業(yè)距離S:
一檔 S1=602m
二檔 S2=1020m
三檔 S3= 1794m
在水泵額定轉速下,滿(mǎn)載灑水寬度14m,其平均
灑水量q :一檔 q=0.59L/m2
二檔 q=0.35L/m2
三檔 q=0.20L/m2
在水泵額定轉速下,灑水量?jì)H與水泵流量成正比。
按一檔平均灑水量最小,核算對照表1。
表1 一檔時(shí)水泵流量與灑水量對照表
水泵流量(m3/h) | 灑水量(L/m2) |
40 | 0.39 |
50 | 0.49 |
60 | 0.59 |
80 | 0.79 |
100 | 0.98 |
203 | 2 |
按三檔平均灑水量最小,核算對照如表 2
表2 三檔時(shí)水泵流量與灑水量對照表
水泵流量(m3/h) | 灑水量(L/m2) |
40 | 0.13 |
50 | 0.17 |
60 | 0.20 |
80 | 0.27 |
100 | 0.33 |
203 | 0.68 |
根據以上計算并結合灑水作業(yè)實(shí)際狀況,認為在三檔行駛速度下,灑水量最小以 0.15- 0.25L/m2為宜;在~檔行駛速度下,灑水量最大以0.5- 0.7L/m2為宜。所以筆者認為選擇灑水車(chē)水泵流量以60m3/h為最佳技術(shù)經(jīng)濟性選擇,也是最佳社會(huì )經(jīng)濟性選擇。
3 灑水量標準的分析
按QC/T29ll4-93《灑水車(chē)技術(shù)條件》的要求,在灑水寬度≥14m時(shí),其灑水量為0.2-2L/m2, 即單位面積的水柱高度為0.2-2mm2。前面已經(jīng)計算,當灑水量為2L/m2,灑水寬度為14m時(shí),其水泵流量高達203m3/h,如此高的流量,無(wú)論國內或國外都不存在,很顯然,此標準灑水量最大2L/m2定的過(guò)高,也不切合實(shí)際。如果將灑水量最大定位為 1L/m2則水泵流量相當于100m3/h灑水車(chē)雖然可以實(shí)現這樣的要求,但并不經(jīng)濟,而且如果實(shí)際應用,則在城市硬化路面灑水區域內形成1mm高的水區,這些水不可能被全部吸引或蒸發(fā),則形成地面流水亂淌,將造成水資源的浪費。
所以,要結合實(shí)際應用狀況來(lái)制定科學(xué)而又合理的技術(shù)要求。
4灑水車(chē)用戶(hù)為什么總是要求灑水量還要再大些
用戶(hù)使用流量80m3/h進(jìn)行灑水,但仍要求灑水量再大些,這是什么原因呢?通過(guò)了解,是國內各城市配備灑水車(chē)的數量不足,多數灑水車(chē)還要兼顧綠化澆水任務(wù),由于財力不足,即使在主要干線(xiàn)灑水,也要求灑水量大些,并希望能保持相當長(cháng)些時(shí)間,給人好象剛灑過(guò)水的現象,而且這樣的灑水作業(yè),也成為迎接檢查、歡迎來(lái)賓和領(lǐng)導的裝飾品。由于財力不足,
灑水車(chē)在炎熱的夏季時(shí)常停停歇歇,不能有效發(fā)揮作用,這種狀況必須改變,真正使酒水車(chē)在城市建設中起到凈化與美化的作用。
5加大灑水寬度的意見(jiàn)應予支持
目前,國內灑水車(chē)的灑水寬度一般調整在14-16m,但是隨著(zhù)道路的拓寬和高速公路的發(fā)展,要求灑水寬度大于20m已是廠(chǎng)家經(jīng)常聽(tīng)到的呼聲,如果僅提高水泵揚程、加大出水壓力來(lái)提高灑水寬度,不但加大成本,更加重用戶(hù)的油耗,社會(huì )經(jīng)濟性不好。
簡(jiǎn)單而又實(shí)用的辦法就是提高后噴嘴的距地高度。根據平拋運動(dòng)原理,若流速不變,其射出距離與距地高度的平方根成正比。若噴嘴距地高度為0.7m,雙噴嘴噴灑寬度為14m;若噴嘴距地高度為l.4m,則雙噴嘴灑寬度可達成19.8m;若噴嘴距地高度為2.8m,則雙噴嘴灑寬度可達28m,但此時(shí)的灑水量也是反比例下降。
提高噴嘴距地高度,不僅能有效提高灑水寬度,而且降溫、壓塵、凈化空氣的作用更加明顯,這種實(shí)用、新型的高架?chē)娮煅b置,一定會(huì )受到社會(huì )的普遍歡迎。
6灑水系統的壓力估算
根據流體力學(xué)原理,水頭損失包括沿程水頭損失印局部水頭損失。沿程水頭損失與管長(cháng)、流速的平方成正比,局部水頭損失與流速的平方成正比。所以選擇合適的管徑來(lái)調整流速,是降低水頭損失的關(guān)鍵。
在流量確定后,可參考表3選擇管徑。
表3 管路直徑與最大流量限制表
最大流量(L/S) | 管路直徑(mm) | 最大流速(m/s) |
1 | 25 | 2.4 |
2.5 | 38 | 1.69 |
4.17 | 50 | 2.01 |
6.67 | 65 | 2.12 |
10.0 | 75 | 2.26 |
18.4 | 100 | 2.33 |
30.0 | 125 | 2.44 |
43.0 | 150 | 2.45 |
備注: 超過(guò)此限,其水頭損失顯著(zhù)增加
直管水頭損失可參表4
表4 100m 直管水頭損失簡(jiǎn)表 m
管徑 (mm) | |||||||||||||
1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
25 | 32.7 | ||||||||||||
38 | 3.5 | 14 | 55 | ||||||||||
50 | 0.8 | 3.1 | 13 | 29 | |||||||||
65 | 0.8 | 3.2 | 7.1 | 13 | 20 | ||||||||
75 | 0.4 | 1.6 | 3.3 | 5.9 | 9.6 | 21.6 | |||||||
100 | 0.4 | 0.8 | 1.3 | 2.1 | 6.8 | 8.6 | 13 | 19.4 | |||||
125 | 0.23 | 0.4 | 0.63 | 1.3 | 2.7 | 4.1 | 5.9 | 10.7 | |||||
150 | 0.16 | 0.26 | 0.58 | 1.1 | 1.6 | 2.3 | 4.2 | 6.4 | 9.4 |
備注:舊管加倍
計算局部水頭損失可參考表5
表5 折合管路直徑倍數簡(jiǎn)表
類(lèi)別 | 折合管路直徑倍數 | 備注 |
全開(kāi)閘閥 | 13 | 未全開(kāi)加倍 |
標準彎管 | 25 | 拼制加倍 |
逆止閥 | 100 | |
底閥 | 100 | 部分淤塞加倍 |
如φ50mm的標準彎管,折合成中ф50mm X25=l.25m直管長(cháng)度,若流量為6L/s,則每100m水頭損失為29m,每個(gè) ф50mm標準彎管的局部水頭損失為0.36m。
通過(guò)灑水車(chē)水頭損失測算,后噴灑水頭損失約為13m,前沖洗與射槍的水頭損失各約為10m。灑水車(chē)技術(shù)條件要求:灑水工作壓力≥250kpa ,射槍與沖洗工作壓力 ≥300kpa。為保證沖洗及灑水同時(shí)工作的壓力要求,考慮水頭損失,其水泵楊程應不小于45m,所以灑水車(chē)選擇揚程最大為60m的水泵即可。
7 灑水作業(yè)時(shí)為何要停車(chē)換檔
灑水車(chē)不進(jìn)行灑水作業(yè)時(shí),其行駛速度的調整均可實(shí)現順利換擋,其取力器不影響變速箱同步器的同步性。當灑水作業(yè)時(shí),取力器直接驅動(dòng)水泵,當踏下離會(huì )器換擋時(shí),由于水泵較大的扭矩,迫使變速器動(dòng)力輸出齒輪轉速迅速降低,造成換擋不能進(jìn)行,迫使
停車(chē)才能換擋。
若在取力器與水泵傳動(dòng)之間加裝離合器,則可實(shí)現灑水作業(yè)的不停車(chē)換擋。
8 灑水車(chē)的綜合技術(shù)經(jīng)濟性
灑水車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家應提高技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性,簡(jiǎn)化線(xiàn)路,便于檢修,特別是選擇高效、低功率的水泵,以降低用戶(hù)在使用過(guò)程中的油耗,以追求實(shí)現較好的社會(huì )經(jīng)濟性。有些灑水車(chē)雖然灑水量大、壓力高,但由于水泵功率大,所耗燃油多,用戶(hù)長(cháng)期使用并不經(jīng)濟,社會(huì )經(jīng)濟性差。所以購置灑水車(chē)的用戶(hù)也應學(xué)習知識,提高技術(shù)水平,要對各廠(chǎng)家的灑水車(chē)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟性分析,來(lái)選擇質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、油耗少的灑水車(chē)。
灑水車(chē)水泵技術(shù)參數以流量60m3/h、揚程60m。效率不小于60%為宜,要求水泵在不加注引水的狀態(tài)下應具備自吸高度不小于4m的功能,這不僅適于野外工程作業(yè),也適于抽取市內河道渠內的清凈水,以節約自來(lái)水資源。
城市供水管網(wǎng)布設消防拴時(shí),也應考慮灑水車(chē)的補水點(diǎn),以減少空耗,節約財政支出費用。
城市道路要在道路干凈后再灑水,不要在使用前沖洗,以避免污泥淤塞路旁下水管道和造成積水,這可節約市政管理經(jīng)常掏挖的費用。
提高后噴灑噴嘴的架設高度,可有效地擴大灑水寬度,甚至可以單噴嘴完成作業(yè),而且壓塵、降溫的效果好,將會(huì )受到社會(huì )的歡迎。
灑水車(chē)通常以汽車(chē)二類(lèi)底盤(pán)改裝,隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)性能的提高及燃油指標的下降,灑水車(chē)應向單車(chē)型15一30m3方向發(fā)展,以提高社會(huì )使用經(jīng)濟性;將控制裝置集中在具有空調的駕駛室內,以減輕駕駛員人員的疲勞,提高舒適性。
具有多功能的灑水車(chē)仍然存在利用的季節性,主要應考慮在冬季的使用性。在現有的灑水車(chē)上增加其他專(zhuān)用功能顯然是不可取的,但可實(shí)現具有內循環(huán)的噴灑鹽水功能,也可在車(chē)前加裝推雪板和破冰滾刀等簡(jiǎn)單而又實(shí)用的裝置以盡量提高灑水車(chē)的使用率。
綜合上述,只有將灑水車(chē)的技術(shù)經(jīng)濟性結合社會(huì )經(jīng)濟性,才會(huì )取得最佳社會(huì )效益。
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