1 灑水量是否越大越好
用戶在購(gòu)灑水車和使用過(guò)程中,總是希望灑水量要大些為好,而在實(shí)際應(yīng)用中,又閑灑水距離短,加水次數(shù)增多,空駛及折返繼續(xù)作業(yè)的油耗增加,經(jīng)費(fèi)支出增多,社會(huì)經(jīng)濟(jì)性欠佳。
灑水車作業(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(jì)上的浪費(fèi);若地面泥土多,則易形成泥濘,由于車輛輪胎的粘帶,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(yáng)和污染。
由此引發(fā)的話題是酒水作業(yè)應(yīng)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)的灑水車均可自由調(diào)節(jié)出水量,另外,程力公司灑水車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(wèi)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(jì)的灑水車灑水量呢?現(xiàn)以東風(fēng)EQ1092(或EQ1092F19DJ)型載重5t灑水車為例進(jìn)行計(jì)算分析。
性能參數(shù):
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速 nP 1450 r/min
流量 Q 60 m3/h
揚(yáng)程 H 60 m
軸功率 N 16 kw
按水泵額定轉(zhuǎn)速計(jì)算得出:
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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
灑水車技術(shù)要求的行駛速度為5-20km/h且實(shí)際應(yīng)用均在l-3檔行駛作業(yè),所以不計(jì)算高速行駛下的酒水量。
在水泵額定轉(zhuǎn)速下,滿載5t,灑水作業(yè)時(shí)間t:
t=5min
在水泵額定轉(zhuǎn)速下,滿載灑水車灑水作業(yè)距離S:
一檔 S1=602m
二檔 S2=1020m
三檔 S3= 1794m
在水泵額定轉(zhuǎn)速下,滿載灑水寬度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(zhuǎn)速下,灑水量?jī)H與水泵流量成正比。
按一檔平均灑水量最小,核算對(duì)照表1。
表1 一檔時(shí)水泵流量與灑水量對(duì)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(duì)照如表 2
表2 三檔時(shí)水泵流量與灑水量對(duì)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(jù)以上計(jì)算并結(jié)合灑水作業(yè)實(shí)際狀況,認(rèn)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(rèn)為選擇灑水車水泵流量以60m3/h為最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)性選擇,也是最佳社會(huì)經(jīng)濟(jì)性選擇。
3 灑水量標(biāo)準(zhǔn)的分析
按QC/T29ll4-93《灑水車技術(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(jì)算,當(dāng)灑水量為2L/m2,灑水寬度為14m時(shí),其水泵流量高達(dá)203m3/h,如此高的流量,無(wú)論國(guó)內(nèi)或國(guó)外都不存在,很顯然,此標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)于100m3/h灑水車雖然可以實(shí)現(xiàn)這樣的要求,但并不經(jīng)濟(jì),而且如果實(shí)際應(yīng)用,則在城市硬化路面灑水區(qū)域內(nèi)形成1mm高的水區(qū),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(fèi)。
所以,要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用狀況來(lái)制定科學(xué)而又合理的技術(shù)要求。
4灑水車用戶為什么總是要求灑水量還要再大些
用戶使用流量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(guó)內(nèi)各城市配備灑水車的數(shù)量不足,多數(shù)灑水車還要兼顧綠化澆水任務(wù),由于財(cái)力不足,即使在主要干線灑水,也要求灑水量大些,并希望能保持相當(dāng)長(zhǎng)些時(shí)間,給人好象剛灑過(guò)水的現(xiàn)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(dǎo)的裝飾品。由于財(cái)力不足,
灑水車在炎熱的夏季時(shí)常停停歇歇,不能有效發(fā)揮作用,這種狀況必須改變,真正使酒水車在城市建設(shè)中起到凈化與美化的作用。
5加大灑水寬度的意見應(yīng)予支持
目前,國(guó)內(nèi)灑水車的灑水寬度一般調(diào)整在14-16m,但是隨著道路的拓寬和高速公路的發(fā)展,要求灑水寬度大于20m已是廠家經(jīng)常聽到的呼聲,如果僅提高水泵揚(yáng)程、加大出水壓力來(lái)提高灑水寬度,不但加大成本,更加重用戶的油耗,社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jù)平拋運(yùn)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(dá)成19.8m;若噴嘴距地高度為2.8m,則雙噴嘴灑寬度可達(dá)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、新型的高架噴嘴裝置,一定會(huì)受到社會(huì)的普遍歡迎。
6灑水系統(tǒng)的壓力估算
根據(jù)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(zhǎng)、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(diào)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(jì)算局部水頭損失可參考表5
表5 折合管路直徑倍數(shù)簡(jiǎn)表
類別 | 折合管路直徑倍數(shù) | 備注 |
全開閘閥 | 13 | 未全開加倍 |
標(biāo)準(zhǔn)彎管 | 25 | 拼制加倍 |
逆止閥 | 100 | |
底閥 | 100 | 部分淤塞加倍 |
如φ50mm的標(biāo)準(zhǔn)彎管,折合成中ф50mm X25=l.25m直管長(zhǎng)度,若流量為6L/s,則每100m水頭損失為29m,每個(gè) ф50mm標(biāo)準(zhǔn)彎管的局部水頭損失為0.36m。
通過(guò)灑水車水頭損失測(cè)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(yīng)不小于45m,所以灑水車選擇揚(yáng)程最大為60m的水泵即可。
7 灑水作業(yè)時(shí)為何要停車換檔
灑水車不進(jìn)行灑水作業(yè)時(shí),其行駛速度的調(diào)整均可實(shí)現(xiàn)順利換擋,其取力器不影響變速箱同步器的同步性。當(dāng)灑水作業(yè)時(shí),取力器直接驅(qū)動(dòng)水泵,當(dāng)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(zhuǎn)速迅速降低,造成換擋不能進(jìn)行,迫使
停車才能換擋。
若在取力器與水泵傳動(dòng)之間加裝離合器,則可實(shí)現(xiàn)灑水作業(yè)的不停車換擋。
8 灑水車的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性
灑水車生產(chǎn)廠家應(yīng)提高技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性,簡(jiǎn)化線路,便于檢修,特別是選擇高效、低功率的水泵,以降低用戶在使用過(guò)程中的油耗,以追求實(shí)現(xiàn)較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)性。有些灑水車雖然灑水量大、壓力高,但由于水泵功率大,所耗燃油多,用戶長(zhǎng)期使用并不經(jīng)濟(jì),社會(huì)經(jīng)濟(jì)性差。所以購(gòu)置灑水車的用戶也應(yīng)學(xué)習(xí)知識(shí),提高技術(shù)水平,要對(duì)各廠家的灑水車進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析,來(lái)選擇質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、油耗少的灑水車。
灑水車水泵技術(shù)參數(shù)以流量60m3/h、揚(yáng)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(yīng)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(nèi)河道渠內(nèi)的清凈水,以節(jié)約自來(lái)水資源。
城市供水管網(wǎng)布設(shè)消防拴時(shí),也應(yīng)考慮灑水車的補(bǔ)水點(diǎn),以減少空耗,節(jié)約財(cái)政支出費(fèi)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(jié)約市政管理經(jīng)常掏挖的費(fèi)用。
提高后噴灑噴嘴的架設(shè)高度,可有效地?cái)U(kuò)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。
灑水車通常以汽車二類底盤改裝,隨著汽車技術(shù)性能的提高及燃油指標(biāo)的下降,灑水車應(yīng)向單車型15一30m3方向發(fā)展,以提高社會(huì)使用經(jīng)濟(jì)性;將控制裝置集中在具有空調(diào)的駕駛室內(nèi),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仍然存在利用的季節(jié)性,主要應(yīng)考慮在冬季的使用性。在現(xiàn)有的灑水車上增加其他專用功能顯然是不可取的,但可實(shí)現(xiàn)具有內(nèi)循環(huán)的噴灑鹽水功能,也可在車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的使用率。
綜合上述,只有將灑水車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)性,才會(huì)取得最佳社會(huì)效益。
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