CN202129729U

CN202129729U - 浆料射流除锈装置

Info

Publication number: CN202129729U
Application number: CN201120067940U
Authority: CN
Inventors: 薛胜雄; 王永强; 陈正文; 巴胜富; 韩彩红; 朱华清; 苏吉鑫; 任启乐
Original assignee: Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: Hefei General Environment Control Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-03-16

Abstract

本实用新型公开了一种浆料射流除锈装置，包括有由高压泵机组、浆料供给系统、污水处理系统、喷枪及管路组成，浆料供给系统与高压泵机组同时通过管路接到喷枪上，在高压水进入喷枪时，产生负压，将浆料一并吸入喷枪内并混合，喷出浆料射流，本实用新型将浆料引入纯水射流，提高了射流效率。砂与水在混合池与调配罐内充分混合，辅以搅拌，造成不沉积且密度均匀的浆料，保证浆料供给流道输送通畅。浆料除锈的直接执行者喷枪与除锈对象通过上下往复和水平横移的相对运动，实现了大面积的除锈作业。浆料射流除锈工艺与设备综合多门学科，以低能耗，浆料均匀，供给通畅且可循环利用的优点，达到环保，高效，节能的标准。

Description

浆料射流除锈装置

技术领域

本实用新型属于一种除锈装置，具体是一种浆料射流除锈装置。

背景技术

早期的除锈就是人工锤击加上砂纸打磨和钢丝刷打磨，这种高危险、强劳力、重污染的工作方式一直延续到七八十年代，甚至至今还在沿用——因为劳动力廉价。上世纪八十年代，干气喷砂除锈工艺进入商业应用。干气喷砂除锈原理是以压缩空气为动力，将有压钢质容器内的干砂输送至砂喷枪，形成砂射流籍以剥除锈层。这一工艺的出现，使除锈技术得以突破，为钢质表面预处理普遍采用，然而，这一工艺也带来了很多弊病：铜矿渣成本很高，严重污染海水，严重污染空气，劳动强度和身体危害也很大。

上世纪九十年代，磨料射流除锈开始应用，其原理是由高速水射流形成的真空引射干磨料，在混合腔混合后再以同一速度经磨料喷嘴喷射。这一方法可以在高压（50MPa～100 MPa）下对钢质表面除锈获得很好的效果。但其要求磨料输送的干燥，连续，均匀对高空修船业很难做到的，因而没能推广应用。

进入二十一世纪，纯水超高压水射流除锈设备趋于成熟，不再加磨料就能除锈而且为适应超高压工矿采用遥控爬壁机器人作业。但是为实现纯水足够的打击力，必须使用超高压，大功率机组，而且靶距要求严格（在50mm左右）。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种浆料射流除锈装置，综合已有技术中工艺的优点，即湿式除锈，保护环境，同时又避免干式工艺的缺点，即高速水射流引射的是已经混和好的浆料而不是磨料，工作压力是高压（50MPa～100 MPa）而不是超高压（200MPa以上）。环保、节能、打击力大，大靶距和自动化作业等优势使其特殊，适应于形状复杂的大型钢结构件表面除锈作业。

本实用新型的技术方案如下：

浆料射流除锈装置，包括有由高压泵机组、浆料供给系统、污水处理系统、喷枪及管路组成，其特征在于所述的浆料供给系统包含有浆料混合池和调配罐，混合池内安装有搅拌器及浆料泵，混合池底部安装有倾斜朝向中央部位的低压喷嘴，混合池上方设有干砂漏斗；调配罐内设有搅拌器，并伸入有吸砂管，所述的吸砂管通过安装于调配罐外的卷扬机带动升降，所述的浆料泵连接的出料管道及排污泵连接的排污管道经过滤筛后也接入到调配罐；所述的吸砂管连接至喷枪的上浆料口；所述的高压泵机组的高压泵的高压出水口通过管道连接至喷枪的高压水口；所述的喷枪结构为：包括有一枪体，枪体前端连接有浆料喷嘴，浆料喷嘴与枪体连接端具有一混合腔，枪体上浆料口、高压水口与混合腔之间分别通过通孔联通。

所述的浆料射流除锈装置，其特征在于所述的高压泵机组包括有三柱塞往复式高压泵，高压泵前端连接有前置式离心泵有压供水，压力在3 Bar以上, 高压泵功率为110 kW～160kW；压力为50MPa～100 MPa；流量为70 L/min～120L/min；高压泵进水的管道中设有滤网，过滤精度为10μm。

利用所述的浆料射流除锈装置进行浆料射流除锈工艺，其特征在于工件进入预备台位后，进行混合池内干砂和水悬浮浆料的混合，干砂补给速度4kg/min～6kg/min，低压喷嘴的供水量和用水量匹配，通过浆料泵将浆料送至调配罐进行调制，，开启高压泵，喷枪出射形成高压射流，高压射流形成负压吸浆，工件进入工作台位，喷枪的往复运动进行除锈作业，作业结束后停止高压射流。

本实用新型引入含研磨颗粒的浆料的水射流称作浆料射流，浆料射流除锈结合了干砂除锈和纯水射流除锈各自的优点，解决复杂表面除锈难和环境污染的难点，水箱内的水经过过滤后有压送至高压泵，经高压泵加压至50～100MPa后经管路到达浆料喷枪内，并在喷枪内的锥形腔内形成负压。混合池内备好砂和水，启动浆料调配罐内的搅拌装置，使浆料均态混合，利于流道的顺畅。开启卷扬机放下吸砂管，将喷枪的射流引入浆料，开始浆料射流除锈作业。流出的浆料与污水在沉砂池内部分筛选至浆料调配罐内，一部分流向污水池，经处理之后循环使用。

在正常运行的过程中，混合池顶部设置漏斗装置，用于补充干砂，漏斗配以截流阀控制干砂的供应量。混合池内独特设计低压喷嘴和搅拌器以水射流和搅拌共同作业致以产生悬浮浆料。在浆料泵供浆之前，开启搅拌器搅动池内砂浆，使池内砂浆呈悬浮状，同时开启低压喷嘴水射流，低压水射流的压力为0.4～0.6MPa，一方面，低压水射流为浆料提供水源，令一方面低压水射流冲击浆料，让其混合充分，不发生沉积，保持浆料的悬浮状态。

对于工件表面结构复杂的大面积锈蚀面，浆料除锈以较大的靶距和强大的剥蚀能力恰好能满足任何复杂大型钢结构除锈的要求。

本实用新型的工矿参数为单套机组功率110～160kW，压力为50～100MPa，流量为70～120L/min的大功率机组，优点一是压力高，增大射流的靶距，最远距离能在1米的射流范围内产生剥蚀除锈的能力；二是增强了喷枪的负压吸浆能力；另外，它的流量非常大，一台高压泵同时供2～4支喷枪除锈作业。

本实用新型采用负压吸浆供料方式，首先将砂和水按一定的比例在混合池均匀混合，并且观察砂浆的浓度，注意调节补充砂，砂的供应量为4kg/min4kg/min～6kg/min，采用砂浆泵抽吸浆料输送至浆料调配罐。调配罐内安装有推进式叶轮搅拌器，使砂粒螺旋上升，同时在重力的作用下，砂粒既不会溢出罐体也不会沉积，浆料在叶轮圆周区域内产生一定的压力梯度，形成密度均匀的浆料区，吸砂管的抽吸口也就插在该区域。

浆料的吸砂管悬于浆料调配罐顶部，通过定滑轮组和卷扬机上下运动。在非作业阶段，吸料管悬于罐顶，防止料浆在管内淤积结块。开始作业时，将调配罐内搅拌器启动，调均浆料，同时开启高压阀，使喷枪产生负压，在吸浆管道内形成快速流动的气流，此时再开启卷扬机放下吸浆管，即保证了供浆流畅、持续。

当除锈作业停止时，上述过程按逆顺序进行。当长时间停止除锈作业时应当排空罐内的浆料，防止淤积结块。

对于单个喷枪，射流剥蚀面仅呈饼状，喷枪除锈轨迹亦呈线状，不能实现大面积高效率除锈作业，于是本套除锈设备将多个喷枪交错并齐排开，间隔距离为单个喷枪射流剥蚀的宽度，设定喷枪上下往复匀速运动，而工件保持匀速直线运动，上下往复速度和工件的行走速度相匹配。于是喷枪相对于工件的运动规律如下图呈网状均匀分开，达到清洗效果干净且无遗漏。

本实用新型的技术特点：

能耗低，效率高，浆料选用砂和水调配而成，成本低廉，货源充分；

浆料射流比纯水射流射流打击力大，剥蚀能力强，实现Sa3（WJ-1）除锈等级；

浆料由喷枪负压自吸，浆料调配均匀，供料稳定，持续，不损伤泵阀核心部件；

射流靶距达到500mm，适用于大型复杂表面清洗作业；

它是一种湿式除锈设备，无粉尘污染，浆料可循环使用，消除污染。

附图说明

图1为本实用新型的工艺设备流程结构图。

图中标号：1-1、污水池，1-2、污水处理站，1-3、过滤罐，1-4、水箱，1- 5、高压泵，1-6、高压阀，1-7、喷枪，1-8、工件，1-9、混合，1-10、调配罐，1-11、沉砂池；

图2为混合池结构示意图。

图中标号：2-1、干硅砂，2-2、漏斗，2-3、截流阀，2-4、进水管，2-5、搅拌器，2- 6、低压喷嘴，2-7、浆料泵；

图3为调配罐结构示意图。

图中标号：3-1、浆料泵出口，3-2、排污泵，3-3、滤筛，3-4、至浆料喷枪，3-5、滑轮组，3-6、卷扬机，3-7、罐体，3-8、搅拌器，3-9、抽吸口；

图4为喷枪结构示意图。

图中标号：4-1、浆料入口，4-2、高压水入口，4-3、水喷嘴，4-4、枪，4-5、混合腔，4-6、浆料喷嘴。

图5为四支喷枪运行路线示意图。

具体实施方式

浆料射流除锈装置，包括有由高压泵机组、浆料供给系统、污水处理系统、喷枪及管路组成，浆料供给系统包含有浆料混合池1-9和调配罐1-10，混合池1-9内安装有搅拌器2-5及浆料泵2-7，混合池1-9底部安装有倾斜朝向中央部位的喷嘴2-6，混合池1-9上方设有干砂漏斗2-2；调配罐1-10内设有搅拌器3-8，并伸入有吸砂管3-9，所述的吸砂管3-9通过安装于调配罐1-10外的卷扬机3-6带动升降，所述的浆料泵2-7连接的出料管道及排污泵3-2连接的排污管道经过滤筛后也接入到调配罐1-10；所述的吸砂管3-9连接至喷枪1-7的上浆料口4-1；所述的高压泵机组的高压泵的高压出水口通过管道连接至喷枪1-7的高压水口4-2；所述的喷枪1-7结构为：包括有一枪体4-4，枪体4-4前端连接有浆料喷嘴4-6，浆料喷嘴4-6与枪体4-4连接端具有一混合腔4-5，枪体上浆料口4-1、高压水口4-2与混合腔4-5之间分别通过通孔及水喷嘴4-3联通。

高压泵机组

主要由电机，联轴器，三柱塞往复式高压泵，公共底座，过滤器组成。高压泵往往通过前置式离心泵有压供水，高压泵功率为110 kW～160kW；压力为50MPa～100 MPa；流量为70 L/min～120L/min；高压泵进水的管道中设有滤网，过滤精度为10μm。

浆料供给系统

浆料供给系统主要包含浆料混合池和调配罐。混合池结构简单，主要为调配罐补充砂和水。浆料耗砂量为4kg/min～6kg/min，砂和水在调配罐内在搅拌器推进叶轮的旋转推动下，呈现两种复杂运动，一是浆料螺旋上升，同时砂在重力的作用下自由沉降。吸砂管从周边的区域插入，可以抽吸到密度均匀的砂浆。当供料管路较长时，可以通过砂浆泵强制供给砂浆。

污水处理系统

污水处理系统主要有污水池及污水处理站组成，除锈作业过程中，喷枪的射流除一部分被作为浆料回收外，大部分的污水都流向了污水池，污水经过沉淀，除污，消毒等环节再次流入高压泵循环利用。

在浆料喷嘴入口镶有耐磨碳化钨材料，提高喷嘴寿命。

本实用新型的管路中装有阀与过滤网辅助控制。

Claims

1.浆料射流除锈装置，包括有由高压泵机组、浆料供给系统、污水处理系统、喷枪及管路组成，其特征在于所述的浆料供给系统包含有浆料混合池和调配罐，混合池内安装有搅拌器及浆料泵，混合池底部安装有倾斜朝向中央部位的低压喷嘴，混合池上方设有干砂漏斗；调配罐内设有搅拌器，并伸入有吸砂管，所述的吸砂管通过安装于调配罐外的卷扬机带动升降，所述的浆料泵连接的出料管道及排污泵连接的排污管道经过滤筛后也接入到调配罐；所述的吸砂管连接至喷枪的上浆料口；所述的高压泵机组的高压泵的高压出水口通过管道连接至喷枪的高压水口；所述的喷枪结构为：包括有一枪体，枪体前端连接有浆料喷嘴，浆料喷嘴与枪体连接端具有一混合腔，枪体上浆料口、高压水口与混合腔之间分别通过通孔联通。

2.根据权利要求1所述的浆料射流除锈装置，其特征在于所述的高压泵机组包括有三柱塞往复式高压泵，高压泵前端连接有前置式离心泵有压供水，高压泵功率为110kW～160kW；压力为50MPa～100MPa；流量为70L/min～120L/min；高压泵进水的管道中设有滤网，过滤精度为10μm。