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灑水車水量是大好還是小好?

一、灑水量是否越大越好
        用戶在購灑水車和使用過程中,總是希望灑水量要大些為好,而在實際應用中,又閑灑水距離短,加水次數增多,空駛及折返繼續作業的油耗增加,經費支出增多,社會經濟性欠佳。
        灑水車作業的主要作用是降溫消暑、壓塵、凈化空氣。若灑水量過大,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,造成水資源和經濟上的浪費;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和污染。
         由此引發的話題是酒水作業應在地面清掃干凈后進行,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。程力公司生產的灑水車均可自由調節出水量,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行噴灑灑水,這樣,就不會讓水和雜物混在一起,環衛工人只需清掃路的兩邊。
二、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,如何確定實用而又經濟的灑水車灑水量呢?現以東風EQ1092(或EQ1092F19DJ)型載重5t灑水車為例進行計算分析。
性能參數:
發動機轉速范圍 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:
發動機轉速 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
灑水車技術要求的行駛速度為5-20km/h且實際應用均在l-3檔行駛作業,所以不計算高速行駛下的酒水量。
在水泵額定轉速下,滿載5t,灑水作業時間t:
t=5min
在水泵額定轉速下,滿載灑水車灑水作業距離S:
一檔 S1=602m
二檔 S2=1020m
三檔 S3= 1794m
在水泵額定轉速下,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
在水泵額定轉速下,灑水量僅與水泵流量成正比。
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

068

       根據以上計算并結合灑水作業實際狀況,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水泵流量以60m3/h為最佳技術經濟性選擇,也是最佳社會經濟性選擇。
三、灑水量標準的分析
        按QC/T29ll4-93《灑水車技術條件》的要求,在灑水寬度≥14m時,其灑水量為0.2-2L/m2, 即單位面積的水柱高度為0.2-2mm2。前面已經計算,當灑水量為2L/m2,灑水寬度為14m時,其水泵流量高達203m3/h,如此高的流量,無論國內或國外都不存在,很顯然,此標準灑水量最大2L/m2定的過高,也不切合實際。如果將灑水量最大定位為 1L/m2則水泵流量相當于100m3/h灑水車雖然可以實現這樣的要求,但并不經濟,而且如果實際應用,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,則形成地面流水亂淌,將造成水資源的浪費。
        所以,要結合實際應用狀況來制定科學而又合理的技術要求。
四、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進行灑水,但仍要求灑水量再大些,這是什么原因呢?通過了解,是國內各城市配備灑水車的數量不足,多數灑水車還要兼顧綠化澆水任務,由于財力不足,即使在主要干線灑水,也要求灑水量大些,并希望能保持相當長些時間,給人好象剛灑過水的現象,而且這樣的灑水作業,也成為迎接檢查、歡迎來賓和領導的裝飾品。由于財力不足,
        灑水車在炎熱的夏季時常停停歇歇,不能有效發揮作用,這種狀況必須改變,真正使酒水車在城市建設中起到凈化與美化的作用。
五、加大灑水寬度的意見應予支持
        目前,國內灑水車的灑水寬度一般調整在14-16m,但是隨著道路的拓寬和高速公路的發展,要求灑水寬度大于20m已是廠家經常聽到的呼聲,如果僅提高水泵揚程、加大出水壓力來提高灑水寬度,不但加大成本,更加重用戶的油耗,社會經濟性不好。
        簡單而又實用的辦法就是提高后噴嘴的距地高度。根據平拋運動原理,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,這種實用、新型的高架噴嘴裝置,一定會受到社會的普遍歡迎。
六、灑水系統的壓力估算
        根據流體力學原理,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、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調整流速,是降低水頭損失的關鍵。
         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表
 

類別

折合管路直徑倍數

備注

全開閘閥

13

未全開加倍

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直管長度,若流量為6L/s,則每100m水頭損失為29m,每個 ф50mm標準彎管的局部水頭損失為0.36m。
       通過灑水車水頭損失測算,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。灑水車技術條件要求: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,所以灑水車選擇揚程最大為60m的水泵即可。
七、 灑水作業時為何要停車換檔
         灑水車不進行灑水作業時,其行駛速度的調整均可實現順利換擋,其取力器不影響變速箱同步器的同步性。當灑水作業時,取力器直接驅動水泵,當踏下離會器換擋時,由于水泵較大的扭矩,迫使變速器動力輸出齒輪轉速迅速降低,造成換擋不能進行,迫使停車才能換擋。
         若在取力器與水泵傳動之間加裝離合器,則可實現灑水作業的不停車換擋。
八、灑水車的綜合技術經濟性
        灑水車廠家應提高技術的先進性和實用性,簡化線路,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程中的油耗,以追求實現較好的社會經濟性。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,用戶長期使用并不經濟,社會經濟性差。所以購置灑水車的用戶也應學習知識,提高技術水平,要對各廠家的灑水車進行綜合技術經濟性分析,來選擇質優、價廉、油耗少的灑水車。
         灑水車水泵技術參數以流量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,也適于抽取市內河道渠內的清凈水,以節約自來水資源。
         城市供水管網布設消防拴時,也應考慮灑水車的補水點,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,而且壓塵、降溫的效果好,將會受到社會的歡迎。
         灑水車通常以汽車二類底盤改裝,隨著汽車技術性能的提高及燃油指標的下降,灑水車應向單車型15一30m3方向發展,以提高社會使用經濟性;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。在現有的灑水車上增加其他專用功能顯然是不可取的,但可實現具有內循環的噴灑鹽水功能,也可在車前加裝推雪板和破冰滾刀等簡單而又實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經濟性結合社會經濟性,才會取得最佳社會效益

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