При большом объеме работ применяют камерные установки проходного типа. Они состоят из одной или нескольких моечных камер, внутри которых смонтирована система гидрантов, обеспечивающая подачу .моющего раствора на очищаемые поверхности. Моющий раствор приготовляется в баке, откуда насосными агрегатами подается в систему гидрантов. Перемещение объектов очистки в моечной камере обеспечивается транспортером.

Таким образом, основными элементами камерных моечных машин являются моечные камеры, баки для моющей жидкости, насосные агрегаты, система гидрантов и транспортирующие устройства.

Рассмотрим особенности исполнения отдельных элементов моечных машин.

Моечная камера — это пространство, где размещается система гидрантов и производится очистка поверхности объектов. Моечная камера должна хорошо изолировать помещение цеха от воздействия тепла и паров моющего раствора. Конструкция камеры должна обеспечивать хороший доступ к гидрантам для их периодической очистки или регулировки. Моечные камеры являются наиболее крупными элементами в установке, что требует удобства ее транспортировки и Монтажа.

Установки проходного типа имеют весьма разнообразную конструкцию и размеры. Для удобства транспортировки и монтажа наиболее предпочтительно изготовление моечных камер из отдельных стандартных секций. Так, Народное предприятие GMF (ГДР) выпускает секционные моечные установки различных типоразмеров. При этом длина моечной секции равна 2 м. Из набора таких секций можно сделать моечную установку любой длины и производительности. Проектирование в этой связи громоздких, нетранспортабельных моечных камер нецелесообразно. Примером нетранспортабельной установки является ОМ-4267 (длина 9,6 м).

Рис. 2. Общий вид моечной установки проходного типа ОМ-4267 ГОСНИТИ

Для очистки гидрантов на большинстве моечных установок рабочему необходимо забираться внутрь камеры. При этом иногда требуется очистить до 200—250 насадков. Для обеспечения выполнения и контроля этих работ необходимо в боковых панелях моечной камеры предусматривать люки, закрываемые легкосъемными крышками. Эти люки сделаны, например, на моечных установках производства Народного предприятия GMF

Надежная изоляция рабочего помещения цеха оттеплового излучения и выброса пара из моечной камеры зависит от качества теплоизоляции и правильно выбранной системы вентиляции. Для теплоизоляции необходимо широко применять пенопластовые материалы, например в машине ММСТ-2. Слой пенопласта толщиной 30—50 мм служит надежной защитой от теплового излучения. Конструктивно целесообразно металлическую моечную камеру, (несущую основную нагрузку) облицовывать съемными теплоизоляционными панелями. Применение съемных теплоизоляционных панелей с пенопластовыми наполнителями позволит упростить ремонт моечной установки, существенно снизить металлоемкость и улучшить внешний вид оборудования.

Весьма важное значение имеет выбор системы вентиляции. При отсутствии вентиляции паровоздушная смесь с испарениями моющего раствора под действием теплового напора в моечной камере могла бы выйти через открытые проемы камеры в цех. При сильной вентиляции из моечной камеры уносится моющий раствор, измельченный в капельки, а также большое количество тепла. Все это обусловливает тщательный расчет и подбор системы вентиляции.

До последнего времени во всех больших моечных установках создавали секции ополаскивания (ОМ-4267, МК-1, АКТБ-118 и др.). Все эти установки проектировались на использование в качестве моющих средств растворов каустика, остатки которого необходимо удалять с поверхности деталей. С организацией производства синтетических моющих средств типа МС, Лабомид и других практически отпала необходимость в ополаскивании. Моющие растворы CMC безопасны в отличие от каустика и, кроме того, являются хорошими пассиваторами металлических поверхностей. При необходимости ополаскивание можно выполнять в обычной моечной секции с тем условием, что моечные установки будут комплектоваться из отдельных секций.

Бак для моющего раствора. Моющий раствор, необходимый для очистки, помещается в бак. В нем раствор нагревается и фильтруется. Кроме того, в баке должна 5 быть предусмотрена система очистки раствора от осевших (песок) или всплывших (масло) компонентов за-1 грязнений.

Существуют установки с нижним (МК-1), верхним (АКТБ-114, АКТБ-116, ММСТ-2) и боковым (ОМ-4267) расположением баков. Для крупных ремонтных заводов рекомендуется создание центральных растворных пунктов (ЦРП) [50]. В этих случаях отдельные моечные установки не имеют баков для моющего раствора, а создается общий бак для группы установок. Наибольшее распространение получили установки с нижним расположением баков. Камерные тупиковые установки практически все имеют нижнее расположение баков. Размеры баков выбираются из расчета обеспечения нормального теплового режима в моечной камере, оптимальных условий фильтрации растворов и возможного вспенивания раствора при работе установки.

Поскольку в баках располагаются устройства для нагрева моющих растворов, то должна обеспечиваться определенная кратность перекачки раствора. Кратность перекачки К определяется из отношения производительности насосов к объему моющего раствора. Значение К для ряда установок колеблется от 14 до 80. Чем мощнее нагреватели, тем больше может быть значение К. Практически К выбирается равным 20—30.

Фильтрация раствора может быть пассивная (отстаивание раствора) и активная (пропускание раствора через сетчатые фильтры или гидроциклоны). Для обеспечения эффективного отстаивания раствора необходимо иметь бак с возможно меньшей глубиной и большей поверхностью. Зарубежные образцы моечных установок имеют глубину баков 0,6— 0,8 м. При этом на каждые 400—500 л раствора приходится 1 м2 поверхности раствора. Для указанных установок емкость бака, занятая раствором, составляет 65— 70% от общей вместимости бака. Резервная емкость бака предназначена для. случаев возможною пенообразования. Учитывая умеренное пенообразование современных синтетических моющих средств типа Лабомид-101 и МС-6, наличие такого резерва вполне достаточно для предупреждения переливания пены.

Рис. 3. Схема фильтрации моющего раствора:
1 — система гидрантов; 2 — заборная труба насоса; 3 — нагреватели; 4 — флотационный желоб; 5 — сетчатые фильтры

Активная фильтрация раствора выполняется весьма различно.

Наиболее простая и удачная схема фильтрационного устройства представлена на рис. 3. Волокнистые загрязнения и крупные частицы задерживаются перфорированными металлическими сетками с отверстиями 7— 15 мм. Наличие флотационного желоба обеспечивает сбор масляных загрязнений и их периодический слив.

Система нагрева моющего раствора в большинстве случаев устанавливается в баках. Ее конструкция зависит от вида теплоносителя или топлива. Для нагрева раствора используют пар, газ, жидкое топливо, электричество, реже горячую воду. При нагреве паром и горячей водой в качестве теплообменных устройств используют трубчатые змеевики, а при нагреве газом и жидким топливом — жаровые трубы. Электрический нагрев осуществляется теплоэлектронагревателями (ТЭН).

Иногда применяют комбинированные способы нагрева, например паром и электричеством. Наиболее дешевым способом нагрева раствора является нагрев паром. Однако при нехватке тепловых мощностей прибегают к комбинированным способам нагрева.

В большинстве отечественных моечных установок (ОМ-4267, АКТБ-114, ОМ-46Ю и др.) для нагрева используется пар. Однако для мелких ремонтных предприятий и использования преимущественно в сельской местности разработаны установки с подогревом жидким топливом (ОМ-837 ГОСНИТИ, ОМ-947И и др.). За рубежом большинство установок комплектуются по требованиям заказчика паровым, газовым или электроподогревом.

Практически для нагрева 1 м3 раствора необходимо иметь змеевик площадью 2,5—3,5 м2 (при паровом нагреве) или ТЭНы мощностью 30 кВт. Для удобства обслуживания и ремонта моечных установок нагревательные элементы и змеевики должны быть легкосъемными.

Насосный агрегат включает нагнетательный насос и электродвигатель привода насоса. Насос служит для подачи нагретого моющего раствора к системе гидрантов. Наибольшее распространение получили центробежные насосы. В отечественных моечных установках в основном используются насосы типа К (2К-6, 4К-8 и др.). В зарубежной практике широко применяются центробежные погружные насосы вертикального исполнения. Использование погружных насосов позволяет сократить длину трубопроводов, уменьшить теплопотери и утечки моющего раствора. Последнее достигается расположением трубопроводов внутри бака и моечной камеры.

Система гидрантов. Гидранты формируют при помощи насадков струи моющего раствора и направляют их на очищаемую поверхность. Гидранты представляют собой систему трубопроводов, подсоединенных к нагнетательному насосу и снабженных насадками.

Различают активное и пассивное воздействие струй моющего раствора на объект очистки. Пассивным воздействие струй на объект очистки оказывается в том случае, когда струи в рабочей зоне моечной камеры имеют постоянное направление. Если струи в рабочей зоне непрерывно меняют направление, то такое воздействие считается активным.

Рис. 4. Общий вид установки EFCO с погружными насосами:
1 — тамбур; 2 — вентиляционные отэоды; 3 — люк; 4— флотационный желоб; 5 и 9 — фильтры; 6 — крышки ванны с раствором; 7 — моечная камера; 8 — система гидрантов; 10 — вентиль; 11— приемный фильтр насоса; 12 — погружной центробежный насос с электроприводом; 13 — приборы дистанционного контроля (термометр, манометр)

При пассивном воздействии зона контакта струи и очищаемой поверхности перемещается по прямой. В случае активного воздействия зона контакта струи и поверхности изменяет свое положение по сложным траекториям, что позволяет одним и тем же точкам поверхности подвергаться воздействию струи с разных: направлений.

Пассивное воздействие струй на поверхность осуществляется по двум конструктивным схемам:
1) очищаемая поверхность подвижна, а гидранты неподвижны;
2) очищаемая поверхность неподвижна, а гидранты подвижны.

В моечных машинах тупикового типа детали неподвижны, а гидранты вращаются (схема 2), например установки ОМ-4610, ОМ-837 ГОСНИТИ. Или гидранты неподвижны, а вращается поворотный стол с деталями (схема 1)—например, установка модели 196П, АКТБ-151 или BUPJ. В установках проходного типа обычно используется схема 1 (установки ОМ-576 ГОСНИТИ, ОМ-4267 ГОСНИТИ, АКТБ-118 и др.). В этом случае очищаемые детали перемещаются транспортером через зону очистки. Активное воздействие струи осуществляется при подвижном объе,кте очистки и перемещающемся гидранте (установки АКТБ-146, ММСТ-2, АКТБ-116М).

Большое влияние на процесс очистки оказывают гидравлические характеристики струй моющего раствора: напор в системе гидранта, производительность нагнетательного насоса, количество и диаметр насадков. Для большинства моечных установок давление в системе гидранта состовляет 16—57 м вод. ст. при диаметре насадка 3—5 мм. Следует отметить, что в отечественных моечных установках давление в 1,5—2 раза выше, чем в зарубежных. Это объясняется тем, что отечественные установки рассчитываются на удаление более прочных загрязнений, например ас-фальто-смолистых отложений, в двигателях менее эффективными моющими растворами, в то время как в зарубежных установках используются эффективные моющие средства типа Силирон У-64.

Исследования, проведенные в ГОСНИТИ А. П. Садовским, показали, что с увеличением диаметра насадка увеличиваются затраты энергии на очистку единицы поверхности. Однако из-за отсутствия надежных систем фильтрации растворов в моечных установках нельзя применять насадки малых диаметров. Так, в производственных условиях установлено, что насадки 02 мм забиваются полностью после 2 ч работы, 03 — через 6 ч, а насадки 04 мм не засоряются в течение двух рабочих дней. После недельного цикла работы установки засоряется около 60% насадков. Таким образом, исходя из практических соображений, необходимо применять насадки с диаметром отверстия не менее 4 мм, а систему; гидрантов очищать не реже 1 раза в неделю.

Выбор напора струй при очистке поверхностей во многом зависит от эффективности применяемых моющим средств. Повышение моющей способности растворов приводит к снижению энергозатрат на очистку и уменьшение напора в системе гидранта. Например, использование моющего средства МЛ-51 вместо Тракторина позволяет эффективно очищать поверхность при напоре 30—40 м вод ст.1 вместо 60—80 м вод. ст. При этом затраты; энергии на очистку снижаются в 2 раза [54]. Практически при наличии эффективных моющих средств типа Лабомид-101 и МС-6 напор струй в 25—35 м вод. ст. будет обеспечивать энергетически выгодные режимы очистки.

Не только диаметр, но и форма насадка являются определяющими при формировании струи. У большинства отечественных моечных установок насадок цилиндрический, что создает компактную струю. В зарубежных установках наряду с цилиндрическими насадками используются клиновидные или щелевые насадки, даюЯ щие плоскую струю. Применение клиновидных насадков в совокупности с эффективными моющими средствами обеспечивает высокое качество очистки.

От того, как конструктивно выполнены гидранты, во многом зависит производительность и качество очистки. Наиболее удачными следует считать гидранты, обеспечивающие активное воздействие струи на очищаемую поверхность. Такие гидранты смонтированы на установках АКТБ-146, ММСТ-2, АКТБ-М116 и др. Привод гидранта обеспечивается либо от электродвигателя (АКТБ-146), либо за счет реактивного действия струй (ОМ-837 ГОСНИТИ, ОМ-46Ю ГОСНИТИ и др,).

Рис. 5. Влияние давления у насадка и моющих средств на энергозатраты при очистке:
1 — раствор МЛ-51 (15 г/л); 2 — раствор Тракторина (15 г/л); 3 — вода

Транспортирующие устройства. Транспортирование деталей в моечную камеру и их перемещение в области действия струй осуществляется при помощи различных устройств. В проходных моечных установках используется планчатые (АКТБ-114, ОМ-2839, АКТБ-146 и др.) или подвесные (ОМ-4267) транспортеры. В тупиковых установках применяется вращение стола, на котором установлен контейнер с деталями. Разные конструкции установок имеют различные скорости транспортера и количество иХ вариаций. Обычно скорость изменяется в пределах 0,25 до 1,5 м/мин с интервалом 0,25— 0,35 м/мин.

Существуют установки, имеющие возвратно-поступательный (реверсивный) характер движения транспортера. Скорость транспортера в таких установках составляет 4,5 м/мин.

Достаточно полно и объективно моечные установки можно оценить лишь с учетом ряда их удельных показателей. Основными удельными показателями являются энергонасыщенность рабочей зоны, удельная металлоемкость, коэффициент использования объема установки и коэффициент использования площади моечной установки.

Наиболее общей характеристикой моечной установки является объем рабочей зоны Fp.3, который практически характеризует размеры моечной установки и является одним из основных ее показателей. В ГОСТ на моечные установки объем рабочей зоны входит в марку установки как основной ее показатель. Объем рабочей зоны—-это пространство, ограниченное насадками гидрантов, равное произведению проходного сечения камеры на длину рабочей зоны.

Длина рабочей зоны — это расстояние между крайними коллекторами, ограничивающими моечную камеру. У камерных тупиковых установок длина рабочей зоны Равна глубине моечной камеры (при неподвижных гид-Рантах) или диаметру вращающегося гидранта (по обрезу насадков).

Отношение мощности двигателя привода нагнетательных насосов N к объему рабочей зоны Ур.3 характеризует энергонасыщенность рабочей зоны Э. Энергонасыщенность рабочей зоны изменяется в пределах 2,8 — кВт/м3. Естественно, что к вопросам

энергонасыщенности установок необходимо подходить дифференцированно. Так, установки универсальные или предназначенные для очистки деталей с прочными загрязнениями, например асфальто-смрлистыми отложениями, должны иметь энергонасыщенность рабочей зоны 15—25 кВт/м3. Установки для обезжиривания поверхностей деталей или очистки сборочных единиц и деталей могут иметь энергонасыщенность 8—15 кВт/м3.

Однако энергонасыщенность рабочей зоны не может в полной мере характеризовать конструктивное совершенство установок. Последнее может быть в какой-то мере оценено посредством коэффициентов использования объема Kv и использования площади Kf установки. Это отношение характеризует коэффициент использования объема установки. Аналогично коэффициент использования площади установки определяется из отношения поля загрузки F3 установки к площади, занимаемой моечной камерой, FM. Поле загрузки установки равно произведению длины рабочей зоны на ее ширину.