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20、高压水射流清洗技术简介

2014年07月18日 04:05    阅读:601次    返回列表

 


水射流的基本概念

1    水射流的结构

     高压水射流在喷嘴出口处有一个锥形等速流核心区,其中射流轴向动压力及密度基本保持不变,为水射流的初始段。射流继续发展的部分为基本段,其轴心速度与轴心动压有规律地衰减。最后在消散段水射流与环境介质完全混合变成水滴与空气的混合物或雾化。

射流各段在工程应用中具有不同的功能,起始段适宜于材料切割,基本段适用于清洗、除锈等,消散部分主要用于降温除尘、大面积地冲刷。

2    射流打击力

水射流打击物体表面的打击力主要体现在射流的压强上,如果压强大于垢物的抗压强度,则垢物即被破坏。

3    最佳靶距

水射流对物体表面的作用力不仅与射流密度、速度有关,而且还与水射流离该表面的距离有关,这是由于水射流的速度、结构随着其喷射距离发生变化,因此水射流冲击物体的作用力也随喷嘴至物体表面的距离(靶距)不断变化,根据实验结果,达到最大打击力的最佳靶距在100倍喷嘴直径左右。

4    压力分级:在我国较普遍的压力等级划分为:

 低压0.5-20 Mpa   中压20-70 Mpa   高压70-140 Mpa   超高压140 Mpa以上

 

5    机械力、热力、化学力的综合作用

水射流的冲击力为机械力,热力可以用加热高压水的方法得到。机械力、热力与化学力的综合作用即水基清洗。水基清洗技术以水作为分散剂的基础,清洗剂以其润湿、渗透、乳化、分散、泡沫作用而具有极强的清洗作用。以清洗油污为例,油污用不加清洗剂的低压水难以清洗,一是由于油污和基体之间有粘结力;二是油和水之间存在着表面张力。清洗剂的润湿、渗透作用,降低了粘结力;分散作用使污垢中的碳粉、灰尘、金属细粉沫形成的结构分散成许多微粒;清洗剂的泡沫作用,能裹着污垢脱离物体浮到水表面被射流冲掉。而热力又加速了上述过程,十分容易清洗干净。这是物理清洗与化学清洗联手的典型清洗技术。

高压水射流工作系统的组成

1.高压水射流清洗机一般由以下四部分组成:

1)        高压水发生装置:由电机和高压水泵组成的泵组来产生高压水。

2)        控制系统:由调压阀、安全阀、喷枪扳机、电控装置等一起组成清洗机的控制系统。

3)        高压工作装置:由喷枪、喷头等组成。

4)        辅助机构:由水箱、高压软管、框架、走行机构及连接管路等组成。

★        对于热水和蒸气清洗机来讲还有油箱燃烧装置燃烧桶

2.作用:

1)        高压泵是高压水射流能量的源泉,高压泵一般采用柱塞泵,考虑到泵的可靠性和寿命的问题,现多采用陶瓷柱塞。

2)        喷枪和喷头是高压水射流的核心部件,也是高压水射流的关键技术,作用是将高压水的压力能转变成射流的速度能,喷嘴出口水射流的速度一般在亚音速与超音速之间即300-500m/s,这股射流虽然质量不大,但其速率平方却像子弹一样,具有巨大打击能量,可以破坏极坚硬的盐碱结垢物及堵塞物。

3)        高压软管是管壁内包含多层钢丝编织层的特种胶管,可以用快速接头与主机和喷枪相连接,使清洗工作操作起来更方便。因为高压软管内蓄积了很大的能量,所以其质量与维护要求十分严格。

4)        燃烧装置一般采用燃油加热的形式,燃烧桶由一组盘管组成,高压水流过盘管时被加热到所需的温度。

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