高压水射流清洗技术及其在管道除垢中的应用

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1、第51卷第5期化工设置与管遵、，o1．51NO．52014年10月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGOct．2014高压水射流清洗技术及其在管道除垢中的应用宋加会，刘昌林，许胜涛，伍广，王从东(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)摘要介绍了高压水射流清洗技术的原理及其独有的特点与优势，分析了清洗设备的组成，对各种清洗方法进行了比较。将其广泛应用于各个领域，尤其应用在管道除垢中取得了显著的清洗效果，最后总结了高压水射流清洗技术的发展方向及其未来的应用前景。关键词高压水射流：清洗技术；管道除垢；发展前景中图分类g-："rQ050．7；TH17文献标识码：A文

2、章编号：1009—3281(2014)05—0079．004在各类生产部门中，由于各种设备诸如换热器、式中卜喷嘴直径，mm；管道、容器、反应塔、槽车等，它们在生产过程中会卜工作压力，MPa；产生和留下较难清理的污垢和附着物，在船舶和许多一工作流量，L／min；钢铁构件中还会出现很多污锈，这些问题都会导致设——流量系数，这里取2。备的生产效率变低，使设备的使用寿命下降，严重的更会导致生产中断或停产，甚至发生恶性事故，于是清洗这些污垢、铁锈成为众多企业必备的工作之一。传统的清洗技术有机械清洗、化学清洗和人工清洗等，这些方法都因为其本身具有的劣势而逐遭淘汰。高压水泵高压水射流是从20

3、世纪70年代开始发展起来的新技术，它由高压水发生设备产生高压水，利用一定形状和高聚能的水射流完成对材料的清洗、切割、破碎和穿透作业『1]。由于其本身具有很多优点而被广图1高压水射流系统图Fig．1high—pressurewaterjetsystemdiagram泛应用于各个领域，如船舶业、化工企业、电力行业及城市建筑等众多领域。高压水射流清洗技术由于其应用资源为水，而水本身具有诸多优点，便使得其与传统的清洗技术相比1高压水射流清洗技术的原理及特点较具有独特的和不可替代的巨大优势。具体优势有：(1)成本低，资源丰富。高压水射流技术使用高压水射流技术是指利用高压发生装置如高压资源

4、为水，在湖泊、海洋、地下等储存量相当丰富。泵产生高压水，高压水再经过管道到达喷嘴把高压力同时用水量极少，即高压水射流清洗属于细射流，在低流速的水转化为具有很大穿透能力的低压高流速的连续不问断的情况下，耗水量低、功率小，且水资源射流]。由于射流具有很大的冲击动能，故当其射向还可循环使用，属节能环保型技术。被清洗物表面就会利用其冲力作用、磨削作用等使污(2)效率高，清洗质量好。高压水射流清洗技垢和附着物从被清洗物表面脱离。于是，高压水射流术属于物理清洗，清洗过程无化学反应，而且水射技术应用于清洗行业就形成了高压水射流清洗技术。高压水射流系统图如图1所示。收稿日期：2014—04—0

5、4高压水射流清洗的效果主要与水压、流量以及喷基金项目：安徽省高校省级自然科学研究项目(kj2013A104)，安徽省淮南市2012年科技计划项目(2012A00908)。嘴直径有关。而压力、流量及喷嘴直径可根据小孑L出作者简介：宋加会(199O一)，男，安徽怀远人，安徽理工大学机流基本理论计算得出：Q=×d×√尸械工程学院，硕士。研究方向：化工机械。80化工设备与管道第51卷第5期流压力是可调的，故对金属和管道没有任何腐蚀和压力超出预定值时便被打开；调压阀则起着控制旁通损害p】。由于水射流的冲击和磨削等作用，可立即水流的作用来调节高压水射流工作压力；脚踏阀用来将结垢物打碎脱落，

6、清洗速度很快，而且不用再进行控制各种喷头和喷杆的作业。二次清洗，比传统清洗方法速度快上好几倍。(3)执行系统(3)无污染和损伤。传统的化学清洗方法会产执行系统主要有喷头、喷杆、水枪等，高压生大量酸碱废液，会污染环境还可能会腐蚀设备，而水通过不同的喷头执行不同的运动。喷嘴形式多普通的机械方法不但可能损伤被清洗物件，其产生的种多样，按形状分有圆柱型喷嘴、扇形喷嘴、异噪声更是对环境和工作人员的身体健康造成很大的形喷嘴等；按孔数分有单孔喷嘴、多孔喷嘴；按压影响。由于高压水射流技术使用水作为_T作介质，不力分有低压喷嘴、高压喷嘴、超高压喷嘴等]。仅不会损害设备本身，更不会对环境造成任何污

7、染，(4)辅助系统是目前有很大发展空间的高新技术。辅助系统则指各路管道、压力表、拖车、进给(4)应用面广，适用性强。由于水射流技术具机构等，辅助系统是清洗设备中重要的组成部分，根有低成本、高效率、无污染、压力调节方便等优点，据不同的应用要求可以有不同的组成结构。其中，压被广泛应用于各个领域及场所。不管是管道和容器内力表要求耐震，性能稳定；而进给机构则随着使用场腔，还是设备表面，是结实的堵塞物，还是坚硬结垢所的不同而采用不同的方式，如在清洗管道或换热器物，凡是水射流能达到的部位都可使用高压水射