高压水射流技术.pptx

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1、第一章高压水射流技术高压水射流清洗技术的基本概念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。速度核初始段基本段消散段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

2、的抗压强度，则垢物即被破坏。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。打击力E=(mv2)/2100倍靶距压力分级高压水射流清洗工作压力选择十分重要，既要考虑在除掉附着物同时不损伤基体表面，还要考虑清洗压力对射流特性的影响，因此驱动压力等级是设计任何水射流工艺系统的主要参数，下面的水

3、射流压力等级是世界水射流界普遍认可的划分方法。低压0.5-20Mpa中压20-70MPa高压70-140MPa超高压140MPa以上机械力、热力、化学力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。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，一是由于油污与基体之间有粘接力；二是油和水之间存在着表面张力。清洗剂的润湿、渗透作用，降低了粘接力；分散作用使油污中的碳粉、灰尘、金属细粉末形成的结垢分

4、散成许多微粒；清洗剂泡沫作用，能把裹着油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。高压水射流清洗机的组成高压发生装置：由电机和高压水泵组成的泵组来产生高压水。控制系统：由溢流阀、安全阀、喷枪扳机、电控装置等一起组成。执行系统：由喷枪、喷头等组成。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。主要组成部分的作用高压泵喷枪和喷头高压软管加热装置一般采用燃油加热和电加热两种形式，高压水流过盘管时被加热到所需的温度。根据被清洗对象

5、结垢性质来选择，一般灰尘或较软的污垢选用小型冷水型，油污油垢要选用热水和蒸汽型，坚硬的锅炉垢、水垢要选用大型高压清洗机，具体如下：对于地面、车辆外表面等油污、油垢不多的地方的泥垢、灰垢清洗，选用小型冷水清洗机。对于设备零部件上的油污、油垢的清洗及一些工程机械的油污的清洗，应选用热水清洗机。因为85℃的热水可将油污、油垢软化，降低其与基体表面的粘结力，然后靠高压水射流即可将油污、油垢自基体表面剥离，不用添加清洗剂即可获得佳极的清洗效果。对于重油垢、干涸的油脂垢、沥青垢的清洗；北方地区冬天设备、管道的解冻，应选用

6、蒸气清洗机。因为145℃的高温蒸气足以将重油垢、干涸的油脂垢、沥青垢彻底融化，大大提高其流动性，降低附着力，然后依靠24kg/cm2的高压将其自基体表面冲刷下来。对于极难清洗的热交换器散热管内的坚硬水垢、锅炉内的水垢，应选用压力为700kg/cm2的大型高压清洗机。对于一些体积较小、结构复杂、数量繁多的零部件的油污、油垢的清洗，应选用零件清洗机。设备选型时需要考虑的技术问题影响水射流清洗机清洗效果的参数分析泵输出压力：与射流打击力成线性关系泵输出流量：与射流打击力有较大影响高压管内径：对压力降有直接影响，对射

7、流打击力有间接影响高压管长度：对压力降有直接影响，对射流打击力有间接影响喷嘴的直径：对射流打击力有很大影响，存在最佳喷嘴直径射流的靶距：对射流打击力有很大影响，存在最佳靶距设备选型时需要考虑的技术问题影响水射流清洗机清洗效果的参数分析泵输出压力：与射流打击力成线性关系泵输出流量：与射流打击力有较大影响高压管内径：对压力降有直接影响，对射流打击力有间接影响高压管长度：对压力降有直接影响，对射流打击力有间接影响喷嘴的直径：对射流打击力有很大影响，存在最佳喷嘴直径射流的靶距：对射流打击力有很大影响，存在最佳靶距n:

8、喷嘴效率，1.05-1.1Nozzle#=q×4000pNozzle:喷嘴号数p:压力，psiq:流量，gal/min喷嘴号数与喷嘴直径的关系高压胶管与压力损失的关系Δp=59.7q2压力损失（MPa/m）,q:流量（l/min）D5R0.25Ed:胶管内径（mm）,Re:雷诺数1015202530354060.0657340.1336440.2211030.3267280.4495250.5887