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工业设备除垢高压水射流的技术参数与技术指标

2020-03-21 11:10:48浏览:6 来源:清洗联盟   

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工业设备除垢高压水射流的技术参数与技术指标

工业设备除垢按原理分为化学方法和物理方法两种。顾名思义,化学方法即是利用化学药剂浸泡、冲洗结垢,使二者接触发生反应,最终除去结垢。这种方法需要妥善处理化学药剂的排放问题,以免造成污染。相较而言,利用水射流方法就要环保许多。水射流除垢主要依靠清洁水高速流动产生的打击力,冲击、破碎结垢从而将其除去。而打击力的大小与流量、压力等有密切的联系,需要我们根据不同的工况妥善选择工作参数,以保证除垢、清洗作业高效进行。

“高压水射流”是指通过高压水发生装置将水加压,再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细“水射流”。这种“水射流”具有巨大的打击能量。利用这种高度聚能的水射流用来完成各种清洗作业的技术称为“高压水射流清洗技术”。

水射流的主要技术参数有:压力、流量及功率,三者之间的关系如下:

p=16.67pq

式中,P 为射流功率,W;p 为射流压力,MPa;q 为射流流量,L/min。

式(1)表明,射流的有效功率与射流压力和流量的乘积成线性关系,压力和流量是影响作业的主要参数。对于某一特定作业目标,压力关系到能否完成作业目标,即只有达到了某一特定压力值才能将结垢或杂质从设备上除去,这一压力值又称为门限压力。压力决定能否完成作业,而流量则决定作业的效率高低。在到达门限压力后,流量越大,作业效率越高。压力和流量这两个参数同时影响水射流的工程作业,但彼此不可代偿。即达到门限压力后,不增大流量,只提高压力值非但不能更快地完成作业,还有可能损坏设备;而达不到门限压力,只增大流量,也无法将结垢或杂质去除,更遑论完成作业了。

谈到水射流,就不能不提喷嘴。喷嘴是形成高压水射流的最重要部件之一,因此,喷嘴的选型计算是一项重要而关键的工作。喷嘴的计算公式如下:

式中,d 为喷嘴孔出口截面直径(简称喷嘴直径),mm;q 为射流体积流量,L/min;μ 为喷嘴流量系数;p 为射流压力,MPa;对于嵌入式喷嘴,喷嘴流量系数一般取0.85。

上式是单个喷嘴的计算,若使用多个喷嘴。则应计算喷嘴当量直径,当量直径与各个单独喷嘴直径的关系如下:

式中,de 为喷嘴当量直径,mm;dn 为喷嘴孔出口截面直径(简称单个喷嘴直径),mm。

多喷嘴情况下单独喷嘴的直径即可通过公式(2)和公式(3)计算得出。值得注意的是,单独喷嘴直径也可以不相同。

如同子弹出膛的后坐力,水射流也有相应的反冲力。有时,过大的反冲力还会造成人员伤亡。因此,必须事先计算出射流反冲力,以合理地安排夹持方法。射流反冲力计算公式如下:

式中,F 为射流反冲力,N;q 为射流流量,L/min;p为射流压力,MPa。

从式(4)中可知,流量的变化对射流反冲力的影响较压力更大。

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