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。