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北京中凱盈創(chuàng)石油設備有限公司作者
高壓水射流技術在工業(yè)清洗中已經(jīng)廣泛應用，其特點就是高壓、高速、能量與打擊力高度集中。在設計和實際使用中，影響高壓水射流清洗效率的因素有很多：壓力、流量、高壓管路中壓力損失、噴槍噴頭的設計等。要綜合考慮高壓水泵選型中壓力、流量、功率的合理匹配；噴頭自進效果與管路中壓力損失的問題；噴槍的技術與質(zhì)量對清洗效果的作用等。
一、壓力與流量的合理匹配
高壓水射流之所以可以解決結(jié)垢物，是因為噴槍的打擊壓力大于結(jié)垢物的壓力強度，結(jié)垢物被破壞。這種破壞多以能量形式來表現(xiàn)，即單位結(jié)垢物必須接受足夠能量才能破碎。泵的壓力主要解決結(jié)垢物是否能夠有效破壞，而流量主要解決清洗速度快慢即生產(chǎn)效率的高低，壓力和流量要合理匹配以達到更好的清洗效果。
不同清洗對象，采用下列壓力和流量配備的清洗機比較合理：
機器設備外表：P=(35～50)MPa，Q=(70～100)Lpm；
大型排污管道：P=(30～35)MPa，Q=(150～200)Lpm；
上下水排污管道：P=(35～50)MPa，Q=(70～100)Lpm；
煤氣煙道及輸油管道：P=(50～70)MPa，Q=(80～110)Lpm；
垢物堅硬的熱交換器及鍋：P=(70～100)MPa，Q=(70～80)Lpm；
極堅硬的硅酸鹽類結(jié)垢物：P=(100～140)MPa，Q=(80～100)Lpm。
二、噴頭自進力與高壓管壓力損失的優(yōu)化選擇
在管道清洗中，噴頭需要有自進力向前推進，才能完成清洗，推進形式主要有幾種：一是靠液壓馬達帶動高壓膠管旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，推進機構(gòu)的三個交叉的膠輪使膠管自動前進。二是在大型管道中，前方井口設置絞車等動力裝置，通過牽引鋼繩帶動高壓膠管前進。第三種形式是在噴頭中，靠噴咀的噴射反力而使噴頭自動前進。
前兩種方法共同缺點是另設動力裝置，操作不便。第三種形式是充分地利用高壓水的自身反力和能量，系統(tǒng)簡單，使用方便。但噴頭不能在清洗管道居中布置，噴射能量利用不充分，加之高壓管自身重量，噴嘴前進的距離不能太長。
噴頭的實際壓力等于高壓泵出口壓力減去高壓水在高壓膠管的壓力損失。如將Q=50 Lpm和80 Lpm，膠管內(nèi)徑為d1=13和10 mm的壓力損失列成下表，由表可見，當流量為50 Lpm和80 Lpm時，每10 m長度高壓膠管壓力損失如表所示。
| Q（Lpm） | 50 | 80 | ||
| dl（mm） | 13 | 10 | 13 | 10 |
| P（MPa） | 0.36 | 1.57 | 0.78 | 3.2 |
由此可看出高壓膠管的直徑從13 mm減小到10 mm，壓力損失確增加近4倍。所以對高壓膠管的選型必須根據(jù)噴頭自進力及高壓膠管運動阻力綜合考慮，否則不是影響噴頭自進效果、就是嚴重影響噴頭的打擊力和清洗效果。
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