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首頁 > 技術（shù）文章（zhāng）

高壓清洗機能量的分布與清洗效率的提高

時間：2012-07-09     來源： http://www.zslhxx.com

高壓清洗機在近些年來的發展非常迅速，已經廣泛應用（yòng）於各行各（gè）業。如機械製造，鑄造，油田等行業。它的原理是利（lì）用高壓泵將動力源(電動機或（huò）柴油機)的（de）機械能轉換為（wéi）壓（yā）力（lì）能，具有高強度壓力的水通過高（gāo）壓噴嘴的小孔，再將壓（yā）力能轉換為動能，從而形（xíng）成（chéng）高速的（de）微細水射流（liú），利用高壓水射流的強大衝擊力衝擊被清洗（xǐ）物體，把（bǎ）汙垢剝離、清除，以（yǐ）達（dá）到清洗的（de）目的（de）。那麽（me），如何更加有效地利用高壓（yā）水射流的（de）能量來提高清洗效率成了一門新的課題。
 
根（gēn）據（jù）伯（bó）努力方（fāng）程（chéng）可知，高（gāo）壓（yā）清洗機的總能量由位能、靜壓能和（hé）動壓能組成（chéng）。位能值由於太小（xiǎo）可以忽略（luè）。在噴嘴出口處，由於流道無窮（qióng）擴大，靜壓能全部轉換為動壓能。這時高壓清洗機（jī）噴射係統總能量可由下列公式表達：
 
高壓清洗機噴（pēn）射係統總能量計算公式（shì）  公式(1)
 
公式(1)中：高（gāo）壓清洗機總能量 —高壓清洗機噴射係統總能量，m；
           高壓清洗機車上段能量損失 —車上段能量損失，m；
           高壓清（qīng）洗機高壓膠管段能量損失 —高壓膠管能量損失，m；
           高壓（yā）清（qīng）洗機噴嘴段能量損失 —噴嘴能量損（sǔn）失，m；
           高（gāo）壓清洗機噴嘴出口處噴射動能 —噴嘴出口（kǒu）處噴射動能，m。
 
公式(1)中 高壓清（qīng）洗機噴嘴（zuǐ）段能量損失計算公式 和 高（gāo）壓（yā）清洗機噴嘴（zuǐ）出口處噴射動能計算公式 代替，則可以（yǐ）得出（chū）公式(2)：
 
高壓清洗機能量計算公式（shì）  公式(2)
 
公式(2)中：ζ —噴嘴能量損失係數；
           高壓水射流（liú）噴嘴（zuǐ）出口速（sù）度（dù） —射流出口速度，m/s；
           g —重力加速度，m/s²。
 
經過理論分析和實驗，可以得出高壓清洗機能量和壓力（lì）分布曲線，如（rú）下圖。
 
高壓清洗（xǐ）機（jī）噴射係統能量和壓力分布曲線
 
一、高壓清洗機能量（liàng）曲線分析
 
如圖可知，高壓清洗機噴射係統能量組（zǔ）成部分如下：
 
1、包括卷筒在內的高壓清洗機車上段能量損（sǔn）失
 
如圖曲線①車上段所示（shì），能量損失為 高壓清洗機車（chē）上段能量損失 ，在（zài）總能量（liàng）損失中占有5%左右的比例。
 
2、高壓膠管段能量損失
 
如圖曲線（xiàn）①的高壓膠管段所示，能量損失為 高壓清洗機高壓膠管段能（néng）量損失 ，該段（duàn）損失是高壓清洗機噴射係統中能量損失比較大的部（bù）分，有時甚至占（zhàn）總損失的2/3。比如用（yòng）100m長、內徑10mm的高壓膠管，就要產生200bar的壓力損失（shī）。由此看來，高壓膠管的直徑和長度的選（xuǎn）用十分重要，在噴頭自（zì）進力足（zú）夠的情況下，選擇粗一些的高（gāo）壓膠管，能（néng）量損失可大幅度下降。
 
例如，在清洗鍋爐和熱交換器時，盡可能將（jiāng）清洗機上（shàng）的高（gāo）壓膠管拆下一部分，這樣可大大減少高壓膠管段（duàn）的能量損（sǔn）失，並（bìng）提高清洗效率。
 
3、噴嘴段能量損失
 
如圖曲線①噴嘴段所示，能量損失（shī）為 高壓清洗機（jī）噴嘴段能量（liàng）損失 。如果噴（pēn）嘴結構（gòu）設計（jì）合理，其能量損失占總（zǒng）損失（shī）的15%-20%，而如果設計不合理的噴嘴，其能量損失可達總損失的一半以上，數據相差非常大。
 
減少（shǎo）噴嘴能量損失可從以下幾個方麵著手：
 
(l)高壓水從噴嘴入口處的圓錐（zhuī）段嚴格（gé）按13度設計，圓柱段長度為噴嘴直（zhí）徑的2.5倍。
(2)噴嘴出口處不得有倒角和圓弧，以避免射流發散，從而（ér）影響射流流束噴射質量。
(3)噴嘴孔處的水流斷麵變（biàn）化不得過大，急（jí）流、拐彎不得過多，並且死角要圓滑過渡。
(4)內孔表麵（miàn）要有很高的光潔度，粗（cū）糙度應不（bú）大於1.6，有條件的按0.4設計與製造（zào）。
 
二、壓（yā）力曲線（xiàn）分布
 
如圖曲線②所示，0-4段為車上段壓力降，主要由管接頭和直角彎（wān）頭造成。由（yóu）於此段壓（yā）力損失並不（bú）大，可忽（hū）略其（qí）影響。
 
曲線②的4-5段為高壓（yā）膠管段，壓力降最大，因此這是高（gāo）壓清洗機壓力損失的主要部分，應從以下幾方麵解決：
 
(1)提高高壓（yā）膠（jiāo）管內孔（kǒng）材料的光潔度（dù），如采（cǎi）用聚氨醋或尼龍11等材料，可使摩擦係（xì）數減（jiǎn）小5倍以（yǐ）上。
(2)盡可能采（cǎi）用較粗（cū）的高壓膠管。
(3)工作時可去（qù）掉多餘部分的高壓膠管，以減少長度。
 
曲線②的（de）5-6段為噴嘴壓力降,，可用減少噴嘴能量損失的方法來減小此段壓力降。
 
曲（qǔ）線②的“6”點為高壓水的噴（pēn）嘴出口（kǒu）點，靜壓為0，全部轉換（huàn）為動壓，所以動壓值越大，噴嘴出口處的流速也越大，高壓清洗機的效率也越高（gāo），這是我們用各種科學分析和技術手段所要達到的目的。
  • 標簽：
  • 高壓（yā）清（qīng）洗機能量（liàng）分布
  • 高壓清洗機清洗效率
  • 高壓水清洗機
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