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首頁 > 技術文章

高壓清洗機能量的分布與清洗效率的提高（gāo）

時間：2012-07-09     來源： http://www.bodabxg.cn

高壓清洗機在近些年來的發展非常（cháng）迅速，已經廣泛應用（yòng）於各行各業。如機（jī）械製造（zào），鑄造，油田等行業（yè）。它的（de）原理是利（lì）用高壓泵將動力源(電動機或柴油機)的機械能（néng）轉（zhuǎn）換為壓力能，具有高強度壓力的水通（tōng）過高壓噴嘴的小孔，再（zài）將壓（yā）力能轉換為動能，從而形成高速的微細水射（shè）流，利用高（gāo）壓水射流的強（qiáng）大衝擊力衝（chōng）擊被清洗物體，把汙垢剝離、清除，以（yǐ）達到清洗的目的。那麽，如何更加有效地（dì）利用高壓水射流的能量來提高清洗效率成了一門新的（de）課（kè）題。
 
根據伯努力方（fāng）程可（kě）知，高壓清洗機的總能量（liàng）由位能、靜壓能和動壓能組（zǔ）成。位能值由於太小可以忽略。在噴（pēn）嘴出（chū）口處，由於流道無窮（qióng）擴大，靜壓能（néng）全部轉換為（wéi）動壓（yā）能。這（zhè）時高（gāo）壓清（qīng）洗機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  公式(1)
 
公式(1)中：高壓清洗機總能量 —高壓清洗機噴射（shè）係統總能量，m；
           高壓清洗機車上段（duàn）能量損失 —車上段能量損失，m；
           高壓清洗機高壓膠管段能（néng）量損（sǔn）失 —高壓膠管能量（liàng）損（sǔn）失，m；
           高壓清洗（xǐ）機噴嘴段（duàn）能量損失 —噴嘴能量（liàng）損失，m；
           高壓清洗機噴嘴出口處噴射動能 —噴嘴出口處噴（pēn）射動能（néng），m。
 
公式(1)中 高壓清洗機噴嘴段能量損失計算公式 和 高壓清洗機噴嘴出口處（chù）噴射動能計算公式 代替，則可以得出公式(2)：
 
高壓清洗機能量計算公式  公式(2)
 
公式(2)中：ζ —噴嘴能量損失係數；
           高壓水射流噴嘴出口速度 —射流出口速度，m/s；
           g —重力加速（sù）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（yā）力分布（bù）曲線，如下圖。
 
高壓清洗機噴射係統（tǒng）能量（liàng）和壓力分布（bù）曲線
 
一（yī）、高壓清洗機（jī）能量曲線分析
 
如圖可知，高壓清洗機噴射係統能量組成部分如下（xià）：
 
1、包括卷筒（tǒng）在內（nèi）的高壓清（qīng）洗機車上（shàng）段能量損失
 
如圖曲線①車上段所示，能量損失為 高壓清洗機車上段能量損失 ，在（zài）總能量（liàng）損失中占有5%左右的（de）比例（lì）。
 
2、高（gāo）壓膠管段能量損失
 
如圖曲線①的高壓膠管段所示，能量（liàng）損失為 高壓清洗（xǐ）機高壓膠管段能量損失 ，該段損失（shī）是高（gāo）壓（yā）清洗機噴射係統（tǒng）中能量損失比較大的部分，有時甚（shèn）至占總損失的2/3。比如用100m長、內徑10mm的高壓膠管，就要產生200bar的（de）壓力損失。由此看（kàn）來（lái），高壓膠管的直徑和長度的選（xuǎn）用十分重要，在（zài）噴頭自（zì）進力足夠（gòu）的情況下（xià），選擇（zé）粗一些的高壓膠管，能量損失可大幅度下降。
 
例如，在清（qīng）洗鍋（guō）爐和（hé）熱交換器時，盡可能將清（qīng）洗機上的高（gāo）壓膠管拆下一部分，這樣可大大（dà）減少高壓膠管段的能量損失，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，能量損失為 高壓清洗機噴嘴段能量損失 。如果噴（pēn）嘴（zuǐ）結構設計合理，其能量損失占總損失的15%-20%，而如果設計不合理（lǐ）的（de）噴嘴（zuǐ），其能量損失（shī）可達總損失的一半以（yǐ）上，數據相差非常（cháng）大。
 
減少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段嚴格按13度設計（jì），圓柱段長度為噴嘴直徑的2.5倍。
(2)噴嘴出口處不得有倒（dǎo）角和圓弧，以避免射流發散（sàn），從而影響射（shè）流流束噴射質量。
(3)噴嘴孔（kǒng）處的水流斷麵變化不得過大，急流、拐（guǎi）彎不得過多，並且死角要圓滑過渡。
(4)內孔表麵要有很高的光潔（jié）度，粗糙度應不（bú）大於1.6，有（yǒu）條件的按（àn）0.4設計與製（zhì）造。
 
二、壓力曲線分布
 
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（zhí）角彎（wān）頭造成。由於此（cǐ）段壓力損失（shī）並不大，可忽略其（qí）影響。
 
曲線②的4-5段為高壓膠管段，壓力（lì）降最大，因此這是高壓清（qīng）洗（xǐ）機壓力損失（shī）的（de）主要部分，應從（cóng）以下幾方麵解決：
 
(1)提高高壓膠管內孔材料的光潔度，如采用聚氨醋或尼龍（lóng）11等材料，可使摩擦係數減小5倍以上。
(2)盡可能采用較粗的高壓膠管。
(3)工作時可去掉多餘部分的高壓膠管，以減少長度。
 
曲線②的5-6段為噴嘴壓力降,，可用減少噴（pēn）嘴能量損失的方法來減小此段壓力降。
 
曲線（xiàn）②的“6”點為高（gāo）壓水的噴嘴出口點，靜壓為0，全部轉換為動壓（yā），所以動壓值越（yuè）大，噴嘴出口處的流速也越大，高壓清洗機的效率（lǜ）也越（yuè）高，這是我們用各種科學分析和技術手段所要達到的目（mù）的。
  • 標簽：
  • 高壓清洗機能（néng）量分布（bù）
  • 高壓（yā）清洗機清洗效率
  • 高壓水清（qīng）洗機
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