高壓清洗機(jī)之提高清洗管道效率的方法
點(diǎn)擊次數(shù)：2327 更新時(shí)間：2016-10-25
高壓清洗機(jī)，是通過動(dòng)力裝置使高壓柱塞泵產(chǎn)生高壓水來沖洗物體表面的機(jī)器。它能將污垢剝離，沖走，達(dá)到清洗物體表面的目的。因?yàn)槭鞘褂酶邏核謇砦酃?，所以高壓清洗也?科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的清潔方式之一。 高壓清洗機(jī)在清洗管道過程中，由于被輸送物質(zhì)的物理化學(xué)作用，會(huì)在管道內(nèi)壁產(chǎn)生高溫聚合物、水垢、結(jié)焦、沉積物等，使生產(chǎn)能耗物耗增加、土藝流程中斷、設(shè)備不能正常使用，甚至發(fā)生惡性事故。所以定期清理管道就成為生產(chǎn)中的必要土序。目前，企業(yè)主要使用的清洗方法有：人力清洗、機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、高壓水射流清洗。其中高壓水射流清洗由于清洗效率高、適用范圍廣、無污染等諸多優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為管道清洗的主要手段。研究人員已經(jīng)建立了高壓水清洗的理論基礎(chǔ)，總結(jié)出主要參數(shù)的計(jì)算公式。但是，這些研究都基于射流對(duì)象為無限大平面，在管道清洗過程中，受清洗對(duì)象呈環(huán)形分布和曲率影響，使其和一般的平面清洗有很大的不同，而且隨著管道直徑的減小，這種特殊性越來越明顯，給清洗壓力、流量、靶距等主要參數(shù)選擇帶來了一定的困難。針對(duì)小直徑管道清洗過程中，進(jìn)行了提高清洗效率的討論。
高壓水射流清洗高壓水射流清洗是指以水為土作介質(zhì)，經(jīng)高壓泵加壓產(chǎn)生高壓力抵流速水流，經(jīng)噴嘴轉(zhuǎn)化為低壓力、高流速的水射流后，在沖蝕、剝層、水楔等作用下，使污垢從基體表面脫離的過程屬于物理清洗的范疇。
水射流結(jié)構(gòu)清洗小直徑管道時(shí)，高壓水射流通常為非淹沒連續(xù)水射流。在噴嘴出口處有一個(gè)錐形等速流核心區(qū)，射流軸向動(dòng)壓力、流速及密度基本保持不變，稱為水射流的初始段。射流繼續(xù)發(fā)展的部分稱為基本段，其軸心速度與軸心動(dòng)壓有規(guī)律的衰減，而在垂直于軸心的截面上，軸向速度與動(dòng)壓呈高斯曲線關(guān)系，該段內(nèi)射流仍保持完整，具有緊密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，非淹沒射流與環(huán)境介質(zhì)*混合成水滴與空氣的混合物或霧化。根據(jù)水射流各段的特點(diǎn)，適用于清洗的是基本段。表面射流基本結(jié)構(gòu)的參數(shù)包括射流起始段長(zhǎng)度和射流擴(kuò)展直徑。蘇聯(lián)學(xué)者根據(jù)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)當(dāng)射流壓力較高時(shí)射流的長(zhǎng)度和雷諾數(shù)無關(guān)。
水射流清洗破壞形式水射流的清洗機(jī)理是是十分復(fù)雜的，當(dāng)高壓水射流打擊到管道內(nèi)壁的污垢時(shí)，不僅有正向的沖擊作用，而且有切向的沖蝕作用。射流由于擴(kuò)散射向管道內(nèi)壁而轉(zhuǎn)化為切向流，這種高速切向流挾帶著被剝離下來的垢層物質(zhì)一起沖刷新露出的結(jié)垢表面，增強(qiáng)了清洗效果。所以，清洗過程具有沖擊作用、壓力作用、空化作用、脈沖負(fù)荷疲勞作用、水楔作用、磨削作用等，對(duì)污垢產(chǎn)生沖蝕、滲透、剪切、壓縮、剝離、破碎等作用，并引起裂紋擴(kuò)散和水楔等。它們不可能同時(shí)起作用，根據(jù)污垢的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、分布狀況及射流工況，其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)起主要作用。對(duì)質(zhì)地硬脆的污垢，如常見的換熱器、蒸發(fā)器等內(nèi)壁附著的水垢，其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，因此，在清洗中起主要作用的破壞形式是拉應(yīng)力破壞。當(dāng)射流壓力足以克服垢層顆粒之間的附著力時(shí)，垢層之間產(chǎn)生裂紋，并在后續(xù)射流的作用下，迅速擴(kuò)散、延伸、交匯，使污垢成片從管道內(nèi)壁剝離下來，達(dá)到清洗的目的。對(duì)軟勃性的污垢，如瀝青、潤(rùn)滑油等，主要利用射流力剪切力作用，除去垢層。
清洗效率膠管的沿程損失、噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)能耗等，是影響射流清洗效率的主要方面。但作為小直徑管道清洗，高壓射流在管道內(nèi)的利用率是不容忽視的。高壓水經(jīng)噴嘴噴出，當(dāng)高壓水進(jìn)行平面清洗工作時(shí)，射流*作用在清洗對(duì)象上，所以射流的利用率是100%。但清洗管道時(shí)，大多數(shù)管道沒有*堵塞，故清洗的重點(diǎn)在管壁。射流由于擴(kuò)散，僅是與內(nèi)壁互相接觸部分有清洗作用，而大量射流在管道內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)，清洗作用不明顯，終在消失段成為沒有能量的水滴，沿管道流出。對(duì)單噴嘴清洗系統(tǒng)而言，在射流擴(kuò)散時(shí)，當(dāng)擴(kuò)散直徑>管道直徑時(shí)，進(jìn)入有效清洗段;當(dāng)射流基本段結(jié)束時(shí)，對(duì)管道內(nèi)壁不產(chǎn)生徑向壓力和軸向剝離，也就起不到清洗的作用所以，高壓水清洗管道內(nèi)壁時(shí)，有效清洗長(zhǎng)度為兩點(diǎn)之間的部分。可見，此時(shí)大量的高壓射流消耗，所以，在進(jìn)行管道清洗時(shí)，應(yīng)在噴頭圓周上，均布多個(gè)噴嘴聯(lián)合作業(yè)。
