高壓水射流清洗技術(shù)及其在管道除垢中的應(yīng)用

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1、第51卷第5期化工設(shè)置與管遵、，o1．51NO．52014年10月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGOct．2014高壓水射流清洗技術(shù)及其在管道除垢中的應(yīng)用宋加會(huì)，劉昌林，許勝濤，伍廣，王從東(安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽淮南232001)摘要介紹了高壓水射流清洗技術(shù)的原理及其獨(dú)有的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，分析了清洗設(shè)備的組成，對(duì)各種清洗方法進(jìn)行了比較。將其廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，尤其應(yīng)用在管道除垢中取得了顯著的清洗效果，最后總結(jié)了高壓水射流清洗技術(shù)的發(fā)展方向及其未來(lái)的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞高壓水射流：清洗技術(shù)；管道除垢；發(fā)展前景中圖分類g-："rQ050．7；TH17文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文

2、章編號(hào)：1009—3281(2014)05—0079．004在各類生產(chǎn)部門中，由于各種設(shè)備諸如換熱器、式中卜噴嘴直徑，mm；管道、容器、反應(yīng)塔、槽車等，它們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中會(huì)卜工作壓力，MPa；產(chǎn)生和留下較難清理的污垢和附著物，在船舶和許多一工作流量，L／min；鋼鐵構(gòu)件中還會(huì)出現(xiàn)很多污銹，這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致設(shè)——流量系數(shù)，這里取2。備的生產(chǎn)效率變低，使設(shè)備的使用壽命下降，嚴(yán)重的更會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中斷或停產(chǎn)，甚至發(fā)生惡性事故，于是清洗這些污垢、鐵銹成為眾多企業(yè)必備的工作之一。傳統(tǒng)的清洗技術(shù)有機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和人工清洗等，這些方法都因?yàn)槠浔旧砭哂械牧觿?shì)而逐遭淘汰。高壓水泵高壓水射流是從20

3、世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它由高壓水發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生高壓水，利用一定形狀和高聚能的水射流完成對(duì)材料的清洗、切割、破碎和穿透作業(yè)『1]。由于其本身具有很多優(yōu)點(diǎn)而被廣圖1高壓水射流系統(tǒng)圖Fig．1high—pressurewaterjetsystemdiagram泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如船舶業(yè)、化工企業(yè)、電力行業(yè)及城市建筑等眾多領(lǐng)域。高壓水射流清洗技術(shù)由于其應(yīng)用資源為水，而水本身具有諸多優(yōu)點(diǎn)，便使得其與傳統(tǒng)的清洗技術(shù)相比1高壓水射流清洗技術(shù)的原理及特點(diǎn)較具有獨(dú)特的和不可替代的巨大優(yōu)勢(shì)。具體優(yōu)勢(shì)有：(1)成本低，資源豐富。高壓水射流技術(shù)使用高壓水射流技術(shù)是指利用高壓發(fā)生裝置如高壓資源

4、為水，在湖泊、海洋、地下等儲(chǔ)存量相當(dāng)豐富。泵產(chǎn)生高壓水，高壓水再經(jīng)過(guò)管道到達(dá)噴嘴把高壓力同時(shí)用水量極少，即高壓水射流清洗屬于細(xì)射流，在低流速的水轉(zhuǎn)化為具有很大穿透能力的低壓高流速的連續(xù)不問(wèn)斷的情況下，耗水量低、功率小，且水資源射流]。由于射流具有很大的沖擊動(dòng)能，故當(dāng)其射向還可循環(huán)使用，屬節(jié)能環(huán)保型技術(shù)。被清洗物表面就會(huì)利用其沖力作用、磨削作用等使污(2)效率高，清洗質(zhì)量好。高壓水射流清洗技垢和附著物從被清洗物表面脫離。于是，高壓水射流術(shù)屬于物理清洗，清洗過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)，而且水射技術(shù)應(yīng)用于清洗行業(yè)就形成了高壓水射流清洗技術(shù)。高壓水射流系統(tǒng)圖如圖1所示。收稿日期：2014—04—0

5、4高壓水射流清洗的效果主要與水壓、流量以及噴基金項(xiàng)目：安徽省高校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(kj2013A104)，安徽省淮南市2012年科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012A00908)。嘴直徑有關(guān)。而壓力、流量及噴嘴直徑可根據(jù)小孑L出作者簡(jiǎn)介：宋加會(huì)(199O一)，男，安徽懷遠(yuǎn)人，安徽理工大學(xué)機(jī)流基本理論計(jì)算得出：Q=×d×√尸械工程學(xué)院，碩士。研究方向：化工機(jī)械。80化工設(shè)備與管道第51卷第5期流壓力是可調(diào)的，故對(duì)金屬和管道沒(méi)有任何腐蝕和壓力超出預(yù)定值時(shí)便被打開(kāi)；調(diào)壓閥則起著控制旁通損害p】。由于水射流的沖擊和磨削等作用，可立即水流的作用來(lái)調(diào)節(jié)高壓水射流工作壓力；腳踏閥用來(lái)將結(jié)垢物打碎脫落，

6、清洗速度很快，而且不用再進(jìn)行控制各種噴頭和噴桿的作業(yè)。二次清洗，比傳統(tǒng)清洗方法速度快上好幾倍。(3)執(zhí)行系統(tǒng)(3)無(wú)污染和損傷。傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法會(huì)產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)主要有噴頭、噴桿、水槍等，高壓生大量酸堿廢液，會(huì)污染環(huán)境還可能會(huì)腐蝕設(shè)備，而水通過(guò)不同的噴頭執(zhí)行不同的運(yùn)動(dòng)。噴嘴形式多普通的機(jī)械方法不但可能損傷被清洗物件，其產(chǎn)生的種多樣，按形狀分有圓柱型噴嘴、扇形噴嘴、異噪聲更是對(duì)環(huán)境和工作人員的身體健康造成很大的形噴嘴等；按孔數(shù)分有單孔噴嘴、多孔噴嘴；按壓影響。由于高壓水射流技術(shù)使用水作為_(kāi)T作介質(zhì)，不力分有低壓噴嘴、高壓噴嘴、超高壓噴嘴等]。僅不會(huì)損害設(shè)備本身，更不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污

7、染，(4)輔助系統(tǒng)是目前有很大發(fā)展空間的高新技術(shù)。輔助系統(tǒng)則指各路管道、壓力表、拖車、進(jìn)給(4)應(yīng)用面廣，適用性強(qiáng)。由于水射流技術(shù)具機(jī)構(gòu)等，輔助系統(tǒng)是清洗設(shè)備中重要的組成部分，根有低成本、高效率、無(wú)污染、壓力調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)不同的應(yīng)用要求可以有不同的組成結(jié)構(gòu)。其中，壓被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域及場(chǎng)所。不管是管道和容器內(nèi)力表要求耐震，性能穩(wěn)定；而進(jìn)給機(jī)構(gòu)則隨著使用場(chǎng)腔，還是設(shè)備表面，是結(jié)實(shí)的堵塞物，還是堅(jiān)硬結(jié)垢所的不同而采用不同的方式，如在清洗管道或換熱器物，凡是水射流能達(dá)到的部位都可使用高壓水射