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提高高压清洗机清洗小直径管道效率的方法与技巧

作者: 原创 来源: 原创 时间:2016年08月23日 字体:[]
  在使用管道过程中,由于被输送物质的物理化学作用,会在管道内壁产生高温聚合物、水垢、结焦、沉积物等,使生产能耗物耗增加、土艺流程中断、设备不能正常使用,甚至发生恶性事故。所以定期清理管道就成为生产中的必要土序。
  
  目前,企业主要使用的清洗方法有:人力清洗、机械清洗、化学清洗、高压水射流清洗。其中高压水射流清洗由于清洗效率高、适用范围广、无污染等诸多优点而逐渐成为管道清洗的主要手段。研究人员已经建立了高压水清洗的理论基础,总结出主要参数的计算公式。但是,这些研究都基于射流对象为无限大平面,在管道清洗过程中,受清洗对象呈环形分布和曲率影响,使其和一般的平面清洗有很大的不同,而且随着管道直径的减小,这种特殊性越来越明显,给清洗压力、流量、靶距等主要参数选择带来了一定的困难。针对小直径管道清洗过程中,进行了提高清洗效率的讨论。
  
  1、高压水射流清洗
  
  高压水射流清洗是指以水为土作介质,经高压泵加压产生高压力抵流速水流,经喷嘴转化为低压力、高流速的水射流后,在冲蚀、剥层、水楔等作用下,使污垢从基体表面脱离的过程属于物理清洗的范畴。
  
  1.1水射流结构
  
  清洗小直径管道时,高压水射流通常为非淹没连续水射流。在喷嘴出口处有一个锥形等速流核心区,射流轴向动压力、流速及密度基本保持不变,称为水射流的初始段。射流继续发展的部分称为基本段,其轴心速度与轴心动压有规律的衰减,而在垂直于轴心的截面上,轴向速度与动压呈高斯曲线关系,该段内射流仍保持完整,具有紧密的内部结构,非淹没射流与环境介质完全混合成水滴与空气的混合物或雾化。根据水射流各段的特点,适用于清洗的是基本段。
  
  表面射流基本结构的参数包括射流起始段长度和射流扩展直径。苏联学者根据大量试验数据总结出经验当射流压力较高时射流的长度和雷诺数无关。
  
  1.2水射流清洗破坏形式
  
  水射流的清洗机理是是十分复杂的,当高压水射流打击到管道内壁的污垢时,不仅有正向的冲击作用,而且有切向的冲蚀作用。射流由于扩散射向管道内壁而转化为切向流,这种高速切向流挟带着被剥离下来的垢层物质一起冲刷新露出的结垢表面,增强了清洗效果。所以,清洗过程具有冲击作用、压力作用、空化作用、脉冲负荷疲劳作用、水楔作用、磨削作用等,对污垢产生冲蚀、渗透、剪切、压缩、剥离、破碎等作用,并引起裂纹扩散和水楔等。它们不可能同时起作用,根据污垢的组织结构、力学性能、分布状况及射流工况,其中的一项或几项起主要作用。
  
  对质地硬脆的污垢,如常见的换热器、蒸发器等内壁附着的水垢,其抗压强度远远大于抗拉强度,因此,在清洗中起主要作用的破坏形式是拉应力破坏。当射流压力足以克服垢层颗粒之间的附着力时,垢层之间产生裂纹,并在后续射流的作用下,迅速扩散、延伸、交汇,使污垢成片从管道内壁剥离下来,达到清洗的目的。对软勃性的污垢,如沥青、润滑油等,主要利用射流力剪切力作用,除去垢层。

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