新型高效油管清洗裝置—高壓水射流旋轉噴頭

目前，我國大多數采油廠已經開始采用高壓清洗機清洗油管了。高壓清洗機依靠高壓泵將清水升壓后通過噴嘴形成高能射流，射流急速沖擊油管壁面，使垢層破碎脫離從而達到清洗目的。而業內現在最常見的清洗噴頭是固定安裝在噴桿上，其本身不會旋轉，但可以在噴桿帶動下前后移動。為了保證油管內壁的全方位清洗，必須另外使用機電設備帶動油管旋轉。但對于特定的作業流水線，采用旋轉油管的工作方式不但會延長清洗的準備時間，而且需要耗費更多電能。
 
為此，北京德高潔清潔設備有限公司設計了一種旋轉噴頭，能夠在自身產生的水力扭矩作用下沿其軸線做二維旋轉運動，將其安裝在噴桿上，可以方便地清洗固定油管的內壁。現場試驗應用表明，該噴頭能夠順利完成清洗任務，同時降低了投入成本，提高了工作效率，獲得了較為理想的效果。
 
高壓水射流旋轉噴頭結構及工作原理：

本公司設計的高壓水射流旋轉噴頭的工作原理是高壓水經上部套體進入心軸，穿過其中的通道進入噴頭體，最終由斜噴嘴和直噴嘴噴出成為高速射流，射流產生水力扭矩帶動噴頭繞其軸線做旋轉運動。需要注意的是，直噴嘴產生的射流主要起清洗作用，而斜噴嘴產生的射流一方面起清洗作用，另一方面提供水力扭矩；該扭矩足以帶動噴頭和心軸共同旋轉。另外，斜噴嘴安裝角度是可以調整的，因而產生射流的方向也是可調的，使用時可以根據實際需要設定合適的安裝角。

高壓水在固定件上部套體中進入運動件心軸，兩者之間使用了間隙密封和迷宮密封相結合的密封形式效果較為理想。下部套體中的阻尼機構采用離心限速機理控制噴頭的轉速。雖然目前對二維自旋轉噴頭的理論研究并沒有考慮阻尼機構，但實際應用表明去除該機構后，噴頭將在水力扭矩作用下做高速旋轉，噴頭體振動射流嚴重霧化且伴隨刺耳嘯聲，此時清洗效果會大打折扣，原因在于射流能量過多地消耗在提供噴頭的動能上，而沒有用來沖擊油管壁面垢層，所以合理地設置阻尼機構是必要的。

實踐證明，使用高壓水射流旋轉噴頭清洗油管具有操作簡便、射流點均勻、工作效率高等優點。因此，高壓水射流旋轉噴頭具有非常大的推廣價值。