工業鍋爐高壓水射流清洗噴嘴的合理結構設計

噴嘴是流體射流的發生元件，它不但要把高壓水的靜壓轉換為水射流的動壓，而且要保證射流有良好的流動特性和動力性能。實際經驗告訴我們，水射流噴嘴瞬時所傳輸的功率最高可達105kW。因此，噴嘴的能量傳輸效果是清洗工藝的技術關鍵問題。
 
噴嘴的設計至關重要，這是因為高壓清洗機的壓力及流量確定之后，高壓水的能量最終通過噴嘴的作用產生。我們都知道，只有充分利用能量，才能提高清洗效果，而噴嘴的合理設計可以提高高壓水射流的清洗質量。由于噴嘴如此重要，所以我們把對噴嘴的研究作為一項長期的工作來進行。例如我公司采用間歇渦環模型描述射流流場的動力結構特性，并以此來優化設計噴嘴形狀和結構尺寸，通過計算及試驗，設計出噴嘴內流過渡曲面為橢球面，而出口形狀為錐面結構的噴嘴。這種噴嘴可以獲得良好的水射流動力特性，比一般的噴嘴性能提高30%以上。
 
經驗告訴我們，在工業鍋爐清洗中應盡量采用較低壓力的高壓清洗機，這對鍋爐設備及操作人員的安全都有好處。我國目前用于工業鍋爐清洗的高壓清洗機壓力一般在100MPa，但是由于沒有考慮到噴嘴設計的合理性，同時種類又少，造成能量轉化損失較大，這就是為什么國產高壓清洗機只能做一般清洗，而對堅硬的垢物難以清洗掉，關鍵的問題就是忽視了噴嘴的設計和管路系統的設計。

在清洗工程中，我們對國產高壓清洗機和進口高壓清洗機進行過比較，配備了不同的噴嘴，其清洗和除垢效果相差甚為懸殊。因此，我公司對噴嘴的研究非常重視，把改善各類噴嘴的設計計算與實驗測定等環節密切結合，優化噴嘴的幾何造型及動力性能參數，以取得較高的能量傳輸效率。

另外，我公司解決了目前國內外存在的由于調整工作壓力而造成的高壓水溢流問題，避免了能量損失，大大提高了高壓清洗機能量利用率，使清洗機性能大為提高。