高壓水射流清洗小直徑管道的參數優選

目前，針對小直徑管道的清洗，業內主要采用以下幾種方法：人工清洗、機械清洗、化學清洗、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、無污染等諸多優點而逐漸成為管道清洗的主要手段。但在管道清洗過程中，受清洗對象呈環形分布和曲率影響，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，對高壓清洗機壓力、流量等主要參數的選擇帶來了一定的困難。下面主要介紹高壓水射流清洗小直徑管道的參數優選。
 
影響高壓清洗機清洗小直徑管道的主要參數包括壓力和流量的選擇、橫移速度、靶距和射流沖擊角等，合理選擇這些參數以及優化它們的組合是提高水射流清洗效率、降低能耗的重要手段之一。

1、壓力和流量

壓力和流量雖然和功率都成正比關系，但是二者在清洗過程中對垢物的打擊效果有很大區別。壓力的大小以能將垢物從基體上剝離為準，當壓力足夠時，如果想提高清洗速度，就必須提高射流流量。

2、靶距與打擊力

通過增大射流起始段長度可以延長射流清洗范圍；增大射流擴散直徑可以使有效清洗起點提前；而增加有效清洗段長度還可以提高清洗效率。同時，靠近前端的高壓水碰到管道內壁后，由于折射產生水墊，很大程度地緩沖了后端射流的清洗作用，所以，在有效清洗段內存在一個最佳清洗點。為了使清洗時打擊力最大，應該使最佳清洗點和射流的最佳靶距重合。

3、噴頭與噴嘴

對于小直徑管道，由于工作空間限制了噴頭的外形尺寸，所以一般為二維自旋轉噴頭。清洗時，噴頭與高壓軟管相連，噴頭靠自身后噴射流產生的反推力前進，靠射流產生的反向力矩驅動旋轉套旋轉。這類噴頭除了必要的后噴孔以外，還會有前噴孔或者徑向噴射孔。后噴孔主要用來產生推進力和排污，徑向孔主要用來清洗，旋輪體前噴孔主要用來清堵。

4、沖擊角與清洗速度

水射流的沖擊角指在清洗平面內，噴頭的軸線與被清洗平面法線之間的夾角。在其他條件相同時，不同的沖擊角使水射流的清洗效果不同。同時，水射流的沖擊角還與射流的移動方向有關。當沖擊角偏向射流前進方向時，由于清洗過后的水流將攜帶已被破碎的污垢以一定的速度沖刷待清洗表面，水流在管道壁面反彈后也會加快裂縫的生成和生長，從而增加清洗效果，提高清洗效率。

5、擴散角與射流形狀

水射流的擴散角表征了高壓水由噴嘴噴出后，在垂直于射流軸線方向上的擴散程度。擴散角越大，射流越分散，清洗范圍也就隨之增大，但同時射流由于致密性下降而引起打擊力下降，對提高清洗效果不利。水射流斷面形狀是影響清洗效果的另一個重要因素，不同的噴嘴出口形狀，可形成不同的射流斷面形狀。如使用標準扇形噴嘴射流斷面呈扁平形；使用標準錐形噴嘴時射流斷面呈圓形；使用空心錐形噴嘴可以使射流斷面呈環形。

在管道內壁清洗中，為了提高清洗效率，需要根據不同的清洗要求，合理的選擇射流斷面形狀。如果使用單一噴嘴，斷面形狀以環形最優；如果使用多噴嘴聯合作業，斷面形狀以扁平形最優；如果管道在清洗內壁的同時，還要進行清堵作業，則斷面形狀以圓形為宜。

對圓形和環形斷面的射流，其擴散角在圓周范圍內相等，但對于扁平形等非對稱斷面射流，由于擴散角在垂直方向有最大、最小值，為了增大清洗范圍，應使較小的角度與清洗的進給方向一致。

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