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合理匹配对高压水射流清洗效率的影响

高压水射流技术在工业清洗中已经广泛应用，其特点就是高压、高速、能量与打击力高度集中。在设计和实际使用中，影响高压水射流清洗效率的因素有很多：压力、流量、高压管路中压力损失、喷枪喷头的设计等。要综合考虑高压水泵选型中压力、流量、功率的合理匹配；喷头自进效果与管路中压力损失的问题；喷枪的技术与质量对清洗效果的作用等。
 

一、压力与流量的合理匹配

高压水射流之所以可以解决结垢物，是因为喷枪的打击压力大于结垢物的压力强度，结垢物被破坏。这种破坏多以能量形式来表现，即单位结垢物必须接受足够能量才能破碎。泵的压力主要解决结垢物是否能够有效破坏，而流量主要解决清洗速度快慢即生产效率的高低，压力和流量要合理匹配以达到更好的清洗效果。

不同清洗对象，采用下列压力和流量配备的清洗机比较合理：

机器设备外表：P＝(35～50)MPa，Q＝(70～100)Lpm；

大型排污管道：P＝(30～35)MPa，Q＝(150～200)Lpm；

上下水排污管道：P＝(35～50)MPa，Q＝(70～100)Lpm；

煤气烟道及输油管道：P＝(50～70)MPa，Q＝(80～110)Lpm；

垢物坚硬的热交换器及锅：P＝(70～100)MPa，Q＝(70～80)Lpm；

极坚硬的硅酸盐类结垢物：P＝(100～140)MPa，Q＝(80～100)Lpm。

二、喷头自进力与高压管压力损失的优化选择

在管道清洗中，喷头需要有自进力向前推进，才能完成清洗，推进形式主要有几种：一是靠液压马达带动高压胶管旋转，在旋转过程中，推进机构的三个交叉的胶轮使胶管自动前进。二是在大型管道中，前方井口设置绞车等动力装置，通过牵引钢绳带动高压胶管前进。第三种形式是在喷头中，靠喷咀的喷射反力而使喷头自动前进。

前两种方法共同缺点是另设动力装置，操作不便。第三种形式是充分地利用高压水的自身反力和能量，系统简单，使用方便。但喷头不能在清洗管道居中布置，喷射能量利用不充分，加之高压管自身重量，喷嘴前进的距离不能太长。

喷头的实际压力等于高压泵出口压力减去高压水在高压胶管的压力损失。如将Q＝50 Lpm和80 Lpm，胶管内径为d1＝13和10 mm的压力损失列成下表，由表可见，当流量为50 Lpm和80 Lpm时，每10 m长度高压胶管压力损失如表所示。
 

Q（Lpm）

50

80

dl（mm）

13

10

13

10

P（MPa）

0.36

1.57

0.78

3.2


由此可看出高压胶管的直径从13 mm减小到10 mm，压力损失确增加近4倍。所以对高压胶管的选型必须根据喷头自进力及高压胶管运动阻力综合考虑，否则不是影响喷头自进效果、就是严重影响喷头的打击力和清洗效果。
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