高压水射流清洗作业中喷嘴的设计原理和选型依据
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( c )大流量喷嘴 () d 一孔向前多孔向后喷嘴
圈 1 几种典型 的内表面清洗喷嘴
图 l a 型喷 嘴用 在管垢 比较难 打 、 () 需要 多次 清洗 的情 况 下, 通过人工控制硬管 连续 冲洗 。图 1 b 型喷 嘴只有 一孔 , () 所 有水射流的能量集 中 , 能够增 强打击 力 , 用于 清洗管程 短 的管 道。图 1 c型喷嘴的适应工况是 压力低 (o— ' 、 () 3 Ⅱa 流量 大。图 ) ld 型喷嘴 中心孔用于疏通被堵 塞的管道 , () 向后喷 孔产生 反作
Ke r s: o ze fr y wo d n zl ;oms; r lh ls; la n fiin y d i oe ce nig e ce c l
0 引 言
定喷嘴 、 二维旋转 喷嘴 、 维旋转 喷 嘴。图 1为几种典 型 的 内 三
表面清洗喷嘴 。
高压水射流清洗系统 由主机泵、 调压装 置、 软管与硬管 、 喷嘴 及控制装置等部件组成。高压水 射流成套设备应该 以喷嘴为 中 心, 因为喷嘴作为形成高压水射流的直接工况, 它的作用效果会直 接影响到系统的每个部件。选用与高压水射流清洗 系统相匹配 的 喷嘴, 可以减少水射流能量的损失, 提高清洗的效率。
[] 何石 , 4 何凤岐 , 杨京伟 . 宽频 自动超声技术 在管道检测机 器人中应
用. 无损探伤 ,0 4 s 5 :6—3 . 2O ,2 ()3 8
[] 何石 , 5 何凤歧 , 杨京伟 . 油管腐蚀超声 检测探头阵列 与数字图 长输 像处理技术研究 , 第九届 全国无损 检测新 技术学术研讨 会 宁波 ,
si .yu drad gte oz ei oes n pco t oz efm ne sl tnad a h ge , ̄ ssm o nz e, u sB n e t i zeds np cs adi at fh nzlpr rac , e i t i e t sn n h n l g r m e e o c e o n m c n lm ye 0 s t f
该 喷嘴的基本特征是 a=1。l d= 4 3,/ 2~ 。
维普资讯
S p2 O e .O 7
图 3图 4表 1 、 、 给出 5 圆锥收敛 型喷嘴的形式和实验 结 种
表 1 各种形状喷嘴的 口与 ld取值 /
编 号
A
B C
果, 4 图 中的横坐标 为靶距 ( 射流的有效 打击 长短 衄 )纵 坐标 , 为打击力与射流出的压力之 比( 为所测得的打击力 ,d p p为射流
删 .
() 和海底 长输管道在役检测 机器人需 要多学科 高新 2地下 技术联合 研究 和严格工程实验 考核 , 需要科 研与工程应用 密切
结合。 () 3 需研究建立更先进可靠 的超声 检测技术 , 超声 测厚 如:
[ ] 金虹 . 6 漏磁检测技术在我国管 道腐蚀检测 上的应用 和发展 . 管道
c n s nf a t r v h f t e e so la i g o ea o s e u e lb rls . a i i c n y i o e t e e e i n s f e nn p r t n ,rd c o s g i l mp c v c i a o
1 喷 嘴 的理 论 基 础
翘
( a )多孔向前喷嘴
船
( b )单孔向前喷嘴
泵 的流量是 固定的 , 泵排 出的水一部分 经过溢 流阀 回到水
箱, 一部分 经过管 线进入 喷嘴 形成 高压水 射流 , 为了达 到去 除 污垢 的 目的, 必须使 经过喷 嘴小孔 的流 体具 备一定 的速 度 , 这 就要求泵必须具 备一定 的输入 功率 。当泵 的压力 和流 量等 参 数确定 以后 , 与之相 匹配 的喷嘴孔 径就 能确定下来 :
n2
[ ] 薛胜雄 . 1 高压水射流技术工程 . 合肥 : 工业大学 出版社 。 0 . 合肥 2 6 0
O 2o o 40 O 60 0 80 O
靶雁 / m a r
[ ] 任建新 . 2 物理清洗 . 北京 : 化学工业出版社 , 0 . 2 O 0 作者简介 : 刘俊(9 )工程师, 1日 一 , 主要从事 石油工程项 目计划工作。
[=)
() dD
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() eE
圈 3 聩嘴形状圈
1 . O n8
对 于 比较软 的垢 则用 孔数 多的喷 嘴 , 以提 高清洗 效率 , 可 一孔 向前 多孔 向后 的喷嘴 可以利用 射流的反 冲力使喷嘴 自 , 进 减轻
工人 的劳动强度 。在选购 喷嘴的时候 , 应该考虑到 喷嘴形式对 清洗性能 的影响 , 一般来 说 , =1ol d是 2 4为喷嘴的最佳 a 3,/ 设计参数 。 参考文 献:
维普资讯
2O 焦 07
繁
技 术 5 设
各
2 r 007
第5 期
P p l e T c nq e a d E up n iei e h iu n q ime t n
No 5 .
高压 水 射 流 清 洗作 业 中喷 嘴的设 计 原 理和 选 型依 据
i I i t l . I 帆 e 叩∞t 曲n 瞄 h批∞dn dte19 ien i I ehooy i 铲 h 92Ppl e 璐i i P I cnl gT g
() 1通过功能机的研 制成 功证 明: 研究近 l O年的管 道宽频
[] Y n j n R *  ̄ O tlet i le№ 3 ag i . e a II ei n P en LJ a e 1n lg p i
tco.1 t P e tr Oh A CN ̄ 。Bd b n sa e^u t l 。 0 . s ai 2 01 l a
F xk D - l 咿 e u
超声液浸 自动化检测技术 、 内探头环 、 多路超声硬软件 、 号高 信
速采集处理 、 字 图像 再 现软 件设 计合 理技 术 可行 。为研 制 数 c 2  ̄70m I 6 2 m长输管道 工程 检测超声检测 系统创造 了可靠的  ̄ 技术基础。
中图分类号 :E 3 .6 T 823 文献标识码 : A 文章编号 :0 4 642 0 )5— 0 3 2 10 —9 1(0 70 04 —0
No eDe in Prn il n ssf r S lcin  ̄J sg i cp e a d Ba i o ee t o
,19 . 9 8
柱移动法; 兼有超声电磁优点的电磁声机器人; 海底管道腐蚀
探伤检测机器人 。 参考文献 :
[] H Y PM. 哪 induroiad i rd a蒯 c u p en 1 or Ae l0 la n v t mg fx ile 0 暑 ts c n d ee l pi
式 中 I为孔 的个数。 / ,
2 喷 嘴 的 型 式
喷嘴按工作 孔数分为单孔喷嘴和多 孔喷嘴 ; 按射流 形状 分 为实心锥形喷嘴 、 空心锥形喷嘴 、 扇形 喷嘴 ; 工作状态 分为 固 按
圈 2 圆锥收敛型喷嘴的几何参数
收稿 日期 : o — 6 Fra bibliotek 2 7 0— 6 0
收修改稿 日期 : o — 7 0 2 7 0 —1 0
镪 ^ 《
式 中: d为喷嘴小孔 出口截面直径 , n q为泵的流量 , / i; I ; m L r n a
为流体的流量系数 ; P为泵的额定压力 , P . M a
以上讨论的只是单孔喷嘴的孔径计 算 , 实际应用 中 以多孔
用力 , 利用水射流 的反 冲力 , 使喷嘴不需 要人工 向前送 , 可以 就
出口压力) 。实验结果表明 : 3的有效靶距最大 , a=1。 靶距越大 ,
口 () /。
l 3
l8 1 3 O
ld /
2. 2
l O O. 1O .
编 号
D
E
a () /。
6
l 3
ld /
O
O
喷嘴的效率越高 , 同时 ld 2 时为最佳值 。 / 为 4
技术与设备 ,o 3 1 :3—4 . 2o ()4 6
[] A rO E 7 G H V NRV Ut .l r a
p l . C D 。Cp ̄ E N T oe
 ̄
t n Rs e n m l ^ i d ir o e aN wadS p i e
探伤双功能机器人 (SD— i ; UC P )可检测天然气 管道 U — i液 g s P g
刘 俊 秦 , 臻
13 0 ; . 阳仪表科学研究 院, 10 82 沈 辽宁沈阳 10 4 ) 10 3 (. 1 中国石 油天然气 股份 有限公司抚顺石化分公司 , 宁抚顺 辽
摘要 : 主要介 绍 了高压水射流清洗 系统 中喷嘴的设计原理和选 型依据 、 实验结果 , 通过 了解喷嘴 的设 计过程 和影响喷 嘴的性能 因素 , 选择 与清洗 系统 匹配的喷嘴 , 可以明显地提 高清洗作 业的效果 , 少劳动损耗 。 减 关键词 : 喷嘴 ; 形式 ; 孔数 ; 清洗效率
[]> = =
() a^
[ 一
() bB
[二
() cC
4 结 论
通过对喷嘴的理 论分 析和 实验表 明 : 嘴的孔 数越少 , 喷 打 击力越大 ; 喷嘴 的孔数越多 , 打击力越小 , 但清洗 面 比较 大。所 以, 在选用 喷嘴 的时候 , 应该根 据现 场 的清洗工 况来确 定喷 嘴 的类 型。一般情况下 , 对于结垢严重 的管道 , 宜选 用单孔 喷嘴 ,
i g - rsu eW ae e e nn ea o s n Hih p es r trJ tCla ig Op r t n i
LU Jn. I hn I QN Ze2 u
( . hn a oa e o mnC r .nFi tl e oh mcl o ay F su 108 C ia 1 C i N t nl t l op i ih t ce i mp n , u n130 , hn ; a i P re sn P r aC h 2 S eyn cdmyo s mnnainSi c ,hn ag104 , h a .hn agA a e f nt ett c n eS eyn 103 C i ) l r o e n A s atD sr e i -ls r w t t o l d a gss m ds npi peadt ai f l t n xei n l e bt c: e i s h hpes e a r e nz e e ̄ yt ei r d l n ebs r e co ,epr t 。 r cb a g ' u e j z e g n h so se i me a I
圈 4 聩嘴形状对出口压 力的影响
( 上接 第 2 1页)
£3 ; . i 霉 ^l l l t
¨
Il
玉 l
l _ 曩 ?嘲
( ) 维扫描 图 a三
() b C一扫描 图
() cB一扫描图
圈 4 扫描检测摸拟蕾道
4 结柬语
pee c d t s oT ̄o d p灿 l.1 t rsn e sr sctu n e t e 5hW CN DT,R me 2 0 o 。0 0.
和软管 沿着 管道 自进。 3 喷嘴形式对性能的影响
喷嘴为主 , 在这种情 况下 , 多孔 喷 嘴的孔 径计算 应 以单孔 喷嘴
的孔径为当量 直径 , 如果 d为单 孔 喷嘴 的孔径 , d为多孔 喷嘴
的孔径 , 它们之 间的关 系为 则
, = n / 2 d 2
喷嘴形式很 多 , 出于性 能和加 工工 艺 的要 求 , 在清 洗工 程 中应用 的大多是圆锥收敛型喷嘴 。如图 2 所示 。
圈 1 几种典型 的内表面清洗喷嘴
图 l a 型喷 嘴用 在管垢 比较难 打 、 () 需要 多次 清洗 的情 况 下, 通过人工控制硬管 连续 冲洗 。图 1 b 型喷 嘴只有 一孔 , () 所 有水射流的能量集 中 , 能够增 强打击 力 , 用于 清洗管程 短 的管 道。图 1 c型喷嘴的适应工况是 压力低 (o— ' 、 () 3 Ⅱa 流量 大。图 ) ld 型喷嘴 中心孔用于疏通被堵 塞的管道 , () 向后喷 孔产生 反作
Ke r s: o ze fr y wo d n zl ;oms; r lh ls; la n fiin y d i oe ce nig e ce c l
0 引 言
定喷嘴 、 二维旋转 喷嘴 、 维旋转 喷 嘴。图 1为几种典 型 的 内 三
表面清洗喷嘴 。
高压水射流清洗系统 由主机泵、 调压装 置、 软管与硬管 、 喷嘴 及控制装置等部件组成。高压水 射流成套设备应该 以喷嘴为 中 心, 因为喷嘴作为形成高压水射流的直接工况, 它的作用效果会直 接影响到系统的每个部件。选用与高压水射流清洗 系统相匹配 的 喷嘴, 可以减少水射流能量的损失, 提高清洗的效率。
[] 何石 , 4 何凤岐 , 杨京伟 . 宽频 自动超声技术 在管道检测机 器人中应
用. 无损探伤 ,0 4 s 5 :6—3 . 2O ,2 ()3 8
[] 何石 , 5 何凤歧 , 杨京伟 . 油管腐蚀超声 检测探头阵列 与数字图 长输 像处理技术研究 , 第九届 全国无损 检测新 技术学术研讨 会 宁波 ,
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该 喷嘴的基本特征是 a=1。l d= 4 3,/ 2~ 。
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图 3图 4表 1 、 、 给出 5 圆锥收敛 型喷嘴的形式和实验 结 种
表 1 各种形状喷嘴的 口与 ld取值 /
编 号
A
B C
果, 4 图 中的横坐标 为靶距 ( 射流的有效 打击 长短 衄 )纵 坐标 , 为打击力与射流出的压力之 比( 为所测得的打击力 ,d p p为射流
删 .
() 和海底 长输管道在役检测 机器人需 要多学科 高新 2地下 技术联合 研究 和严格工程实验 考核 , 需要科 研与工程应用 密切
结合。 () 3 需研究建立更先进可靠 的超声 检测技术 , 超声 测厚 如:
[ ] 金虹 . 6 漏磁检测技术在我国管 道腐蚀检测 上的应用 和发展 . 管道
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1 喷 嘴 的理 论 基 础
翘
( a )多孔向前喷嘴
船
( b )单孔向前喷嘴
泵 的流量是 固定的 , 泵排 出的水一部分 经过溢 流阀 回到水
箱, 一部分 经过管 线进入 喷嘴 形成 高压水 射流 , 为了达 到去 除 污垢 的 目的, 必须使 经过喷 嘴小孔 的流 体具 备一定 的速 度 , 这 就要求泵必须具 备一定 的输入 功率 。当泵 的压力 和流 量等 参 数确定 以后 , 与之相 匹配 的喷嘴孔 径就 能确定下来 :
n2
[ ] 薛胜雄 . 1 高压水射流技术工程 . 合肥 : 工业大学 出版社 。 0 . 合肥 2 6 0
O 2o o 40 O 60 0 80 O
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[ ] 任建新 . 2 物理清洗 . 北京 : 化学工业出版社 , 0 . 2 O 0 作者简介 : 刘俊(9 )工程师, 1日 一 , 主要从事 石油工程项 目计划工作。
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圈 3 聩嘴形状圈
1 . O n8
对 于 比较软 的垢 则用 孔数 多的喷 嘴 , 以提 高清洗 效率 , 可 一孔 向前 多孔 向后 的喷嘴 可以利用 射流的反 冲力使喷嘴 自 , 进 减轻
工人 的劳动强度 。在选购 喷嘴的时候 , 应该考虑到 喷嘴形式对 清洗性能 的影响 , 一般来 说 , =1ol d是 2 4为喷嘴的最佳 a 3,/ 设计参数 。 参考文 献:
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高压 水 射 流 清 洗作 业 中喷 嘴的设 计 原 理和 选 型依 据
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超声液浸 自动化检测技术 、 内探头环 、 多路超声硬软件 、 号高 信
速采集处理 、 字 图像 再 现软 件设 计合 理技 术 可行 。为研 制 数 c 2  ̄70m I 6 2 m长输管道 工程 检测超声检测 系统创造 了可靠的  ̄ 技术基础。
中图分类号 :E 3 .6 T 823 文献标识码 : A 文章编号 :0 4 642 0 )5— 0 3 2 10 —9 1(0 70 04 —0
No eDe in Prn il n ssf r S lcin  ̄J sg i cp e a d Ba i o ee t o
,19 . 9 8
柱移动法; 兼有超声电磁优点的电磁声机器人; 海底管道腐蚀
探伤检测机器人 。 参考文献 :
[] H Y PM. 哪 induroiad i rd a蒯 c u p en 1 or Ae l0 la n v t mg fx ile 0 暑 ts c n d ee l pi
式 中 I为孔 的个数。 / ,
2 喷 嘴 的 型 式
喷嘴按工作 孔数分为单孔喷嘴和多 孔喷嘴 ; 按射流 形状 分 为实心锥形喷嘴 、 空心锥形喷嘴 、 扇形 喷嘴 ; 工作状态 分为 固 按
圈 2 圆锥收敛型喷嘴的几何参数
收稿 日期 : o — 6 Fra bibliotek 2 7 0— 6 0
收修改稿 日期 : o — 7 0 2 7 0 —1 0
镪 ^ 《
式 中: d为喷嘴小孔 出口截面直径 , n q为泵的流量 , / i; I ; m L r n a
为流体的流量系数 ; P为泵的额定压力 , P . M a
以上讨论的只是单孔喷嘴的孔径计 算 , 实际应用 中 以多孔
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探伤双功能机器人 (SD— i ; UC P )可检测天然气 管道 U — i液 g s P g
刘 俊 秦 , 臻
13 0 ; . 阳仪表科学研究 院, 10 82 沈 辽宁沈阳 10 4 ) 10 3 (. 1 中国石 油天然气 股份 有限公司抚顺石化分公司 , 宁抚顺 辽
摘要 : 主要介 绍 了高压水射流清洗 系统 中喷嘴的设计原理和选 型依据 、 实验结果 , 通过 了解喷嘴 的设 计过程 和影响喷 嘴的性能 因素 , 选择 与清洗 系统 匹配的喷嘴 , 可以明显地提 高清洗作 业的效果 , 少劳动损耗 。 减 关键词 : 喷嘴 ; 形式 ; 孔数 ; 清洗效率
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[ 一
() bB
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4 结 论
通过对喷嘴的理 论分 析和 实验表 明 : 嘴的孔 数越少 , 喷 打 击力越大 ; 喷嘴 的孔数越多 , 打击力越小 , 但清洗 面 比较 大。所 以, 在选用 喷嘴 的时候 , 应该根 据现 场 的清洗工 况来确 定喷 嘴 的类 型。一般情况下 , 对于结垢严重 的管道 , 宜选 用单孔 喷嘴 ,
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LU Jn. I hn I QN Ze2 u
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( 上接 第 2 1页)
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和软管 沿着 管道 自进。 3 喷嘴形式对性能的影响
喷嘴为主 , 在这种情 况下 , 多孔 喷 嘴的孔 径计算 应 以单孔 喷嘴
的孔径为当量 直径 , 如果 d为单 孔 喷嘴 的孔径 , d为多孔 喷嘴
的孔径 , 它们之 间的关 系为 则
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喷嘴形式很 多 , 出于性 能和加 工工 艺 的要 求 , 在清 洗工 程 中应用 的大多是圆锥收敛型喷嘴 。如图 2 所示 。