高压水射流技术74页PPT
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水射流加工技术
一、基础介绍高压水射流技术是近几十年来发展起来的一门新技术，其应用日趋广泛。
从原理上讲，它与我国煤矿中使用已久的水力采煤技术基本相同，都是把具有一定压力的水通过直径较小的喷嘴形成射流，将这股水射流作为工具进行切割、破碎和清洗物料。
所不同的只是高压水射流的水压更高、喷嘴直径更细而已。
水力采煤中使用的水压通常为5~15MPa，水枪出口直径为15~30mm；而高压水射的水压一般为30MPa以上，有的高达数百兆帕，喷嘴直径则在2mm以下，最小的可达0.1mm。
因此，高压水射流可以在很小的区域内集中极大的能量，例如1000MPa 的高压水射流的能量束密度可以与激光束相匹敌[1]。
图0-1为高压水射流切割系统示意图。
由低压泵站2产生的低压水在增压器3增压后，经高压胶管传送到喷嘴4形成高压水射流。
数控箱6操作喷嘴移动，从而完成各种切割作业。
切割后的废液经回收处理后排放。
由此可见，高压水射流系统一般由压力源，喷嘴及其控制装置以及连接它们的高压管路和其他附属装置所组成。
1.1高压水射流技术的发展概况自古以来，人们总把水比作柔弱，把岩石比作坚硬。
然而，水滴石穿却正是柔弱的水穿透坚硬岩石的现象。
在大雨中飞行的飞机被雨滴侵蚀的所谓“雨蚀”现象也是柔能克刚的实例。
然而，过去人们都是以消极的态度来研究如何防止高速水流的侵蚀，没有或很少采取积极的态度来研究如何利用高速水流为人类做功而已。
19世纪中叶，在北美洲第一次使用了高压水射流开采非固结的矿床。
在20世纪50年代，苏联和中国的水力采煤就是利用水射流的冲击和输送作用。
随着水力采煤技术的推广，人们开始对高压水射流技术产生了浓厚的兴趣，同时也认识到，提高水的压力适当减小喷嘴直径可以显著地提高水射流的落煤效果。
于是人们便开始研制较高压力的压力源（高压泵和增压器）及高压脉冲射流（俗称水炮）。
进入20世纪60年代大批高压柱塞泵和增压器的问世，大大推动了高压水射流的研究工作。
当时，部分学者片面认为好像高压水射流的压力越高越好。
高压水射流
(1 6)
三、射流流量
Q = VA = (d2 /4) V (1-8) 其中， Q -- 射流流量， cm3 /s； V -- 射流速度，cm/s； A -- 喷嘴出口截面积，cm2 ； d -- 喷嘴出口直径，cm. 四、喷嘴直径
d 4Q 4Q V C 2 P (1 9)
不稳定射流: 各断面流力特性不仅随时间变化，且随位置变化。
6、按施载方式 连续射流: 开始峰值，后稳低； 冲击射流: 短时峰值； 混合射流：二者之间。
7、按介质相 单相射流：水，PAM+Water；
多相射流：Gas-Liquid, Solid-Liquid.
三、水射流特性与应用
1. 特点（Feature)
高压水射流种类很多，分类方法也多种多样，常用的以下几种：
2、按射流介质 牛 顿 流 体: 水, 空气； 非牛顿流体: 聚合物 (CMC, PAM), 泥浆。 3、按环境介质 淹 没 射 流: 在水中或其他液体中喷射； 非淹没射流: 水在空气中喷射。
4、按射流水力学特性 稳 定 射 流: 各断面流力特性不随时间变化，仅随位置变化； 5、按固壁条件 自 由 射 流: 无固壁限制； 非自由射流: 有固壁约束。
石油工程高压水射流技术
Water Jet Technology in Petroleum Engineering
李 根 生
石油大学（华东）石油工程学院
主要内容
第一章 射流动力学基础和计算
第二章 石油工程水射流技术
第三章 水射流技术工业应用
第四章 结论和前景展望
第一章 射流动力学基础和计算
§1-1 绪论 §1-2 淹没水射流结构特性 §1-3 水射流类型与作用机理 §1-4 水射流动力学计算
三、射流流量
Q = VA = (d2 /4) V (1-8) 其中， Q -- 射流流量， cm3 /s； V -- 射流速度，cm/s； A -- 喷嘴出口截面积，cm2 ； d -- 喷嘴出口直径，cm. 四、喷嘴直径
d 4Q 4Q V C 2 P (1 9)
不稳定射流: 各断面流力特性不仅随时间变化，且随位置变化。
6、按施载方式 连续射流: 开始峰值，后稳低； 冲击射流: 短时峰值； 混合射流：二者之间。
7、按介质相 单相射流：水，PAM+Water；
多相射流：Gas-Liquid, Solid-Liquid.
三、水射流特性与应用
1. 特点（Feature)
高压水射流种类很多，分类方法也多种多样，常用的以下几种：
2、按射流介质 牛 顿 流 体: 水, 空气； 非牛顿流体: 聚合物 (CMC, PAM), 泥浆。 3、按环境介质 淹 没 射 流: 在水中或其他液体中喷射； 非淹没射流: 水在空气中喷射。
4、按射流水力学特性 稳 定 射 流: 各断面流力特性不随时间变化，仅随位置变化； 5、按固壁条件 自 由 射 流: 无固壁限制； 非自由射流: 有固壁约束。
石油工程高压水射流技术
Water Jet Technology in Petroleum Engineering
李 根 生
石油大学（华东）石油工程学院
主要内容
第一章 射流动力学基础和计算
第二章 石油工程水射流技术
第三章 水射流技术工业应用
第四章 结论和前景展望
第一章 射流动力学基础和计算
§1-1 绪论 §1-2 淹没水射流结构特性 §1-3 水射流类型与作用机理 §1-4 水射流动力学计算
高压水射流清洗技术介绍
高压水射流清洗技术高压水射流清洗技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术。
高压水射流清洗具有清洗成本低、速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。
自80年代中期传入我国以来，逐渐得到了工业界的普遍认同与重视。
在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射流清洗等几十种形式。
日本、欧美等西方发达国家在70年代以前主要采用化学方法清洗,自70年代末开始发展高压水射流清洗技术。
到目前为止，高压水射流清洗已经成为西方发达国家的主流清洗技术，占到了清洗业市场份额的80%以上，在美国，高压水射流清洗已占到了清洗业的90%。
我国的清洗行业多年来一直处于化学和手工清洗的落后状态，据估计，我国工业清洗目前80%是用化学方法。
无论是化学清洗还是人工清洗都存在着清洗成本高、效率低、污染环境等问题，远远不能满足现代社会日益增长的工业及民用清洗要求。
高压水射流清洗技术自80年代中期传入我国后，在90年代中期得到迅速普及。
目前，高压水射流清洗在我国工业清洗中已超过10%，并且正在迅速增长。
随着现代社会对清洗行业提出的效率、洁净率及环保要求的不断提高，高压水射流清洗技术在我国的普及应用是必然趋势。
一、高压水射流清洗技术的特点高压水射流"是指通过高压水发生装置将水加压至数百个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细"水射流"。
这种"水射流"的速度一般都在一倍马赫数以上，具有巨大的打击能量，可以完成不同种类的任务。
将这种高度聚能的水射流用来完成各种清洗作业的技术称为"高压水射流清洗技术"。
高压水射流清洗属于物理清洗方法，与传统的人工、机械清洗及化学清洗相比，有如下优点：①水射流的压力与流量可以方便地调节，因而不会损伤被清洗物的基体。
②高压水射流清洗不会造成二次污染，清洗过后如无特殊要求，不需要进行洁净处理。
高压喷射技术ppt课件
Henan Polytechnic Universi ty
（二） 水（浆）气同轴喷射流对土体的作用： 单射流虽然具有巨大的能量，但由于压力在土中急剧衰减，
因此破坏土的有效射程较短，致使旋喷固结体的直径较小。 当在喷嘴出口的高压水喷流的周围加上圆筒状空气射流，进
行水、气同轴喷射时，空气流使水或浆的高压喷射流从破坏的 土体上将土粒迅速吹散，使高压喷射流的喷射破坏条件得到改 善，阻力大大减少，能量消耗降低，因而增大了高压喷射流的 破坏能力，形成的旋喷固结体的直径较大，
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、 软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石 土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根 茎或有较高的有机质时，以及地下水流速过大和已涌水 的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。
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高压喷射注浆法一般分为旋转喷射(简称旋喷)、 定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)三种 形式。
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高压喷射注浆法的工艺类型henanpolytechnicuniversity分类依据喷射流的秱动方式定向喷射定喷喷射时喷嘴只提升喷射的方向固定丌变固结体呈板壁状摆动喷射摆喷喷射时喷嘴边提升喷射的方向呈较小角度来回摆动固结体呈较厚墙状旋转喷射旋喷喷射时喷嘴边旋转边提升固结体呈圆柱状注浆管类型单管法用单层注浆管只喷射浆液二重管法用双层注浆管喷射浆气同轴射流三重管法用三层注浆管喷射水气同轴射流同时注入浆液多重管法用多层注浆管喷射超高压水射流被冲下的土全部抽出地面再用其他材料充填置换的程度半置换法被冲下的土部分排出地表余下的和浆液搅拌混合凝固全置换法被冲下的土全部排出地表形成的空间用其他材料充填高压喷射注浆法分类henanpolytechnicuniversity是利用钻机等设备把安装在注浆管单管底部侧面的特殊喷嘴置入土层预定深度后用高压泥浆泵等装置以20mpa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体同时借助注浆管的旋转和提升运动使浆液不从土体上崩落下来的土搅拌混合经过一定时间凝固便在土中形成圆柱状的固结体
水射流基本理论讲解课件
水射流基本理论讲解课 件
目录
• 水射流概述 • 水射流形成机制 • 水射流动力学特性 • 水射流切割性能 • 水射流清洗性能 • 水射流案例分析
01
水射流概述
水射流定义
01
02
03
高速水流
水射流是以水为工作介质 ，通过加压设备或重力作 用，形成高速水流。
连续或脉冲
水射流可以是连续的水流 ，也可以是脉冲的水流， 这取决于使用的喷嘴类型 和操作条件。
水射流切割应用
工业制造
水射流切割广泛应用于汽车、航 空航天、船舶、电子等工业制造 领域，用于切割金属、非金属、
复合材料等各类材料。
建筑行业
水射流切割可用于混凝土、岩石等 建筑材料的切割，具有切割精度高 、损伤小等优点。
医疗领域
水射流切割在医疗领域也有广泛应 用，如手术中的组织切割、牙齿治 疗中的龋齿去除等。
水射流形成原理
液体压力与流量关系
当液体受到压力时，它会形成一条直 线射流。压力越大，射流越快，流量 也越大。
射流的形成与扩散
当液体的压力足够大时，它会以极快 的速度向外扩散，形成射流。随着射 流扩散，压力逐渐降低，速度也逐渐 减慢。
水射流形成过程
喷嘴设计
喷嘴是形成水射流的关键部件。 根据不同的需要，喷嘴可以有不 同的形状和尺寸。
2. 机身表面清洗：水射 流可用于飞机和航天器 机身表面的清洗，去除 附着的尘埃和污垢，提 高飞行器的气动性能。
3. 流体动力学研究：水 射流在航空航天领域中 还被用于流体动力学研 究，以了解流体与飞行 器表面的相互作用。
水射流在环保领域中的应用案例
总结词：水射流在环 保领域中应用广泛， 能够有效地处理环境 污染问题，提高环境 质量。
目录
• 水射流概述 • 水射流形成机制 • 水射流动力学特性 • 水射流切割性能 • 水射流清洗性能 • 水射流案例分析
01
水射流概述
水射流定义
01
02
03
高速水流
水射流是以水为工作介质 ，通过加压设备或重力作 用，形成高速水流。
连续或脉冲
水射流可以是连续的水流 ，也可以是脉冲的水流， 这取决于使用的喷嘴类型 和操作条件。
水射流切割应用
工业制造
水射流切割广泛应用于汽车、航 空航天、船舶、电子等工业制造 领域，用于切割金属、非金属、
复合材料等各类材料。
建筑行业
水射流切割可用于混凝土、岩石等 建筑材料的切割，具有切割精度高 、损伤小等优点。
医疗领域
水射流切割在医疗领域也有广泛应 用，如手术中的组织切割、牙齿治 疗中的龋齿去除等。
水射流形成原理
液体压力与流量关系
当液体受到压力时，它会形成一条直 线射流。压力越大，射流越快，流量 也越大。
射流的形成与扩散
当液体的压力足够大时，它会以极快 的速度向外扩散，形成射流。随着射 流扩散，压力逐渐降低，速度也逐渐 减慢。
水射流形成过程
喷嘴设计
喷嘴是形成水射流的关键部件。 根据不同的需要，喷嘴可以有不 同的形状和尺寸。
2. 机身表面清洗：水射 流可用于飞机和航天器 机身表面的清洗，去除 附着的尘埃和污垢，提 高飞行器的气动性能。
3. 流体动力学研究：水 射流在航空航天领域中 还被用于流体动力学研 究，以了解流体与飞行 器表面的相互作用。
水射流在环保领域中的应用案例
总结词：水射流在环 保领域中应用广泛， 能够有效地处理环境 污染问题，提高环境 质量。
高压水射流技术
压力：Mpa流量:L/min 泵输出功率=压力*流量/60（kW） 配套电机功率=压力*流量/50 （kW ） 配套发动机功率=压力*流量/39 （ kW） 配套发电机功率=3倍电机功率（kW
随着中国和世界的高压水射流技术发展的20年，见证 了中国喷射设备各行各业由高压产品到超高压产品、由小 功率机组到大功率机组、由通用成套设备到专用成套设备、 由机电控制到智能化控制的发展过程，可以肯定的说：这 20年中国高压水射流技术产业的发展令美欧等发达国家瞩 目，中国代表团几乎每年都出现在专业的国际性技术会议 席位上，中国的产品标准实实在在的填补了国际空白，美 欧的主要制造商均在中国设立机构抢滩中国市场，中国的 制造商产业群已经形成，这一独特的一水射流技术为核心 的多学科制造与研究行业已经向泵、阀等传统产品行业那 样得到了社会与市场的认可，水射流技术已远远突破了泵 与喷嘴的概念。随着市场主导创意，创意主导发展，中国 企业已经越来越会利用制造业全球化的理念发展高新技术， 形成有自主知识产权的综合技术实力。
n:喷嘴效率，1.05-1.1 Nozzle#= q ×4000p Nozzle: 喷嘴号数 p:压力，psi q:流量， gal/min 喷嘴号数与喷嘴直径的关系 高压胶管与压力损失的关系 Δ p=59. 7 q 2 压力损失（MPa/m）, q:流量（l/min） D5 R0 . 25E d: 胶管内径（mm）, Re:雷诺数 10 15 20 25 30 35 40 6 0.065734 0.133644 0.221103 0.326728 0.449525 0.588722 0.743697 8 0.008044 0.027845 0.0672 0.133094 0.232622 0.372971 0.561404 10 7.06E-05 0.00062 0.002897 0.009578 0.025448 0.058135 0.118916
高压水射流(化学生物)
12
（1）高压水射流对人体的危害及防止
① 在高压水射流切割区的周围应设臵隔离屏， 以防止加工过程中人体遭受喷出的水射流及 飞散的水珠冲击作用； ② 检查或更换切割喷嘴时，必须把高压水的 压力释放到安全程度，否则不可进行操作， 以免发生事故； ③ 操作人员至少要戴防护镜，最好戴防护面 罩。
13
（2）噪声及其防止
4
轻工 换热器、管道、造纸机、储罐、蒸发器等设 备的油脂、树脂、污垢、木浆和糖垢的清除 冶金 清除换热器、锅炉、加料槽、储仓的污垢， 扎材表面除鳞 高速公路 水泥和沥青，桥梁和路面标识、色污、焦油等 的清洗，路面破碎
5
清洗技术
在工业生产领域中使用的各种设备，常常 会产生油垢、水垢、结焦、高温聚合物、沉 积物、腐蚀物等，它们显著地影响了设备运 行效率和安全，清洗它们必不可免。与以往 的手工清洗、化学清洗、超声波清洗相比， 高压（超高）水射流清洗突现了其效率高、 范围广、效果好地极大优势。
16177来自备维护高压水射流切割设备的检修通常分为： 日常检修 季度检修 年度检修
8
日常检修指在切割操作开始之前对设备进行必 要的检修，主要项目有：
① 高压水泵动作的声音是否正常； ② 高压水泵、蓄压器及高压水管路有无漏水 （包括高压管有否劣化和破损）； ③ 油量和油温（在增压器工作时测量）； ④ 有无漏油现象； ⑤ 喷嘴部位有无漏水（包括喷射孔有无漏水现 象）； ⑥ 高压水射流形态和声音。
9
季度检修每三个月应对切割设备作一次检 修，主要项目有：
① 清洗和更换各种过滤器； ② 检查工作油的污染度和特性值是否良好， 如不正常，则更换新油； ③ 检查软管有否发生松弛或鼓起； ④ 检查高压水喷嘴有无附着物或损伤，并作 检修或更换。
《高压水射流加工》课件
高压水射流清洗技术使用水作为清洗 介质，安全可靠，对环境和人体无害 。
适用范围广
该技术适用于各种材料的清洗，如金 属、玻璃、陶瓷、塑料等，广泛应用 于表面处理、化工、食品加工等领域 。
高压水射流表面处理技术
提高表面质量
高压水射流表面处理技术利用高 压水流对材料表面的冲击力，能 够改善材料表面的粗糙度、平整 度和光洁度，从而提高表面质量
的切割效率和精度。
适用范围广
该技术适用于各种材料的切割，如 金属、玻璃、陶瓷、复合材料等， 广泛应用于机械制造、航空航天、 汽车制造等领域。
环保节能
与传统的切割技术相比，高压水射 流切割技术不产生有害物质，噪音 和振动较小，有利于环保和节能。
高压水射流清洗技术
表面清洗效果好
安全可靠
高压水射流清洗技术利用高压水流对 物体表面的冲击力，能够有效地清除 各种污垢和杂质，具有较好的清洗效 果。
特点
高压水射流加工具有高效、环保 、低成本等优点，被广泛应用于 工业生产、建筑、采矿等领域。
高压水射流加工的原理
原理
通过高压泵将水或其他液体加压，形成高速水流，再通过喷嘴或切割刀具将水 流以极高的速度喷出，从而产生强大的冲击力和切割力，实现对材料的加工。
影响因素
影响高压水射流加工效果的因素包括压力、喷嘴直径、水流速度、加工距离等 。
绿色制造与可持续发展
在环保要求日益严格的背景下，研究 和发展绿色、环保的高压水射流加工 技术，以实现可持续发展。
05
高压水射流加工的实际应用案例
高压水射流加工在金属切割中的应用案例
总结词
高效、环保、低成本
详细描述
高压水射流加工利用高速水流对金属进行切割，相比传统机械切割具有更高的效 率和精度，同时减少了对周围环境的污染和噪音。此外，由于水流的冲击力可以 调节，因此切割成本相对较低，适用于各种金属03
高压水射流技术ppt课件
d 4Q 4Q V C 2 P (1 9)
当 P -- MPa,Q -- cm3 /s, ρ -- g/cm3 时，喷嘴直径为：
d
4
2.22 *1010 Q 2 2C 2 P
(1 10)
此时喷嘴直径 d 单位为 cm。
五、射流水功率
W = PQ 其中，W -- 射流水功率，w； Q -- 射流流量， cm3 /s； P -- 射流压力，MPa。 六、射流冲击力 F = 102Q2/A 其中， F --射流冲击力，KN； Q -- 射流流量， cm3 /s； ρ -- 射流介质密度，g/cm3； A -- 喷嘴出口截面积，cm2。 (1-12) (1-11)
一、加长喷嘴牙轮钻头 研究淹没非自由钻井射流动力学 和井底能量衰减规律，建立了优 选井底水力参数的新模式和新程 序，解决了喷射钻井长期未解决 的一个重要理论问题。
根据该理论成果研 制成功加长喷嘴牙 轮钻头(第一代钻头)， 在相同泵压条件下， 井底水功率提高30-40%，井底动压力提 高90--110%，压力 梯度提高1.5 倍。推 广应用3000多只， 平均提高钻速20-30%，提高进尺40-50%。
1V1 A1 2V2 A2 (1 6) 二、射流速度 V = C (2P/)1/2 （1-7） 其中，V -- 射流速度，m/s； C -- 流速系数； P -- 射流压力，MPa； ρ -- 射流介质密度，g/cm3
三、射流流量
Q = VA = (d2 /4) V (1-8) 其中， Q -- 射流流量， cm3 /s； V -- 射流速度，cm/s； A -- 喷嘴出口截面积，cm2 ； d -- 喷嘴出口直径，cm. 四、喷嘴直径
1. 基本原理
高压水射流，是以水为介质，通过高压发生设备 增压获得巨大能量，经一定形状的喷嘴喷出的一股能 量集中的高速水流。
当 P -- MPa,Q -- cm3 /s, ρ -- g/cm3 时，喷嘴直径为：
d
4
2.22 *1010 Q 2 2C 2 P
(1 10)
此时喷嘴直径 d 单位为 cm。
五、射流水功率
W = PQ 其中，W -- 射流水功率，w； Q -- 射流流量， cm3 /s； P -- 射流压力，MPa。 六、射流冲击力 F = 102Q2/A 其中， F --射流冲击力，KN； Q -- 射流流量， cm3 /s； ρ -- 射流介质密度，g/cm3； A -- 喷嘴出口截面积，cm2。 (1-12) (1-11)
一、加长喷嘴牙轮钻头 研究淹没非自由钻井射流动力学 和井底能量衰减规律，建立了优 选井底水力参数的新模式和新程 序，解决了喷射钻井长期未解决 的一个重要理论问题。
根据该理论成果研 制成功加长喷嘴牙 轮钻头(第一代钻头)， 在相同泵压条件下， 井底水功率提高30-40%，井底动压力提 高90--110%，压力 梯度提高1.5 倍。推 广应用3000多只， 平均提高钻速20-30%，提高进尺40-50%。
1V1 A1 2V2 A2 (1 6) 二、射流速度 V = C (2P/)1/2 （1-7） 其中，V -- 射流速度，m/s； C -- 流速系数； P -- 射流压力，MPa； ρ -- 射流介质密度，g/cm3
三、射流流量
Q = VA = (d2 /4) V (1-8) 其中， Q -- 射流流量， cm3 /s； V -- 射流速度，cm/s； A -- 喷嘴出口截面积，cm2 ； d -- 喷嘴出口直径，cm. 四、喷嘴直径
1. 基本原理
高压水射流，是以水为介质，通过高压发生设备 增压获得巨大能量，经一定形状的喷嘴喷出的一股能 量集中的高速水流。
高压水射流技术(课堂PPT)
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压力：Mpa流量:L/min 泵输出功率=压力*流量/60（kW） 配套电机功率=压力*流量/50 （kW ） 配套发动机功率=压力*流量/39 （ kW） 配套发电机功率=3倍电机功率 （kW
射流打击力有间接影响
ƒ 高压管长度：对压力降有直接影响，对
射流打击力有间接影响
ƒ 喷嘴的直径：对射流打击力有很大影响
，存在最佳喷嘴直径
ƒ 射流的靶距：对射流打击力有很大影响
，存在最佳靶距
11
设备选型时需要考虑的技术问题 影响水射流
清洗机清洗效果的参数分析
ƒ 泵输出压力：与射流打击力成线性关系
ƒ 泵输出流量：与射流打击力有较大影响
垢分散成许多微粒；清洗剂泡沫作用，能把裹着油垢脱离 物体浮到水表面被射 流冲掉。而热力又加速了上述过程， 十分容易清洗干净。这是物理清洗与化学清洗 联手的典型清洗技术。 高压水射流清洗机的组成
高压发生装置：由电机和高压水泵组成的泵组来产生高压 水。
控制系统：由溢流阀、安全阀、喷枪扳机、电控装置等一 起组成。 执行系统：由喷枪、喷头等组成。 辅助机构： 由水箱、高压软管、框架、走行机构及连接管路等组成。 主要组成部分的作用
700kg/cm2的大型高压清洗机。
ƒ 对于一些体积较小、结构复杂、数量繁
多的零部件的油污、油垢的清洗，应 选用零
件清洗机。
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设备选型时需要考虑的技术问题 影响水射流
清洗机清洗效果的参数分析
ƒ 泵输出压力：与射流打击力成线性关系
ƒ 泵输出流量：与射流打击力有较大影响
ƒ 高压管内径：对压力降有直接影响，对
5
高压泵
6
喷枪和喷头
7
高压软管
8
加热装置一般采用燃油加热和电加热两种形式，高 压水流过盘管时被加热到 所需的温度。 根据被清洗对象结垢性质来选择，一般灰尘或较软的污垢 选用小型冷水型， 油污油垢要选用热水和蒸汽型，坚硬的锅炉垢、水垢要选 用大型高压清洗机，具体如下： „ 对于地面、车辆外表面等油污、油垢不多的地方的 泥垢、灰垢清洗，选用小型冷 水清洗机。 „ 对于设备零部件上的油污、油垢的清洗及一些工程 机械的油污的清洗，应选用热 水清洗机。因为85℃的热 水可将油污、油垢软化，降低其与基体表面的粘结力，然 后靠高压水射流即可将油污、油垢自基体表面剥离，不用 添加清洗剂即可获得 佳极的清洗效果。
压力：Mpa流量:L/min 泵输出功率=压力*流量/60（kW） 配套电机功率=压力*流量/50 （kW ） 配套发动机功率=压力*流量/39 （ kW） 配套发电机功率=3倍电机功率 （kW
射流打击力有间接影响
ƒ 高压管长度：对压力降有直接影响，对
射流打击力有间接影响
ƒ 喷嘴的直径：对射流打击力有很大影响
，存在最佳喷嘴直径
ƒ 射流的靶距：对射流打击力有很大影响
，存在最佳靶距
11
设备选型时需要考虑的技术问题 影响水射流
清洗机清洗效果的参数分析
ƒ 泵输出压力：与射流打击力成线性关系
ƒ 泵输出流量：与射流打击力有较大影响
垢分散成许多微粒；清洗剂泡沫作用，能把裹着油垢脱离 物体浮到水表面被射 流冲掉。而热力又加速了上述过程， 十分容易清洗干净。这是物理清洗与化学清洗 联手的典型清洗技术。 高压水射流清洗机的组成
高压发生装置：由电机和高压水泵组成的泵组来产生高压 水。
控制系统：由溢流阀、安全阀、喷枪扳机、电控装置等一 起组成。 执行系统：由喷枪、喷头等组成。 辅助机构： 由水箱、高压软管、框架、走行机构及连接管路等组成。 主要组成部分的作用
700kg/cm2的大型高压清洗机。
ƒ 对于一些体积较小、结构复杂、数量繁
多的零部件的油污、油垢的清洗，应 选用零
件清洗机。
10
设备选型时需要考虑的技术问题 影响水射流
清洗机清洗效果的参数分析
ƒ 泵输出压力：与射流打击力成线性关系
ƒ 泵输出流量：与射流打击力有较大影响
ƒ 高压管内径：对压力降有直接影响，对
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高压泵
6
喷枪和喷头
7
高压软管
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加热装置一般采用燃油加热和电加热两种形式，高 压水流过盘管时被加热到 所需的温度。 根据被清洗对象结垢性质来选择，一般灰尘或较软的污垢 选用小型冷水型， 油污油垢要选用热水和蒸汽型，坚硬的锅炉垢、水垢要选 用大型高压清洗机，具体如下： „ 对于地面、车辆外表面等油污、油垢不多的地方的 泥垢、灰垢清洗，选用小型冷 水清洗机。 „ 对于设备零部件上的油污、油垢的清洗及一些工程 机械的油污的清洗，应选用热 水清洗机。因为85℃的热 水可将油污、油垢软化，降低其与基体表面的粘结力，然 后靠高压水射流即可将油污、油垢自基体表面剥离，不用 添加清洗剂即可获得 佳极的清洗效果。
高压水射流技术
了脉 冲射流 、 高温射 流、 磨料 射流和摆 振射流 。这些 水射 流与 同等压力 下的普通 连续 射流相 比， 作业效 率大 大提高 ， 这是 水 射流技术发展 的第 二阶段 ， 在此期 间高压 泵 、 增压器 和高压 管
件的设计制造 日趋 成熟 ； 进人 ８ Ｏ年代 ， 磨料 射流 、 空化 射流 和 旋转射 流等进一 步发 展 ， 大量 的水 射流 采煤 机、 割机 、 切 清洗 机相 继问世 ， 并进行 了工业试 验 和推广应 用 ， 水射流 技术进 入 了一个新 的阶段 ；０年代 以后 ， ９ 关于水射 流技术 的研 究进 一步 深化 ， 应用范 围也扩 大到航空 、 天 、 筑 、 炭 、 航 建 煤 交通运 输 、 船 舶、 市政工程 、 石油化工 、 机械 、 冶金 、 有色 金属 、 电力 、 电子 、 铁 道、 林业 、 纺织、 轻工业 、 环保 及医学等领域 ， 并且 越来越受到人 们的重视。
种强制流体的正排量 泵 ， 输入 能量通过 活塞 、 其 柱塞机 构 由 工作液体转变成 系统流体 。工作液体如 液压 油 ， 在压力下进入 动力缸 ， 推动 液压 活塞 自上 死点 向下死 点运动 。与 此 同时 ， 与 之相连接的柱塞使 系统 流体如 高压缸 内的水 增压 。水压 与油 压之 比同液压活 塞 面积 与高压 柱塞 面 积之 比一 致 ， 这就是 所 谓的“ 增压 ” 倍加 ” 或“ 。也 就是说 ， 压的增 加是通 过作 用于 水 大面积活塞上 的低压油 与作用在 小面积 上 的高 压水之 间的力 平衡实现 的。由于增压器 只是转换 固定 功率的变换器 ， 因此其 输 出流量随压力 的增加 而减少 ， 其梯度 同压力增加值相 同。
仪器 仪表 用户
ｄｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ －０ １２ １ ． １０ ７ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ １１４ ．０ ０ ０ ．３ ｓ
高压水射流及磨料射流切割技术介绍ppt下载
③切割时不发热或产生的少量热量能很快地被水射流所 带走，在切割面上几乎不产生热影响区；
④切割面上受力小，即使切割薄板成型材，切口也不会 被破坏；
二、磨料射流基本理论
⑤切缝窄，被切割材料损耗小，切面光滑，无毛边（切 割速度太快会产生少量毛刺）；
⑥切割时几乎无粉尘，也不产生有毒气体，工作条件相 对来说较清洁；
• 靶件参数 – 靶件强度 – 靶件硬度 – 靶件孔隙度 – 靶件渗透率
一、水射流基本概念与原理
9.水射流动力学计算公式
1）基本方程式 （1）伯努利方程
P1 V12 P2 V22
1 2 2 2
其中，P -- 压力，V-- 速度。 （2）连续方程
1V1A1 2V2 A2
2）射流速度 V = C (2P/)1/2
缺点：（1）功率消耗大；
实验压力20MPa，砂比6.
磨料射流切割系统的纯切割时间为6小时58分钟（压力大于45MPa以上的时间）。
(2)喷嘴的耐磨性好，寿命长；
1）50～60年代：探索和实验阶段
24 Q2 /D5R1/4
（3）高压部件: 泵、密封、喷嘴、管、阀寿命短。
W = PQ
实验套管壁厚11.
当P – Mpa，Q -- cm3 /s，ρ-- g/cm3 时，喷嘴直径为：
8）管路压力损失
ΔP = 71.24 Q2 /D5R1/4 其中，ΔP --管路压力损失，MPa/m；
Q -- 射流流量，cm3/s； D -- 管路内径，mm； R -- 雷诺数，R=21115(Q/D)。 管路压力损失与流量平方成正比，与管路内径5次方成反比。
一、水射流基本概念与原理
10.主要应用
磨料射流切割技术最早出现在上世纪60年代的美国，国际上 对磨料射流大规模的研究和应用始于70年代末，在80年代得到迅 速发展。国内最早开始研究磨料射流技术的单位有：淮南矿业学 院、焦作矿业学院、中国石油大学（华东）、中国矿业大学等等。
④切割面上受力小，即使切割薄板成型材，切口也不会 被破坏；
二、磨料射流基本理论
⑤切缝窄，被切割材料损耗小，切面光滑，无毛边（切 割速度太快会产生少量毛刺）；
⑥切割时几乎无粉尘，也不产生有毒气体，工作条件相 对来说较清洁；
• 靶件参数 – 靶件强度 – 靶件硬度 – 靶件孔隙度 – 靶件渗透率
一、水射流基本概念与原理
9.水射流动力学计算公式
1）基本方程式 （1）伯努利方程
P1 V12 P2 V22
1 2 2 2
其中，P -- 压力，V-- 速度。 （2）连续方程
1V1A1 2V2 A2
2）射流速度 V = C (2P/)1/2
缺点：（1）功率消耗大；
实验压力20MPa，砂比6.
磨料射流切割系统的纯切割时间为6小时58分钟（压力大于45MPa以上的时间）。
(2)喷嘴的耐磨性好，寿命长；
1）50～60年代：探索和实验阶段
24 Q2 /D5R1/4
（3）高压部件: 泵、密封、喷嘴、管、阀寿命短。
W = PQ
实验套管壁厚11.
当P – Mpa，Q -- cm3 /s，ρ-- g/cm3 时，喷嘴直径为：
8）管路压力损失
ΔP = 71.24 Q2 /D5R1/4 其中，ΔP --管路压力损失，MPa/m；
Q -- 射流流量，cm3/s； D -- 管路内径，mm； R -- 雷诺数，R=21115(Q/D)。 管路压力损失与流量平方成正比，与管路内径5次方成反比。
一、水射流基本概念与原理
10.主要应用
磨料射流切割技术最早出现在上世纪60年代的美国，国际上 对磨料射流大规模的研究和应用始于70年代末，在80年代得到迅 速发展。国内最早开始研究磨料射流技术的单位有：淮南矿业学 院、焦作矿业学院、中国石油大学（华东）、中国矿业大学等等。
高压水射流技术精华
第二章 石油工程水射流技术
§2-1 提高射流井底效率 §2-2 新型高效射流研究 §2-3 水力和机械联合破岩 §2-4 超高压射流基础研究 §2-5 旋转射流钻径向水平井 §2-6 旋转射流处理近井地层 §2-7 高压水射流深穿透射孔 §2-8 高压水射流清洗油管除垢
§2-1 提高射流在井底工作效率
1. 基本原理
高压水射流，是以水为介质，通过高压发生设备 增压获得巨大能量，经一定形状的喷嘴喷出的一股能 量集中的高速水流。
2. 发展概况 50’s～60 ’s: 探ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和实验阶段
50年代，人们从水力采煤和高速飞机的雨蚀现象 中认识到，提高射流压力和速度能够冲蚀较坚硬物料， 并显著提高落煤效果，从而开始了较高压力设备的研 制和较高压射流的实验。
3、按环境介质 淹 没 射 流: 在水中或其他液体中喷射； 非淹没射流: 水在空气中喷射。
4、按射流水力学特性 稳 定 射 流: 各断面流力特性不随时间变化，仅随位置变化； 不稳定射流: 各断面流力特性不仅随时间变化，且随位置变化。
5、按固壁条件 自 由 射 流: 无固壁限制； 非自由射流: 有固壁约束。
1972年，Conn推导出空化射流冲击压力：
P = Pi /6.35 [ exp ( 2/3α)]
(-3)
其中, P -- 空化射流冲击压力，MPa；
Pi -- 连续射流滞止压力，MPa； α-- 射流介质中气体含量。
当α= 1/6 ∼1/10 时，P = (8.6 ∼ 124) Pi
即在相同排量下，空化射流冲击压力是连续射流滞止压力 的8.6 ∼ 124倍。
八、管路压力损失
(1-13)
ΔP = 71.24 Q2 / D5 R1/4