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如何选取高压清洗机的作业参数

时间:2012-12-12     来源:

近年来,随着大型化、智能化、专业化装备的发展,高压水射流技术已经在全世界普及应用,行业涉及清洗、切割、除锈等。目前,高压水射流清洗技术已经成为通用的新技术,高压清洗机也随之成为清洗行业的新宠儿,以下主要介绍如何选取高压清洗机的作业参数。
 
如何选取高压清洗机的作业参数:
 
使用高压清洗机进行作业时有几个敏感参数,它们分别是压力MPa,流量L/min,机组功率KW,射流打击力、射流反冲力和靶距。
 
高压清洗机的构成如下图所示:
 
高压清洗机结构图
 
主机泵是实现高能量水射流的源头。当然,不同参数的泵机组能产生不同能量的水射流,也就能实现不同功能的工程应用。
 
对高压水泵来说:
 
泵的有效功率表达式  公式(1)
 
公式(1)中,打击中心局部最高压力 —泵的有效功率,KW;
            P —泵的排出压力,MPa;
          泵的实际流量 —泵的实际流量,L/min。
 
由此可见,要想提升高压水射流的打击力从而进行高难度的工程应用就必须提高机组功率,即提高压力 P,提升水射流的能量,提高流量 q,提升水射流作业的效率。然而,机组功率的提高,一定会大幅提高泵的造价,对泵的运行可靠性要求也随之提高。此外,还将导致泵机组以外的周边设备也必须专门设计和制造,因为水射流打击力的提高将大幅度提升作业范围,但是随之增加的水射流反冲力也会造成人拿不住喷枪的现象,所以必须有专门设备作为执行机构。
 
射流的最大打击力为:
 
射流的最大打击力计算公式  公式(2)
 
公式(2)中,F —射流打击力,N;
           d —喷嘴直接,mm;
           p —射流压力,MPa。
 
由于射流的扩散受空气阻力等因素影响,实际射流打击力远比以上公式理论打击力小,它不仅取决于射流基本参数,也取决于喷嘴与物体表面间的距离,即靶距。
 
由:
 
流量公式  公式(3)
 
射流最大打击力公式  公式(4)
 
可得:打击中心局部最高压力表达式  公式(5)
 
公式(5)中,打击中心局部最高压力 —打击中心局部最高压力,MPa;
            V —射流速度,m/s;
            E —水的弹性模量,取2×10³MPa;
            C —水中声速,取1140m/s。
 
由于射流的反冲力存在限制了人工手持高压喷枪作业的能力,经验表明,一个人所承受的反冲力不能大于他自身质量的三分之一,也就是说一般应将射流反冲力控制在245.16N,这一限制就要求泵机组功率通常在100kw以内,出于长时间作业的安全考虑,机组功率应该更小,否则,高压水射流对人体的伤害是非常危险的。
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  • 高压水射流
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