清洗小直徑管道時,高壓水射流通常為非淹沒連續(xù)水射流。在噴嘴出口處有一個錐形等速流核心區(qū),射流軸向動壓力、流速及密度基本保持不變,稱為水射流的初始段。射流繼續(xù)發(fā)展的部分稱為基本段,其軸心速度與軸心動壓有規(guī)律的衰減,而在垂直于軸心的截面上,軸向速度與動壓呈高斯曲線關系,該段內射流仍保持完整,具有緊密的內部結構后,非淹沒射流與環(huán)境介質完全混合成水滴與空氣的混合物或霧化。根據水射流各段的特點,適用于清洗的是基本段。
表面射流基本結構的參數包括射流起始段長度和射流擴展直徑。蘇聯學者根據大量試驗數據總結出經驗當射流壓力較高時射流的長度和雷諾數無關。
提高高壓水射流清洗效率
高壓水射流的清洗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(yōu)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。
清洗速度快:由于水射流(國外亦稱水彈)的沖刷、契劈及磨削等作用,可立即將結垢物打碎脫落。它比傳統(tǒng)的化學方法、噴沙拋丸方法、簡單機械及手工方法清洗速度快幾倍到幾十倍。水射流的清洗機理是是十分復雜的,當高壓水射流打擊到管道內壁的污垢時,不僅有正向的沖擊作用,而且有切向的沖蝕作用。射流由于擴散射向管道內壁而轉化為切向流,這種高速切向流挾帶著被剝離下來的垢層物質一起沖刷新露出的結垢表面,增強了清洗效果。所以,清洗過程具有沖擊作用、壓力作用、空化作用、脈沖負荷疲勞作用、水楔作用、磨削作用等,對污垢產生沖蝕、滲透、剪切、壓縮、剝離、破碎等作用,并引起裂紋擴散和水楔等。它們不可能同時起作用,根據污垢的組織結構、力學性能、分布狀況及射流工況,其中的一項或幾項起主要作用。對質地硬脆的污垢,如常見的換熱器、蒸發(fā)器等內壁附著的水垢,其抗壓強度遠遠大于抗拉強度,因此,在清洗中起主要作用的破壞形式是拉應力破壞。當射流壓力足以克服垢層顆粒之間的附著力時,垢層之間產生裂紋,并在后續(xù)射流的作用下,迅速擴散、延伸、交匯,使污垢成片從管道內壁剝離下來,達到清洗的目的。對軟勃性的污垢,如瀝青、潤滑油等,主要利用射流力剪切力作用,除去垢層。
市政雨水和污水除淤,工藝解釋:脫水,排水用泥漿泵檢查井內污水排入底泥淤泥。需要疏浚的管道根據管道的直徑和長度分為若干段,在兩個直徑相同的檢查井之間有一段。高壓水車將兩個檢查井灌入井室內,稀釋污泥。挖泥船用于將檢查井和污水管道中的污泥混合,以稀釋污泥。人工作業(yè)應與機械配合,不斷攪拌污泥,直至污泥稀釋至水中。