專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)清洗領(lǐng)域用的高壓水清洗用噴頭，特別是一種自動(dòng)加氣的高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭。它適用于工業(yè)清洗領(lǐng)域高壓水清洗作業(yè)，特別適用于清除油田作業(yè)井架、修井車(chē)、柴油機(jī)組、泥漿泵等大型設(shè)備外露表面的油垢和浮銹，完成清洗作業(yè)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域和油田作業(yè)等大型設(shè)備外露表面，經(jīng)常受風(fēng)吹日曬、雨、雪、冰、霜以及塵埃、油垢的侵襲，因無(wú)大型清洗設(shè)備，不能進(jìn)行及時(shí)清洗，故表面覆蓋污垢層。由于設(shè)備表面污垢層的存在，致使其長(zhǎng)期處在受腐蝕的環(huán)境中，材料老化、強(qiáng)度降低，不僅影響其使用壽命，而且易產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。另外，設(shè)備表面污垢層的存在，也無(wú)法用儀器測(cè)定設(shè)備各部件的強(qiáng)度，不能準(zhǔn)確判斷其使用程度及是否需要更換，容易發(fā)生重大安全事故，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。為了不影響生產(chǎn)，消除安全隱患，避免重大安全事故發(fā)生，有必要對(duì)設(shè)備表面污垢層進(jìn)行清洗。
傳統(tǒng)的方法就是人工清洗，即利用鐵鏟、刮刀或其它刃具，以手清除設(shè)備表面污垢層。但人工清洗的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，清除效果不理想。一般常用化學(xué)清洗的方法，其操作比較容易，可是廢液處理難度較大，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
隨著高壓水噴射清洗技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣，工業(yè)清洗越來(lái)越被人們重視，高壓水噴射清洗技術(shù)主要用途之一就是廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域的清洗。高壓水噴射清洗已經(jīng)成為工業(yè)清洗領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的清洗技術(shù)。所用高壓水清洗噴頭大多采用單孔或多孔噴頭。為改善高壓水清洗質(zhì)量一般都在對(duì)其噴嘴和控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，以期獲得理想的清洗效果。
如采用整流柵技術(shù)，使噴嘴上游的紊流變?yōu)閷恿骰騺唽恿?；現(xiàn)有噴嘴采用收縮角α＝13°的圓錐收斂型噴嘴，以加大高壓水射流的流量系數(shù)，集中清洗能量，改善射流質(zhì)量。但是受?chē)娮旖Y(jié)構(gòu)的限制，被清洗表面距噴嘴的距離(靶距)在300毫米以?xún)?nèi)，清洗各種污垢的效果較好。但對(duì)于某些工況仍滿(mǎn)足不了使用要求。例如油田的作業(yè)井架的清洗，靶距需要大于300毫米，甚至達(dá)到600毫米以上。而此時(shí)高壓水射流以高速離開(kāi)噴嘴邊界后，直接與大氣層接觸，形成不連續(xù)的波動(dòng)，發(fā)展為渦流，產(chǎn)生強(qiáng)烈的紊動(dòng)，并與周?chē)諝獍l(fā)生劇烈的動(dòng)量交換和紊動(dòng)擴(kuò)散。因此，靶距大于600毫米時(shí)，射流隨著噴射距離的增加，其能量急劇下降，噴頭清洗效果也隨之下降。
從國(guó)內(nèi)外公開(kāi)使用的噴頭來(lái)看，只有靶距在300毫米以?xún)?nèi)，噴嘴射流能量較大，其清洗效果較好；而靶距大于300毫米至600毫米以上，噴嘴射流能量隨著噴射距離增加急劇下降，其清洗效果較差。迄今為止，還未有清洗效果理想的長(zhǎng)靶距噴頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，射流能量大，靶距長(zhǎng)，對(duì)被清洗表面的沖擊力大，顯著提高清洗效果。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括連接在一起的噴頭體和鎖緊桿、利用密封組件組裝其內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴和整流柵，其技術(shù)要點(diǎn)是噴頭體內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴前端固定有準(zhǔn)直管，在圓錐收斂型噴嘴的外錐與準(zhǔn)直管的內(nèi)錐之間形成空腔，該空腔通過(guò)準(zhǔn)直管上的吸氣孔和噴頭體上的進(jìn)氣孔與大氣相通。
上述準(zhǔn)直管上的吸氣孔至少設(shè)置三個(gè)，各孔入口端與準(zhǔn)直管管壁內(nèi)表面相切。
上述準(zhǔn)直管上的吸氣孔中心線所在平面與準(zhǔn)直管管壁橫截面位于同一平面內(nèi)。
上述準(zhǔn)直管上的吸氣孔中心線與準(zhǔn)直管管壁橫截面相交。
由于本發(fā)明噴頭體內(nèi)即組裝有圓錐收斂型噴嘴和整流柵，又在圓錐收斂型噴嘴的外錐與準(zhǔn)直管的內(nèi)錐之間，設(shè)置通過(guò)準(zhǔn)直管上的吸氣孔和噴頭體上的進(jìn)氣孔與大氣相通的空腔，所以不僅可以利用圓錐收斂型噴嘴加大流量系數(shù)，集中清洗能量；利用整流柵使噴嘴上游的紊流變?yōu)閷恿骰騺唽恿?，保持現(xiàn)有高壓水噴射清洗技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)高壓水通過(guò)噴嘴射向準(zhǔn)直管時(shí)，在空腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，空氣進(jìn)入與大氣相通的空腔。進(jìn)入空腔內(nèi)的一部分空氣，快速與射流束混合、壓縮、加速進(jìn)入射流中，當(dāng)射流高速打擊被清洗表面污垢時(shí)，被壓縮的空氣氣泡突然膨脹而潰滅，釋放出很大的能量，對(duì)被清洗表面產(chǎn)生巨大的打擊力，從而顯著提高清洗效果。進(jìn)入空腔內(nèi)的另一部分空氣，在準(zhǔn)直管內(nèi)沿著孔道管壁包圍著射流束，使其更加緊密。當(dāng)射流束射出準(zhǔn)直管以后，它仍然繞著射流旋轉(zhuǎn)，使射流有向內(nèi)收斂的趨勢(shì)，減小了射流的擴(kuò)散，從而保證了射流噴射能量的集中，拉長(zhǎng)了射流的靶距。該裝置雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是射流能量很大，靶距被有效地增長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)際檢測(cè)表明本發(fā)明噴頭與現(xiàn)有噴頭相比，在同功率高壓水噴射情況下，其靶距可增長(zhǎng)兩倍，靶距可達(dá)600毫米以上。因此，本發(fā)明清洗對(duì)象覆蓋面廣，可大大拓寬其應(yīng)用范圍。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的一種準(zhǔn)直管具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2沿A-A線的剖視圖。
圖4是圖1中的另一種準(zhǔn)直管具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1-4詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。該裝置包括與高壓膠管相連接的噴桿1、鎖緊桿3、帶有柵孔5的整流柵4、圓錐收斂型噴嘴10、密封圈2、6、8擋圈7、準(zhǔn)直管12以及噴頭體11等組成。其中噴頭體11、和鎖緊桿3、噴桿1連接在一起。整流柵4、圓錐收斂型噴嘴10和準(zhǔn)直管12利用密封組件密封圈8、擋圈7組裝在噴頭體11內(nèi)。準(zhǔn)直管12固定在圓錐收斂型噴嘴10的前端，在圓錐收斂型噴嘴10的外錐與準(zhǔn)直管12的內(nèi)錐之間形成空腔13，該空腔13通過(guò)準(zhǔn)直管12上的吸氣孔14和噴頭體11上的進(jìn)氣孔9與大氣相通。準(zhǔn)直管12上的吸氣孔14至少設(shè)置三個(gè)，各孔入口端與準(zhǔn)直管12的管壁內(nèi)表面相切。準(zhǔn)直管12上的吸氣孔14中心線所在平面與準(zhǔn)直管12管壁橫截面位于同一平面內(nèi)。根據(jù)使用要求也可以將準(zhǔn)直管12上的吸氣孔14中心線設(shè)計(jì)成與準(zhǔn)直管12管壁橫截面相交。
使用時(shí)，當(dāng)射流從圓錐收斂型噴嘴10射向準(zhǔn)直管12的中心孔道時(shí)，圓錐型收斂型嘴10的外錐與準(zhǔn)直管12的內(nèi)錐之間的空腔13處產(chǎn)生負(fù)壓。此時(shí)，空氣通過(guò)準(zhǔn)直管12上的吸氣孔14和噴頭體11上的進(jìn)氣孔9，被吸入空腔13內(nèi)。其中一部分空氣，快速與射流束混合、壓縮、加速進(jìn)入射流中，當(dāng)射流高速打擊被清洗表面污垢時(shí)，被壓縮的空氣氣泡突然膨脹而潰滅，釋放出很大的能量，對(duì)被清洗表面產(chǎn)生巨大的打擊力，從而提高了清洗效果。被吸入空腔13內(nèi)的另一部分空氣，在準(zhǔn)直管12內(nèi)沿著孔道管壁包圍著射流束，使其更加緊密。當(dāng)射流束射出準(zhǔn)直管12以后，它仍然繞著射流旋轉(zhuǎn)，使射流有向內(nèi)收斂的趨勢(shì)，減小射流的擴(kuò)散，從而集中并拉長(zhǎng)了射流的靶距。
權(quán)利要求
1.一種高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，包括連接在一起的噴頭體和鎖緊桿、利用密封組件組裝其內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴和整流柵，其特征在于噴頭體內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴前端固定有準(zhǔn)直管，在圓錐收斂型噴嘴的外錐與準(zhǔn)直管的內(nèi)錐之間形成空腔，該空腔通過(guò)準(zhǔn)直管上的吸氣孔和噴頭體上的進(jìn)氣孔與大氣相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，其特征在于準(zhǔn)直管上的吸氣孔至少設(shè)置三個(gè)，各孔入口端與準(zhǔn)直管管壁內(nèi)表面相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，其特征在于準(zhǔn)直管上的吸氣孔中心線所在平面與準(zhǔn)直管管壁橫截面位于同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，其特征在于準(zhǔn)直管上的吸氣孔中心線與準(zhǔn)直管管壁橫截面相交。
全文摘要
一種高壓水清洗用長(zhǎng)靶距噴頭，包括連接在一起的噴頭體和鎖緊桿、利用密封組件組裝其內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴和整流柵，其技術(shù)要點(diǎn)是噴頭體內(nèi)的圓錐收斂型噴嘴前端固定有準(zhǔn)直管，在圓錐收斂型噴嘴的外錐與準(zhǔn)直管的內(nèi)錐之間形成空腔，該空腔通過(guò)準(zhǔn)直管上的吸氣孔和噴頭體上的進(jìn)氣孔與大氣相通。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，射流能量大，靶距長(zhǎng)，對(duì)被清洗表面的沖擊力大，顯著提高清洗效果。
文檔編號(hào)B05B1/30GK1552530SQ20031011917
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者歐陽(yáng)先武, 曾艷麗, 黃自剛, 劉光恒 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)儀表科學(xué)研究院