工業(yè)鍋爐高壓水射流清洗噴嘴的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

噴嘴是流體射流的發(fā)生元件，它不但要把高壓水的靜壓轉(zhuǎn)換為水射流的動壓，而且要保證射流有良好的流動特性和動力性能。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，水射流噴嘴瞬時(shí)所傳輸?shù)墓β首罡呖蛇_(dá)105kW。因此，噴嘴的能量傳輸效果是清洗工藝的技術(shù)關(guān)鍵問題。
 
噴嘴的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，這是因?yàn)楦邏呵逑礄C(jī)的壓力及流量確定之后，高壓水的能量最終通過噴嘴的作用產(chǎn)生。我們都知道，只有充分利用能量，才能提高清洗效果，而噴嘴的合理設(shè)計(jì)可以提高高壓水射流的清洗質(zhì)量。由于噴嘴如此重要，所以我們把對噴嘴的研究作為一項(xiàng)長期的工作來進(jìn)行。例如我公司采用間歇渦環(huán)模型描述射流流場的動力結(jié)構(gòu)特性，并以此來優(yōu)化設(shè)計(jì)噴嘴形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，通過計(jì)算及試驗(yàn)，設(shè)計(jì)出噴嘴內(nèi)流過渡曲面為橢球面，而出口形狀為錐面結(jié)構(gòu)的噴嘴。這種噴嘴可以獲得良好的水射流動力特性，比一般的噴嘴性能提高30%以上。
 
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在工業(yè)鍋爐清洗中應(yīng)盡量采用較低壓力的高壓清洗機(jī)，這對鍋爐設(shè)備及操作人員的安全都有好處。我國目前用于工業(yè)鍋爐清洗的高壓清洗機(jī)壓力一般在100MPa，但是由于沒有考慮到噴嘴設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)種類又少，造成能量轉(zhuǎn)化損失較大，這就是為什么國產(chǎn)高壓清洗機(jī)只能做一般清洗，而對堅(jiān)硬的垢物難以清洗掉，關(guān)鍵的問題就是忽視了噴嘴的設(shè)計(jì)和管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

在清洗工程中，我們對國產(chǎn)高壓清洗機(jī)和進(jìn)口高壓清洗機(jī)進(jìn)行過比較，配備了不同的噴嘴，其清洗和除垢效果相差甚為懸殊。因此，我公司對噴嘴的研究非常重視，把改善各類噴嘴的設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測定等環(huán)節(jié)密切結(jié)合，優(yōu)化噴嘴的幾何造型及動力性能參數(shù)，以取得較高的能量傳輸效率。

另外，我公司解決了目前國內(nèi)外存在的由于調(diào)整工作壓力而造成的高壓水溢流問題，避免了能量損失，大大提高了高壓清洗機(jī)能量利用率，使清洗機(jī)性能大為提高。