[發明專利]脈沖蓄能式高壓水射流清洗系統

有效

• 申請號: 201110332462.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102430534A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 高勝國;黃修橋
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農田灌溉研究所
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于高壓水射流清洗設備技術領域，尤其涉及一種脈沖蓄能式高壓水射流清洗系統。

背景技術：

高壓水射流清洗，是由高壓水泵產生高壓水源，并使液流通過噴嘴，形成高速射流。高壓水射流沖擊物體初期，也就是射流束與結垢物表面接觸最初的幾微秒內，水射流的沖蝕效果最好。水以極高的速度沖擊固體表面，這種沖擊和炸藥在物體表面爆炸現象十分相似，這種破壞主要發生在脆性物體內。水的沖擊速度越大，產生的破壞也就越大，因為沖擊速度大，應力脈動作用時間長，裂紋有充分的時間擴展和發育。水射流對固體表面的破壞不僅是正向的沖擊作用，而且有切向的沖蝕作用。射流射向固體壁后轉化為切向流，這種高速切向流挾帶著被剝離下來的物質顆粒一起沖刷新露出的結垢表面，提高了清洗效果。此外，固體表面有裂隙時，射流能產生水楔作用，擴大裂縫，加速裂隙的發展，有助于垢層的剝離，提高除垢效果，從而達到清洗破碎目的。

高壓水射流一般采用高壓柱塞泵來形成高速射流，柴油機作為泵的能量源。根據清洗對象的性質和清洗要求，選擇不同形狀的噴嘴。

現有技術用高壓柱塞泵產生高壓水源，雖輸出流量小，但移動方便，特別適合清洗小汽車等小規模的流動清洗作業。但對清洗諸如中、大型船舶絲藻、石灰蟲等海生物附著物的這種大規模清洗作業，卻感到力不從心，作業效率不夠理想。

柱塞泵具有輸出流量小，出流脈動的固有特性。要想提高清洗設備的輸出流量，以適應大規模的清洗作業，必須采用能輸出大流量的非柱塞結構的高壓水泵。如果將非柱塞結構的高壓水泵產生的高壓水源直接用于高壓水射流清洗，雖然輸出流量大了，但因為沒有了柱塞泵的脈動出流特性，即使是輸出同等壓力，實際清洗效果也遠沒有想象的好。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種射流沖擊力強，輸出流量大，能適應大規模清洗作業的脈沖蓄能式高壓水射流清洗系統。

本發明的目的是這樣實現的：

一種脈沖蓄能式高壓水射流清洗系統，包括：配電裝置、高壓水泵、氣壓蓄能裝置、脈沖噴射裝置，配電裝置與高壓水泵連接，脈沖噴射裝置通過氣壓蓄能裝置與高壓水泵連接。

脈沖噴射裝置，包括：殼體、活塞，活塞將殼體的內腔分隔為進水腔和壓縮腔，進水腔通過進水流道和輸水管道與氣壓蓄能裝置連接，活塞上設有壓縮腔補水單向閥和彈性止水環，彈性止水環固定于活塞的外側，壓縮腔內設有壓縮彈簧、塔形彈簧、圓球形彈性閥體、噴射孔，壓縮彈簧套于塔形彈簧外，壓縮彈簧的一端抵在活塞上，另一端抵在挨近噴射孔的殼體的內壁上，塔形彈簧的大頭一端固定于活塞上，小頭一端固定于圓球形彈性閥體上，噴射孔的進水口曲面與圓球形彈性閥體的曲面吻合，噴射孔上安裝可更換的噴嘴，活塞的阻水橫斷面積大于噴射孔的過流斷面面積，噴射孔的過流斷面面積大于壓縮腔補水單向閥的最大允許過流斷面面積，殼體、進水流道、進水腔、活塞、塔形彈簧構成的圓錐體、壓縮彈簧構成的圓柱體、圓球形彈性閥體、噴射孔的橫斷面均為圓形且中垂線全部重合，壓縮腔補水單向閥，位于活塞橫斷面的中心，由補水孔、彈性球、過水柵組成，補水孔為大口朝向壓縮腔小口朝向進水腔的圓臺形，其內放入直徑大于補水孔小口直徑而小于補水孔大口直徑的彈性球，補水孔大口一端覆蓋過水柵。

氣壓蓄能裝置，包括：進水端、閘閥、三通、氣水混合罐、出水端、壓差摻氣裝置，進水端與高壓水泵連接，三通的直通端的一端通過閘閥與進水端連接，三通的直通端的另一端為出水端，與脈沖噴射裝置連接，三通垂直于兩個直通端的那一端與氣水混合罐連接，壓差摻氣裝置并聯在閘閥的兩端，壓差摻氣裝置，包括：注氣腔、注氣射流噴嘴、空氣濾清器、逆止閥、喉道、自激振蕩腔、漸變流道，空氣濾清器的出氣端通過逆止閥與注氣腔連接，注氣射流噴嘴過流斷面大的一端與閘閥通向進水端的一端連接，注氣射流噴嘴過流斷面小的一端即噴射口，水平深入到注氣腔的內部，注氣腔的水平出流端通過喉道與自激振蕩腔的水平進流端連接，注氣射流噴嘴的噴射口正對著喉道的過流斷面中心，自激振蕩腔的水平出流端通過漸變流道與閘閥通向三通的一端連接，注氣射流噴嘴、喉道、漸變流道的過流斷面中心在一條直線上，注氣射流噴嘴、喉道、自激振蕩腔、漸變流道與該條直線的垂直截面均為圓形。

本發明的脈沖蓄能式高壓水射流清洗系統的工作原理如下：