CN114485114A - 一种金属线带材表面污渍清洗及干燥的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属线带材表面污渍清洗及暖空气干燥的系统及方法，包括干燥仓、冲洗仓、清洗液过滤与残渣收集装置、供水管路、水液收集循环箱、可调水射流增压泵、线带材、水压检测装置、倾角可调喷嘴、气墙生成装置、气压及温度检测装置、空气加热装置、空气增压装置以及空气过滤器；首先，结合已知公式，根据喷嘴口处水射流流量、压力和黏附物临界冲洗压力来确定最大入射角；然后，根据水射流的入射角和黏附物的临界压力来确定高压水射流的有效清洗宽度和长度；最后，启动冲洗和干燥系统，实现金属线带材表面污渍的清洗与干燥，本发明可实现同一套设备兼顾圆形、矩形、等各种异形截面线带材的清洗和干燥需求，结构简单、能耗低、效率高等优点。

Description

一种金属线带材表面污渍清洗及干燥的系统及方法
技术领域
本发明属于高压水射流清洗与暖空气干燥领域，具体涉及一种金属线带材表面污渍清洗及暖空气干燥的系统及方法。
背景技术
线带材在经过热轧、拉丝、水冷、卷曲、切头切尾以及防锈处理以后，其表面会因润滑油而出现一层薄薄的油膜，且在运输过程中难免会粘连一些细小的砂石或其它的固体小颗粒黏附物，假若不对这些油污和黏附物进行清除，在后续塑性加工过程中就会损坏高精密模具和线带材表面，最终影响产品质量。同时，清除油污和黏附物可以避免对后续热处理工序产生影响，因此，清除线带材表面的油污和固体小颗粒等黏附物是获取高质量产品必不可少的一道工序。
目前，线带材表面污渍清洗方法多采用线带材按照特定速度沿轴向移动+高压水射流垂直清洗的方式，即线带材的一端连接收集打捆装置，随着收集打捆装置旋转，线带材在冲洗仓中以相对稳定的速度轴向运动，实现线带材表面的油污和黏附物的冲洗。但该方式仍存在诸多不足：1)由于不同的黏附物对线带材的粘附力不同，所需要的临界冲洗压力也不同，相关文献可知，油垢的临界冲洗压力为20～30MPa，油污的临界冲洗压力为3～6MPa，表面尘土的临界冲洗压力为0.8～1.2MPa，压力过大会造成能源浪费，压力过小则会导致清洗不充分。2)高压水射流的入射角度不明确，会导致清洗靶距发生变化，从而直接影响线带材表面冲洗压力和有效冲洗宽度，入射角越大，靶距越大，线带材冲洗压力越小，甚至小于临界冲洗压力；入射角越小，则会造成较大的飞溅，使得黏附物再次粘连到表面。3)相邻两喷嘴间空间距离不明确，若要清洗整个线带材表面，需至少四个喷嘴，若相邻两喷嘴的距离太近，会造成有效冲洗宽度的相互干涉，降低了冲洗效率，若相邻两喷嘴的距离太远，则会使冲洗系统的体积加大，增加成本的同时也降低了系统使用的灵活性。
发明内容
本发明专利的目的在于克服上述不足，提供一种金属线带材表面污渍清洗及暖空气干燥的系统及方法，包括冲洗仓、干燥仓、清洗液过滤与残渣收集装置、供水管路、水液收集循环箱、可调水射流增压泵、水压检测装置、倾角可调喷嘴、气墙生成装置、气压及温度检测装置、空气加热装置、空气增压装置以及空气过滤器，所述干燥仓与所述冲洗仓通过法兰盘联接，可根据实际生产是否需要干燥来安装；所述干燥仓包括干燥仓出料口、橡胶防飞溅罩、干燥仓进料口以及干燥仓法兰盘；所述干燥仓法兰盘与所述干燥仓通过螺钉联接；所述冲洗仓包括冲洗仓出料口、冲洗仓法兰盘、清洗液流出口、冲洗仓进料口挡板以及清洗液挡板；所述冲洗仓法兰盘与所述冲洗仓通过螺钉联接；所述供水管路必须能承受一定压力，因为不同的黏附物的临界冲洗压力Fa不同；所述气墙生成装置由均布在所述干燥仓法兰盘与所述冲洗仓法兰盘连接处上半圆周的多个扁状空气喷嘴组成，防止所述冲洗仓的清洗液飞溅到所述干燥仓；所述清洗液过滤与残渣收集装置包括残渣收集与清理装置和水液过滤器；所述可调水射流增压泵压力P0可调，空气加热装置温度可调，所述空气增压装置压力可调；所述倾角可调喷嘴与所述冲洗仓通过螺钉联接，所述倾角可调喷嘴包括基座，角度刻度盘以及喷嘴口；所述清洗液流出口通过供水管路与所述清洗液过滤与残渣收集装置联接；经所述清洗液过滤与残渣收集装置处理后的清洗液进入水液收集循环箱，实现清洗液的循环使用；通过调节可调水射流增压泵来调节冲洗压力，水压检测装置可保证冲洗压力稳定在预期值。
更进一步的，所述角度刻度盘上有标识所述喷嘴口入射角的刻度，0刻度线与坐标系Oxy的y轴重合，当所述喷嘴口的指针在坐标系Oxy的第一象限时角度为正，当所述喷嘴口的指针在坐标系Oxy的第二象限时角度为负；所述倾角可调喷嘴处设有橡胶防飞溅罩以防止清洗液飞溅到冲洗仓外，所述倾角可调喷嘴呈十字形均布在冲洗仓的四周，其中清洗仓同一径向截面上相对布置的两个倾角可调喷嘴在冲洗仓轴线方向共面，x方向相邻布置的两个倾角可调喷嘴在x轴方向间隔一定距离；所述倾角可调喷嘴的基座配有螺孔，与所述冲洗仓联接；供水或供气管端(未画出)设有外螺纹，与所述喷嘴口联接，所述喷嘴口的端口有内螺纹与之相匹配。
更进一步的，所述冲洗仓下方靠近线带材进料口处设有清洗液挡板，防止清洗液回流对喷嘴口产生影响，清洗液经清洗液流出口通过供水管路流入清洗液过滤与残渣收集装置；所述冲洗仓进料口挡板，可通过线带材截面尺寸和形状调节开口尺寸，保证冲洗仓的密封性；所述冲洗仓下方通过供水管路与清洗液过滤与残渣收集装置联接；所述清洗液过滤与残渣收集装置在y轴负方向有通孔，且通孔比通向水液收集循环装置的供水管路略低20～30mm，以供过滤掉的清洗液的残渣堆积，通孔处有外螺纹，与相应的有内螺纹的盖子通过螺纹联接，拧开盖子清洗液的残渣会自动掉落。
更进一步的，所述倾角可调喷嘴口可根据不同黏附物和不同截面尺寸来调整入射角度θ，调整范围为-20°～20°，如图4所示，具体入射角度由下面的公式决定：
Figure BDA0003428424220000021
式中，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为清洗液密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。
更进一步的，根据喷嘴口的倾斜角度θ和黏附物的临界压力Fa可以确定高压水射流的有效清洗宽度w，如图5所示，有效清洗宽度w由以下公式确定：
Figure BDA0003428424220000031
式中，C为水射流的扩散系数，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，θ为水射流的入射角，Fa为黏附物的临界压力，r0为喷嘴口内径，λ为应力系数(与液滴大小有关)，vs为声音在清洗液中的传播速度，Cv为清洗液的流速系数，P0为喷嘴处水射流的压力，ρ为液体密度。
更进一步的，根据喷嘴的确定相邻两喷嘴在冲洗仓轴线方向上的距离l确定高压水射流的有效清洗长度lL和lR，防止喷溅的液滴对射流压力的影响，如图4所示，由以下公式确定：
Figure BDA0003428424220000032
Figure BDA0003428424220000033
l≥k(lL+lR+l0)
式中，lR为射流中心线右边的待清洗线带材处的有效清洗长度，lL为射流中心线左边的待清洗线带材处的有效清洗长度，l0为无效冲洗长度，k为比例系数，取值范围为1.5～3，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为液体密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。清洗系统布置完成。
一种金属线带材表面污渍清洗及干燥的系统及方法，包括下列步骤：
S1、合理选择高压水射流的入射角：当入射角过小时，会导致飞溅的液体对水流产生冲击，降低水射流的压力，因此入射角不能小于5度；为保证线带材表面水的压力大于黏附物的粘附力，需通过公式以及水射流的流量Q、喷嘴口内径r0、线带材的几何参数、清洗液的应力系数λ、清洗液的扩散系数C、黏附物的临界冲洗压力Fa来确定入射角θ，如图4所示；
S2、判断该规格线带材的尺寸是否满足有效清洗宽度w和有效清洗长度lL、lR；
S3、满足上述条件后，人工引导线带材穿过系统；
S4、启动冲洗系统和暖空气干燥系统：根据线带材的材料成分和清洗液的蒸发速度确定所需的空气流量与温度，通过空气加热装置对空气加热，并通过空气温度与压力检测装置的反馈信息调节至预期温度和压力值；
S5、启动冲洗系统，根据黏附物的临界压力Fa选择合适的水射流压力P0，并通过压力反馈系统自适应调节制预期压力值P0，线带材开始进给，进行清洗；
S6、将经过冲洗与暖空气干燥的线带材送入加热炉进行下一道工序处理。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
本发明采用冲洗仓固定，冲洗仓与暖空气干燥仓通过法兰盘联接，暖空气干燥仓可拆卸，线带材进料的方式进行冲洗，可根据实际生产是否需要来安装暖空气干燥仓，并使用确定的公式来得到高压水射流的入射角、有效清洗宽度和长度与水射流的流量、喷嘴处水射流的压力和线带材表面黏附物的粘附力间的明确关系，能保证在给定的喷嘴压力、流量以及线带材表面黏附物的粘附力的条件下，快速确定最佳水射流的入射角、最大有效清洗宽度和最大有效清洗长度，既降低了能源消耗，又提高了清洗效率。此外，本发明可实现同一套清洗设备同时满足圆形、矩形、等各种异形截面、各种材料的线带材的清洗和干燥需求，清洗结构简单，计算方便准确等优点。
附图说明
附图1为高压水射流冲洗线带材表面污渍及暖空气干燥系统组成示意图；
附图2为高压水射流冲洗仓和干燥仓结构示意图；
附图3为高压水射流倾角可调喷嘴的结构示意图；
附图4为高压水射流沿线带材宽度方向射流断面形状示意图；
附图5为高压水射流沿线带材长度方向清洗区域分布示意图。
附图中：100、暖空气干燥仓，200、冲洗仓，300、清洗液过滤与残渣收集装置，4、供水管路，5、水液收集循环箱，6、可调水射流增压泵，7、线带材，8、水压检测装置，900、倾角可调喷嘴，10、气墙生成装置，11、气压及温度检测装置，12、空气加热装置，13、空气增压装置，14、空气过滤器，101、干燥仓出料口，102、橡胶防飞溅罩，103、干燥仓进料口，104、干燥仓法兰盘，201、冲洗仓出料口，202、冲洗仓法兰盘，203、清洗液流出口，204、冲洗仓进料口挡板，205、清洗液挡板，301、残渣收集与清理装置，302、水液过滤器，901、基座，902、角度刻度盘，903、喷嘴口。
具体实施方式
为了使本发明专利的目的、特征和优点能够更清楚表达，下面结合附图对本发明专利的具体实施方式做详细说明。
如图1、2所示，一种金属线带材表面污渍清洗及暖空气干燥的系统及方法，包括干燥仓100、冲洗仓200、清洗液过滤与残渣收集装置300、供水管路4、水液收集循环箱5、可调水射流增压泵6、线带材7、水压检测装置8、倾角可调喷嘴900、气墙生成装置10、气压及温度检测装置11、空气加热装置12、空气增压装置13以及空气过滤器14；所述干燥仓100与所述冲洗仓200通过法兰盘联接，可根据实际生产是否需要干燥来安装；所述干燥仓100包括干燥仓出料口101、橡胶防飞溅罩102、干燥仓进料口103以及干燥仓法兰盘104，所述干燥仓法兰盘104与所述干燥仓100通过螺钉联接；所述冲洗仓200包括冲洗仓出料口201、冲洗仓法兰盘202、清洗液流出口203、冲洗仓进料口挡板204以及清洗液挡板205，所述冲洗仓法兰盘202与所述冲洗仓200通过螺钉联接；所述清洗液过滤与残渣收集装置300包括残渣收集与清理装置301和水液过滤器302；所述可调水射流增压泵6压力可调；空气加热装置12温度可调；所述空气增压装置13压力可调；经所述清洗液过滤与残渣收集装置300处理后的清洗液进入水液收集循环箱5，实现清洗液的循环使用；通过调节可调水射流增压泵6来调节冲洗压力，水压检测装置8可保证冲洗压力稳定在预期值。
如图1所示，外界空气经空气过滤器14处理后通过空气增压装置13增压，再经过空气加热装置12加热处理后，可通过空气压力及温度检测装置11使空气的压力值和温度值始终在预期值保持稳定；所述供水管路4必须能承受一定压力，因为不同的黏附物的临界冲洗压力Fa不同；所述气墙生成装置由均布在所述干燥仓法兰盘与所述冲洗仓法兰盘连接处上半圆周的多个扁状空气喷嘴组成，防止所述冲洗仓的清洗液飞溅到所述干燥仓。
如图2所示，所述倾角可调喷嘴900处设有橡胶防飞溅罩102以防止清洗液飞溅到冲洗仓外，所述倾角可调喷嘴900呈十字形均布在冲洗仓的四周，保证能同时清洗和干燥线带材整个外表面，其中清洗仓同一径向截面上相对布置的两个喷嘴在冲洗仓轴线方向共面，x方向相邻布置的两个喷嘴在冲洗仓轴线方向间隔一定距离，防止飞溅降低冲洗和干燥压力，影响冲洗或干燥效果；所述倾角可调喷嘴基座901配有螺孔，与所述冲洗仓200或干燥仓100通过螺钉联接；供水或供气管端(未画出)设有外螺纹，与所述设有内螺纹的喷嘴口903的端口联接；所述橡胶防飞溅罩102可防止清洗液飞出冲洗仓；所述冲洗仓下方设有清洗液挡板205，防止清洗液回流，所述清洗液流出口203通过供水管路与所述清洗液过滤与残渣收集装置300联接；所述冲洗仓下方设有清洗液过滤与残渣收集装置301，所述清洗液过滤与残渣收集装置301在y轴负方向有通孔，且通孔比通向水液收集循环装置的供水管路略低20～30mm，以供过滤掉的清洗液的残渣堆积，通孔处有外螺纹，与相应的有内螺纹的盖子通过螺纹联接，拧开盖子清洗液的残渣会自动掉落；所述冲洗仓进料口有冲洗仓进料口挡板204，可通过线带材截面尺寸和形状调节开口尺寸，保证冲洗仓的密封性。。
如图3所示，所述倾角可调喷嘴900与所述冲洗仓200通过螺钉联接，所述倾角可调喷嘴900包括基座901，角度刻度盘902和喷嘴口903；所述角度刻度盘902上有标识所述喷嘴口903入射角的刻度，0刻度线与坐标系Oxy的y轴重合，当所述喷嘴口903的指针在坐标系Oxy的第一象限时角度为正，当所述喷嘴口903的指针在坐标系Oxy的第二象限时角度为负，可通过喷嘴口903上指针所指向的刻度确定及调整喷嘴口903的入射角，所述喷嘴口903通过销钉与所述基座901进行联接，喷嘴口903可绕销钉转动，所述喷嘴口903的端口有内螺纹与供水或供气管端(未画出)联接，所述供水或供气管端有外螺纹与之相匹配。
如图4所示，所述倾角可调喷嘴900处喷出的清洗液呈喇叭口形状扩散，射流中心线上的压力与该点到喷嘴口的距离有关，而与射流中心线垂直的平面上各点的压力与到该平面与射流中心线的交点的距离有关，可根据不同黏附物和不同截面尺寸的线带材来调整所述喷嘴口(903)的入射角θ，具体入射角度θ由下面的公式决定：
Figure BDA0003428424220000061
式中，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界冲洗压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为清洗液密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。
如图4所示，所述喷嘴口903的入射角不同，线带材上个点的冲洗压力不同，根据喷嘴口的入射角θ和水射流的扩散系数C确定相邻两喷嘴在冲洗仓轴线方向上的距离l和高压水射流的有效清洗长度lL和lR，防止喷溅的液滴对射流压力的影响，由以下公式确定：
Figure BDA0003428424220000062
Figure BDA0003428424220000063
l≥k(lL+lR+l0)
式中，lR为射流中心线右边的待清洗线带材处的有效清洗长度，lL为射流中心线左边的待清洗线带材处的有效清洗长度，l0为无效冲洗长度，k为比例系数，取值范围为1.5～3，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为液体密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。
如图5所示，所述喷嘴口903处喷出的清洗液呈喇叭口形状扩散，在所述待冲洗线带材7上的有效冲洗形状是椭圆形，要求保证有效冲洗宽度大于线带材宽度方向的尺寸，保证全面冲洗，需根据喷嘴口的入射角度θ和黏附物的临界压力Fa确定高压水射流的有效清洗宽度w，从而确定可冲洗线带材的最大宽度尺寸，有效清洗宽度w由以下公式确定：
Figure BDA0003428424220000071
式中，C为水射流的扩散系数，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，θ为水射流的入射角，Fa为黏附物的临界压力，r0为喷嘴口内径，λ为应力系数(与液滴大小有关)，vs为声音在清洗液中的传播速度，Cv为清洗液的流速系数，P0为喷嘴处水射流的压力，ρ为清洗液密度。
一种金属线带材表面污渍清洗及暖空气干燥的系统及方法，包括下列步骤：
S1、合理选择高压水射流的入射角：当入射角过小时，会导致飞溅的液体对水流产生冲击，降低水射流的压力，因此入射角不能小于5度。为保证线带材表面水的压力大于黏附物的粘附力，需通过公式以及水射流的流量Q、喷嘴口内径r0、线带材的几何参数、清洗液的应力系数λ、清洗液的扩散系数C、黏附物的临界冲洗压力Fa来确定入射角θ，如图4所示。
S2、判断该规格线带材的尺寸是否满足有效清洗宽度w和有效清洗长度lL、lR；
S3、满足上述条件后，人工引导线带材穿过系统；
S4、启动冲洗系统和暖空气干燥系统，根据线带材的材料成分和清洗液的蒸发速度确定所需的空气流量与温度，通过空气加热装置对空气加热，并通过空气温度与压力检测装置的反馈信息调节至预期温度和压力值；
S5、启动冲洗系统，根据黏附物的临界压力Fa选择合适的水射流压力P0，并通过压力反馈系统自适应调节制预期压力值P0，线带材开始进给，进行清洗；
S6、清洗系统布置完成，将经过冲洗与暖空气干燥的线带材送入加热炉进行下一道工序处理。
需要进一步说明的是，以上所述，仅是本发明的实例而已，不是对本发明作任何限制。任何熟悉本领域的技术人员，可以根据上述原理和结构，对本发明进行修改产生等效实例；因此，任何未脱离本发明所采用的原理和技术方案的结构，均属于本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属线带材表面污渍清洗及干燥的系统及方法，其特征在于：包括干燥仓(100)、冲洗仓(200)、清洗液过滤与残渣收集装置(300)、供水管路(4)、水液收集循环箱(5)、可调水射流增压泵(6)、线带材(7)、水压检测装置(8)、倾角可调喷嘴(900)、气墙生成装置(10)、气压及温度检测装置(11)、空气加热装置(12)、空气增压装置(13)以及空气过滤器(14)；所述干燥仓(100)与所述冲洗仓(200)通过法兰盘联接，可根据实际生产是否需要干燥来安装；所述干燥仓(100)包括干燥仓出料口(101)、橡胶防飞溅罩(102)、干燥仓进料口(103)以及干燥仓法兰盘(104)；所述干燥仓法兰盘(104)与所述干燥仓(100)通过螺钉联接；所述冲洗仓(200)包括冲洗仓出料口(201)、冲洗仓法兰盘(202)、清洗液流出口(203)、冲洗仓进料口挡板(204)以及清洗液挡板(205)；所述冲洗仓法兰盘(202)与所述冲洗仓(200)通过螺钉联接；所述供水管路(4)必须能承受一定压力，因为不同的黏附物的临界冲洗压力不同；所述气墙生成装置(10)由均布在所述干燥仓法兰盘(104)与所述冲洗仓法兰盘(202)连接处上半圆周的多个扁状空气喷嘴组成；所述清洗液过滤与残渣收集装置(300)包括残渣收集与清理装置(301)和水液过滤器(302)；所述倾角可调喷嘴(900)与所述冲洗仓(200)通过螺钉联接，所述倾角可调喷嘴(900)包括基座(901)，角度刻度盘(902)以及喷嘴口(903)；经所述清洗液过滤与残渣收集装置(300)处理后的清洗液进入水液收集循环箱(5)，实现清洗液的循环使用；通过调节可调水射流增压泵(6)来调节冲洗压力，水压检测装置(8)可保证冲洗压力稳定在预期值。
2.根据权利要求1所述的一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：所述角度刻度盘(902)上有标识所述喷嘴口(903)入射角的刻度，0刻度线与坐标系Oxy的y轴重合，当所述喷嘴口(903)的指针在坐标系Oxy的第一象限时角度为正，当所述喷嘴口(903)的指针在坐标系Oxy的第二象限时角度为负；所述倾角可调喷嘴(900)处设有橡胶防飞溅罩(102)以防止清洗液飞溅到冲洗仓外，所述倾角可调喷嘴(900)呈十字形均布在冲洗仓的四周，其中清洗仓同一径向截面上相对布置的两个倾角可调喷嘴(900)在冲洗仓轴线方向共面，x方向相邻布置的两个倾角可调喷嘴(900)在x轴方向间隔一定距离；所述倾角可调喷嘴的基座(901)配有螺孔，与所述冲洗仓(200)联接；供水或供气管端(未画出)设有外螺纹，与所述喷嘴口(903)联接，所述喷嘴口(903)的端口有内螺纹与之相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：所述冲洗仓(200)下方靠近线带材进料口处设有清洗液挡板(205)，防止清洗液回流，清洗液经清洗液流出口(203)流入清洗液过滤与残渣收集装置(300)；所述冲洗仓进料口挡板(204)可通过线带材截面尺寸和形状调节开口尺寸，保证冲洗仓的密封性；所述清洗液流出口(203)通过供水管路与所述清洗液过滤与残渣收集装置(300)联接；所述清洗液过滤与残渣收集装置(300)在y轴负方向有通孔，且通孔比通向所述水液收集循环箱(5)的供水管路略低20～30mm，以便过滤掉的清洗液残渣的收集和清理，通孔处有外螺纹，与相应的有内螺纹的盖子通过螺纹联接，拧开盖子清洗液的残渣会自动掉落。
4.根据权利要求1所述的一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：所述倾角可调喷嘴(900)可根据不同黏附物和不同截面尺寸的线带材来调整所述喷嘴口(903)的入射角，调整范围为-20°～20°，入射角度θ由下面的公式决定：
Figure FDA0003428424210000021
式中，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界冲洗压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为清洗液密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。
5.根据权利要求1所述的一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：根据喷嘴口的入射角度θ和黏附物的临界压力Fa可以确定高压水射流的有效清洗宽度w，从而确定可冲洗线带材的最大宽度尺寸，有效清洗宽度w由以下公式确定：
Figure FDA0003428424210000022
式中，C为水射流的扩散系数，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，θ为水射流的入射角，Fa为黏附物的临界压力，r0为喷嘴口内径，λ为应力系数(与液滴大小有关)，vs为声音在清洗液中的传播速度，Cv为清洗液的流速系数，P0为喷嘴处水射流的压力，ρ为清洗液密度。
6.根据权利要求1所述的一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：根据喷嘴的入射角θ和水射流的扩散系数C确定相邻两喷嘴在冲洗仓轴线方向上的距离l和高压水射流的有效清洗长度lL和lR，防止喷溅的液滴对射流压力的影响，由以下公式确定：
Figure FDA0003428424210000023
Figure FDA0003428424210000031
l≥k(lL+lR+lo)
式中，lR为射流中心线右边的待清洗线带材处的有效清洗长度，lL为射流中心线左边的待清洗线带材处的有效清洗长度，l0为无效冲洗长度，k为比例系数，取值范围为1.5～3，h为喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离，C为水射流的扩散系数，r0为喷嘴口内径，Fa为黏附物的临界压力，λ为应力系数(与液滴大小有关)，Cv为清洗液的流速系数，vs为声音在清洗液中的传播速度，ρ为液体密度，P0为喷嘴处水射流的压力，Q0为液体流量。
7.一种金属线带材表面污渍冲洗及干燥的系统及方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、合理选择高压水射流的入射角：通过公式以及水射流的流量Q、喷嘴口内径r0、喷嘴距待清洗线带材表面的垂直距离h、线带材的几何参数、清洗液的应力系数λ、清洗液的扩散系数C、黏附物的临界冲洗压力Fa来确定入射角θ；
S2、判断该规格线带材的尺寸是否满足有效清洗宽度w和有效清洗长度lL、lR；
S3、满足上述条件后，人工引导线带材穿过系统；
S4、启动暖空气干燥系统：根据线带材的材料成分和清洗液的蒸发速度确定所需的空气流量与温度，通过空气加热装置对空气加热，并通过空气温度与压力检测装置的反馈信息调节至预期温度和压力值；
S5、启动冲洗系统，根据黏附物的临界压力Fa选择合适的水射流压力P0，并通过压力反馈系统自适应调节制预期压力值P0，线带材开始进给，进行清洗；
S6、将经过冲洗与暖空气干燥的线带材送入加热炉进行下一道工序处理。
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