CN216880654U - 一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及清洗设备技术领域，尤其是一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，包括圆柱外体和芯体。本实用新型的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头通过汽水混合，使得工作状态下的水介质形成汽水混合状射流，清洗系统产生了最佳汽化效应，使得清洗机在较低工作压力下进行高效率清洗作业；汽水清洗喷射头通过在低压下进行工作，所以不但可以配套人工作业完成清洗任务的清洗机，还可以适用于自动化清洗机，实现在低负载条件下，满足对不同工况物体表面自动清洗作业的要求；汽化效应使得清洗机在低压下增加了对物体表面的打击力度；射流的清洗介质的水及磨料分散性更好，被清洗物体表面清洁度、光洁度、粗糙度的分布更加均匀。

Description

一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头

技术领域

本实用新型涉及清洗设备技术领域，尤其是一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头。

背景技术

国内清洗行业在对陆地水上各类建设工程、机械装置、运输工具进行表面清洁时，一般采用的清洗方法有人工清洗、化学清洗、高压水清洗、抛(喷) 丸、干喷砂、湿喷砂等清洗方式在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射流清洗等几十种形式。

化学清洗：是指利用酸、碱、有机螯合剂，分散剂等化学药剂，溶解、清除附在金属表面的污垢、水垢等的方法。有酸洗、碱洗、氨洗、污泥剥离，溶剂清洗等。适用于金属表面处理要求高的设备清洗。以工业设备的化学清洗最为复杂。对于新设备主要进行除油、除锈、清洗和钝化处理；而检修后的设备则要进行酸洗，中和防锈和污泥剥离，对于炼油厂和石油化工厂的换热器还须考虑溶剂清洗，以除去有机垢。由于这种清洗方法使用较高浓度的强酸，对设备的腐蚀性、操作人员人身安全、环境污染极大。

高压水清洗：是指通过高压水发生装置将水加压至数百至上千个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细"水射流"，这种"水射流 "的速度一般都在一倍马赫数以上，具有巨大的打击能量。可以完成不同种类的清洗任务。将这种高度聚能的水射流用来完成各种清洗作业的技术称为"高压水射流清洗技术"。高压水射流用于清洗，具有效率高、不污染环境等优点，已经普及应用,作为环保高新技术取代污染环境的化学清洗，在发电、石油、化工、铸造、核电厂、机场、水泥等行业。但是由于该项技术工作压力过高，清洗靶件的适用范围受到极大的限制。操作人员的人身安全等因素的影响更突出了这项技术的不足。

人工清洗：工作效率低、清洗成本高，清洗效果差、安全性差、经济回报小。这些清洗方法在实施过程中，存在具有劳动强度大、工作效率低、清理效果差、不环保、不安全和损害被清洗设备和施工人员身体等缺点，影响清洗效果。

无论是化学清洗还是人工清洗都存在着清洗成本高、效率低、污染环境等问题，远远不能满足现代社会日益增长的工业及民用清洗要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的水气动力汽水射流清洗机用喷射头，解决上述各类清洗中存在的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，包括圆柱外体和芯体，所述的圆柱外体内部开设有内套射口，所述的圆柱外体下端开设有与内套射口相连通的切线进水口，所述的芯体通过插入圆柱外体内部与内套射口和切线进水口相连通，所述的芯体内部开设有气砂通道，所述的芯体外侧面左侧具有的第一凸起，所述的芯体外侧面中部具有第二凸起，所述的芯体外侧面位于第一凸起和第二凸起之间开设有内置切线体的第一槽口，所述的第一凸起内部开设有用于连通内套射口和环形导向槽的直线射孔。

所述的芯体包括位于第一凸起和第二凸起之间的汽水推进螺旋段和位于第二凸起右侧的气砂管连接段。

所述的第一凸起和第二凸起外侧弧形面上均开设有密封槽。

所述的气砂管连接段外侧面上开设有内置螺丝接头的第二槽口。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头通过汽水混合，使得工作状态下的水介质形成汽水混合状射流，清洗系统产生了最佳汽化效应，使得清洗机在较低工作压力下进行高效率清洗作业；

(2)汽水清洗喷射头通过在低压下进行工作，所以不但可以配套人工作业完成清洗任务的清洗机，还可以适用于自动化清洗机，实现在低负载条件下，满足对不同工况物体表面自动清洗作业的要求；

(3)汽化效应使得清洗机在低压下增加了对物体表面的打击力度；射流的水、汽磨料分散性更好，被清洗物体表面清洁度、光洁度、粗糙度的分布更加均匀；从而增强了清洗机的清洗效果，提高了清洗效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中芯体的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

图1和图2所示的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，包括喷射头圆柱外体1，具有两端开放的空腔结构，所述空腔结构一端形成内套射口2；所述喷射头侧壁开设有切线进水口3；所述芯体4的内部中空形成气砂通道5；所述芯体4包括第一凸起6、汽水推进螺旋段7、第二凸起8以及气砂管连接段9。应用于清洗设备时可以使得清洗设备在水上产生汽化现象，是汽水射流清洗技术的核心部分。具有清洗成本低、安全速度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。节约了相应的人力和物力，也大大缩短了工作周期。还能够节省大量能源消耗，降低排放，对于环境保护具有重大意义。

芯体4包括位于第一凸起6和第二凸起8之间的汽水推进螺旋段7和位于第二凸起8右侧的气砂管连接段9。

第一凸起6和第二凸起8外侧弧形面上均开设有密封槽16。

气砂管连接段9外侧面上开设有内置螺丝接头12的第二槽口15。

由于本项技术的汽化效应，工作压力低，使得配套的动力部分选择余地很大，并且完全实现国产化产品的利用。水气动力供给系统主要是由水泵和气体生成装置构成。根据具体工况及客户的要求，选择不同动力设备改进优化，进行合理地组合，并满足喷射头的使用条件，达到最佳清洗目的。

水气动力主要参数控制：工作压力：18-40兆帕和0.4-0.8兆帕；流量：20-60 升/分钟；功率：20-55千瓦。

该结构的工作原理为：

我们利用CFD技术得到的结果与实际试验所得数据进行对比，通过对射流喷头及流道内流场进行数值模拟分析，能够很直观地显现射流喷头的结构及其流道形状，可为喷射头芯体的结构优化设计提供技术支持。结合实际需求，对喷射头芯体射孔的有效汽化孔径及孔数进行理论计算和优化设计。通过对射流喷射头的设计和计算，使得其与水气动力达到参数合理匹配，从而清洗系统产生最佳的汽化效应，清洗机达到理想的洗效果。

液体由切线进水口3进入环形密闭空腔内，在环形密闭空腔内，液体环绕水流推进螺旋段7运转，这时水流产生一定的阻力，经过水流推进螺旋段7处理后水流，高速的液流经由设定孔径、孔数的射孔后的阻力加大，并且由于芯体4第一凸起6的特殊结构又增加了液流的阻力，此时芯体4外表面的压力急剧变小，使得液流和喷射出口的水流和形成较大的压差，根据流体动力学原理液流产生了汽化效应。倍增能量的汽水混合液流从喷射头射出，极大加强了清洗机的打击力度，大大提高清洗效率和效果。系统的汽化效应不但使得清洗机在低压下增加了对物体表面的打击力度，而且汽水射流的水、汽分散性更好，被清洗物体表面清洁度、光洁度、粗糙度的分布更加均匀；从而增强了清洗机的清洗效果，提高了清洗效率。

采用水气作为清洗机的动力，使之最佳工作参数与射流喷头合理匹配，可以最大化实现系统的汽化效应，进一步强化了清洗机在清洗物体表面的打击力度，从而增强了清洗机的清洗效果，提高了清洗效率。

本申请提供的喷射头汽化发生结构和水气动力，应用于清洗设备时可以使得清洗设备在水上产生汽化现象，是汽水射流清洗技术的核心设备，在这个先决条件下整体装备在较低压力环境下开始运行。

水气动力汽水(砂)水上射流清洗机分为两类：一类为基础型人工操作清洗机；另一类为自动化清洗机。主要用于各类建设工程、机械装置、运输工具等钢结构物体表面重(轻)锈蚀和高韧性、高耐磨、老化涂层及重(轻)油(污) 垢的清洗；各类物体非金属上表面的重(轻)污垢的清洗；使得被清洗物体表面一次性达到使用要求。

清洗机采用流体动力学技术，利用清洗机内部的特殊结构以及其与动力部分关键参数、供料(清洗介质)装置的合理匹配，使得工作状态下的水介质形成汽水混合状射流，清洗系统产生了最佳汽化效应，由于系统的汽化效应使得清洗机在较低工作压力下(18-40兆帕)进行高效率清洗作业。汽水射流清洗机的这一优异性能决定了其以下功能的实现：

1、由于清洗机的汽水清洗喷射头是在低压下进行工作，所以我们不但可以设计制造出人工作业完成清洗任务的清洗机，还可以设计制造自动化清洗机。实现在低负载条件下，满足对不同工况物体表面自动清洗作业的要求。由于清洗机采用自动化清洗技术，并且大大减少操作人员的数量、劳动强度、安全生产作业、大幅度提高生产效率，符合现代化生产的要求。

2、系统的汽化效应使得清洗机在低压下增加了对物体表面的打击力度；射流的水、汽(磨料)分散性更好，被清洗物体表面清洁度、光洁度、粗糙度的分布更加均匀；从而增强了清洗机的清洗效果，提高了清洗效率。

3、由于清洗机的特殊结构及各项技术参数的合理匹配，系统动能得到充分利用，优化了空气、水和磨料(在除漆锈时)的比列。降低水、电用量及工作压力，节约了能源和资源

4、采用水气作为清洗机的动力，使之最佳工作参数与射流喷头合理匹配，可以最大化实现系统的汽化效应，进一步强化了清洗机在清洗物体表面的打击力度，从而增强了清洗机的清洗效果，提高了清洗效率。

5、清洗机在清除金属表面锈蚀和涂层时，需要磨料的输送供给，供料系统采用同一水气动力供给装置。既兼顾给系统送砂又强化汽化效应，使得清洗机对金属表面的打击力度更大,同时也提高了清洗效率。对只用水作为清洗介质进行清洗作业时，水气动力既保证动力供给，又强化了系统的汽化效应。由于该项技术的清洗介质是水，工作压力低，在规定的施工工艺条件下不会对被清洗的金属和非金属物体表面造成任何伤害，可以有效的去除金属和非金属表面的严重污垢(包括目前只能用人工才能去除的工况)、油渍、海生物及金属表面的一般锈蚀，清洗效果极佳，清洗效率极高。应用领域十分广泛。

6、清洗机1人操作、喷嘴损耗小使用寿命可长达400-500小时、清洗介质使用的水可以循环使用及磨料可二次回收使用或利用，从而大大降低了生产成本。

7、无环境污染：是纯物理方法,以清水为介质无需任何化学试剂,没有二次污染。水射流清洗液和废渣的回收在技术上也容易实现。

8、由于该设备工作压力低，人员在可在较温和的工作环境下进行操控设备，达到安全生产的目的。

9、施工以清水、磨料为介质，采用自行设计的供料系统，根据实际生产需要可以实现远近距离、不同高度自动供料，满足各种情形施工的要求。采用自动化清洗系统，设备小巧便于操控，设备对被清洗的靶件不具备破坏性。

10、运行速度超过目前传统的清洗工艺,可一次性将被清洗物体表面的锈蚀、涂层、全部剥离，使得金属表面清洗效果显著，满足重新涂装的使用需要。

11、由于清洗机采用水气动力和能够形成最佳汽化效应，比传统方法提高冲击强度30-50％，最大限度发挥了清洗机的效果；比传统方法提高清洗效率 30-50％左右，极大的提高了清洗机工作效率；使得清洗机在清洗工程实施过程安全、环保达到最佳工作状态和理想清洗效果。

综上所述，采用该技术对水上物体表面的清洗效果优于目前国内各种传统工艺清洗方法。对比传统清洗施工所采用的人工清洗、干喷砂、高压水技术，该系列清洗产品更高效、低成本、安全、清洗过程无需任何化学试剂没有二次污染。并可以根据清洗靶件不同设计出不同类型汽水射流自动化清洗设备，应用前景广阔，满足军民品市场的需要，具有显著的经济和社会效益。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，包括圆柱外体(1)和芯体(4)，其特征是：所述的圆柱外体(1)内部开设有内套射口(2)，所述的圆柱外体(1)下端开设有与内套射口(2)相连通的切线进水口(3)，所述的芯体(4)通过插入圆柱外体(1)内部与内套射口(2)和切线进水口(3)相连通，所述的芯体(4)内部开设有气砂通道(5)，所述的芯体(4)外侧面左侧具有的第一凸起(6)，所述的芯体(4)外侧面中部具有第二凸起(8)，所述的芯体(4)外侧面位于第一凸起(6)和第二凸起(8)之间开设有内置切线体的第一槽口(14)，所述的第一凸起(6)内部开设有用于连通内套射口(2)和第一槽口(14)的直线射孔(10)。

2.根据权利要求1所述的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，其特征是：所述的芯体(4)包括位于第一凸起(6)和第二凸起(8)之间的汽水推进螺旋段(7)和位于第二凸起(8)右侧的气砂管连接段(9)。

3.根据权利要求1所述的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，其特征是：所述的第一凸起(6)和第二凸起(8)外侧弧形面上均开设有密封槽(16)。

4.根据权利要求2所述的一种水气动力汽水射流清洗机用喷射头，其特征是：所述的气砂管连接段(9)外侧面上开设有内置螺丝接头(12)的第二槽口(15)。

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