在高压水射流清洗中,喷嘴的作用是将高压力低流速的水转化为低压力高流速的射流。喷嘴的性能将直接影响射流水力性能和工件的清洗质量,所以在设计制造高压清洗机中,正确、合理地选择喷嘴的类型及确定喷嘴的结构参数,是一个****其关键的问题。
一般在高压清洗机设计中,首先根据类比或试验方法确定系统的压力和流量,随后便可按照估算法对清洗机喷嘴参数进行计算。
高压清洗机喷嘴参数选择方法—估算法:
这种方法主要由流量连续性方程和能量守恒方程来确定喷嘴截面积:
Q*常数 [不考虑泵到喷嘴的流量损失] 公式(1)
公式(1)中:Q —柱塞泵流量,m3/s;
A —喷嘴截面积,㎡;
V —喷嘴处流速,m/s。
流量连续性方程 公式(2)
公式(2)中:喷嘴上游某断面的压力 —喷嘴上游某断面的压力,Pa;
喷嘴出口处压力 —喷嘴出口处压力,Pa;
喷嘴上游某断面的流速 —喷嘴上游某断面的流速,m/s;
喷嘴出口处流速 —喷嘴出口处流速,m/s;
喷嘴上游的某断面到喷嘴出口处的压力损失 —喷嘴上游的某断面到喷嘴出口处的压力损失,Pa;
r —清洗液重度,N/m3;
g —重力加速度,取g=9.81m/s2。
取柱塞泵出口和喷嘴出口两断面,则喷嘴上游某断面的流速=0,喷嘴上游某断面的压力=高压清洗机的工作压力,喷嘴出口处流速=V,喷嘴出口处压力=0;即可得出:
高压清洗机的工作压力表达式 公式(3)
喷嘴截面积计算公式 公式(4)
将公式(4)代入公式(1),便可确定喷嘴截面积。
公式(4)中:高压清洗机的工作压力 —高压清洗机的工作压力,Pa;
高压清洗机的压力损失 —高压清洗机的压力损失,Pa。
为简化起见,我们假定不考虑压力损失,公式(4)便简化为:
喷嘴截面积简化公式 公式(5)
公式(5)中:K —清洗液性质有关的系数,对于清水,K=22.36N/(m/s)。
举例说明:高压清洗机的工作压力 高压清洗机的工作压力 = 7MPa,流量 Q = 0.55m3/h,工作介质为清水。则与其匹配的喷枪喷嘴截面积应为 A = 1.291mm2。若喷嘴出口为圆截面,则其出口直径 d = 1.28mm。
高压水的使用过程中几乎所有使用过高压水的护士都经历过被高压水抢的水溅到面部的事。从职业防护的角度来讲.未经高温灭茵处理的污染的吸引嚣共和穿刺针头,对*健康都会构成威胁。因此,为了避免让高压水的水在冲洗吸引嚣头时溅到操作人员的面部。现介绍一种巧妙方法。
1选择合适的接头
根据管腔类器械的管腔大小选择合适的接头,使高压水与被冲洗的穿刺针头或吸引器共完全肾密结合,使高压水在使用时没有空隙可乘。这样,高压水的压力才能保持,工作人员才能大限度地利用好高压水。
2与接头不相匹配的管腔类器械的处理
对于与接头不相匹配的管腔类器械,如*吸引嚣头,则选用锥形接头。将吸引器头的纵抽水平放置,与操作者平行,再用高压水对紧吸引器共.自右向左冲洗该吸引嚣头。这样高压水内的水就会被强太的压力水平压出,即使有水喷出,也不会啧到操作者的面部,而是喷到吸引器的****左端。这样就避免T血液、体液、分泌物等直接溅到工作人员的眼睛和皮肤上。
以上两点是笔者工作中的一些总结,只有把握好才能在工作中更好地利用高压,使它们为消毒供应中****的服务把好质量关。
高压清洗机在应用过程中,经常需要根据实际情况来调整工作压力。根据公式N = 16.7PQ/1000可以得知,高压清洗机的能量损失与压力成正比。所以高压清洗机的压力损失主要可以按三方面来研究,它们分别是高压清洗机车上段压力损失、高压胶管段压力损失及喷嘴段压力损失。本文主要介绍高压清洗机压力损失之喷嘴段压力损失。
高压水在喷嘴中流动造成的压力损失是非常大的,如果喷嘴的形状及内孔结构设计的不好,压力损失可占高压清洗机总压力损失的60%。
喷嘴前的水流压力可用测压仪测量出来,喷嘴后的水射流压力可用以下公式计算出来:
喷嘴出口动压 高压清洗机喷嘴出口动压 为:
高压清洗机喷嘴出口动压计算公式 公式(1)
从公式(1)得知:高压清洗机喷嘴出口速度 —喷嘴出口速度,m/s;
水的密度 —水的密度,kg/m3;
喷嘴压力损失主要是高压水在喷嘴中局部压力集中及动压突然变化引起的。具体原因如下:
1、高压水在喷嘴入口处的压力损失;
2、喷嘴中流道断面较大变化造成的压力损失;
3、喷嘴中水流方向突然改变造成的压力损失;
4、单股水流变成多股水流形成分支造成的压力损失;
5、高压水流出喷嘴形成高压水射流造成的出口压力损失。
这种孔道急剧变向、转折及分岔。在喷嘴中流体突然加速和减速,水流形成转折流、反向流、分流,于是产生了环流、涡流、收缩流和断流,从而****大地影响了后续水流的正常进入,以至于构成局部压力损失。
综上所述,我们可以看出喷嘴段压力损失是占高压清洗机总压力损失比例大的,而减少喷嘴压力损失,只有通过喷嘴内部结构的正确设计和准确制作才能达到目的。