高压水射流增压器原理

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第10章 超高压水射流加工

第10章 超高压水射流加工

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3. 控制系统 可根据具体情况选择机械、气压和液压控制。工作台应能纵、横向灵活 移动,适应大面积和各种型面加工的需要。当采用程序控制和数字控 制系统是理想的。目前,已出现程序控制液体加工机,其工作台尺寸 为1.2m×1.5m,移动速度为380mm/s。 4. 过滤设备 在进行超高压水射流加工时,对工业用水进行必要的处理和过滤有着重 要意义:延长增压系统密封装置、宝石喷嘴等的寿命,提高切割质量, 提高运行的可靠性。因此要求过滤器很好的滤除液体中的尘埃、微粒、 矿物质沉淀物,过滤后的微粒应小于0.45。液体经过过滤以后,可以 减少对喷嘴的腐蚀。切削时摩擦阻尼很小,夹具简单。当配有多个喷 嘴时,还可以采用多路切削,提高切削速度。
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(5) 加工材料范围广,既可用来加工非金属材料, 也可以加工金属材料,而且更适宜于加工切割薄 的和软的材料。 (6) 加工成本低。材料利用率高,使用的水量也不 多(可循环利用),降低成本。节省设计制造费 用 (7) 对某些材料,夹裹在射流束中的空气将增加噪 声,噪声随压射距离的增加而增加。在液体中加 入添加剂或调整到合适的正前角,可以降低噪声, 噪声分贝值一般低于标准规定。
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(4) 喷射距离。指从喷嘴到加工工件的距离,根据不同的加 工条件,喷射距离有一个最佳值。一般范围为2.5~50mm, 常用范围为3mm。 (5) 喷射角度。喷射角度可用正前角来表示。水喷射加工时 喷嘴喷射方向与工件加工面的垂线之间的夹角称为正前角。 超高压水喷射加工时一般正前角为0°~30°。喷射距离 与切割深度有密切关系,在具体加工条件下,喷射距离有 一个最佳值,可经过试验来寻求。 (6) 喷嘴直径。用于加工的喷嘴直径一般小于1mm,常用的 直径为0.05~0.38mm。增大喷嘴直径可以提高加工速度。

高压射流原理

高压射流原理

高压射流原理
高压射流原理是指在封闭管道中产生高压,通过喷嘴将流体加速至高速流出。

其基本原理为利用压力的差异产生速度,使流体通过喷嘴时速度增加,同时压力降低。

高压射流原理的实现需要通过某种方式增加流体的压力。

最常见的方法是使用压力泵,将流体压力增加到所需的高压水平。

高压泵通常采用柱塞或活塞的工作原理,通过机械力将流体压缩并推送到喷嘴。

一旦流体通过高压泵增加了压力,它将被引导到喷嘴。

喷嘴的设计是关键,它可以根据需求来控制流体的流速和方向。

喷嘴通常由一个狭窄的出口和一个扩大的喷嘴腔组成。

流体经过狭窄的出口时,流体速度会迅速增加,同时压力降低。

这是因为当流体通过狭窄的通道时,其流速必须增加以保持质量流量的平衡。

高压射流的速度增加使得流体具有较大的动能,可以应用于各种工业和科学领域。

例如,在清洗应用中,高压射流可以将污垢和杂质从表面上彻底清除。

在水下作业中,高压射流可以用于维修和清理水下设备和结构。

此外,高压射流还被广泛应用于加工、切割和喷涂等工艺中。

总之,高压射流原理利用压力差异将流体加速至高速,并通过喷嘴实现将动能转化为各种实际应用的原理。

高压射流原理

高压射流原理

高压射流原理
高压射流是一种在工业和科学研究中广泛应用的技术,它利用高压气体流经喷嘴产生的高速射流来实现各种目的。

高压射流原理涉及流体力学、热力学和动量传递等多个领域的知识,下面我们将深入探讨高压射流的原理及其应用。

首先,高压射流的原理是基于质量守恒和动量守恒定律的。

当高压气体通过喷嘴时,喷嘴的形状和尺寸会导致气体流速增加,从而产生高速射流。

这种高速射流具有较高的动能,可以用于切割、清洗、喷涂等各种应用。

其次,高压射流的原理还涉及到气体的压缩和膨胀过程。

通过压缩气体并将其加速至超音速,可以产生超音速射流,这种射流具有更高的动能和冲击力,适用于一些特殊的加工和清洗工艺。

另外,高压射流还可以通过控制喷嘴的形状和尺寸来调节射流的速度和流量,从而实现对射流的精确定位和控制。

这种特性使得高压射流在精密加工和材料表面处理中有着广泛的应用。

除此之外,高压射流还可以利用气体的惰性和化学反应来实现特殊的加工和清洗效果。

例如,利用惰性气体产生的射流可以用于对易燃易爆物品的清洗和处理,而利用气体的化学反应产生的射流则可以用于表面氧化和涂层的制备。

总之,高压射流原理涉及到多个学科领域的知识,通过对流体力学、热力学和动量传递等原理的深入理解,我们可以更好地掌握高压射流技术的应用和发展。

在未来,随着材料工艺和清洁能源技术的不断发展,高压射流技术将会有更广泛的应用和更大的发展空间。

希望本文对高压射流原理有所帮助,谢谢阅读!。

高压水射流技术

高压水射流技术

高压水射流技术第一篇:高压水射流技术是一种高效的清洗和切割工艺,它广泛应用于各种领域,如制造业、建筑工程和环保等。

本文将会介绍高压水射流技术的基本概念、分类和应用领域。

一、基本概念高压水射流技术是一种利用高压水射流对物体进行清洗、切割和处理的方法。

利用高压水射流技术,可以将水加压到几千到几万磅的压力,形成一个高速的水柱,具有极强的动能和热能,可以将物体表面的污渍、油污、腐蚀层和砂砾等物质完全清除,同时也可以切割金属、混凝土和石材等硬材料。

高压水射流技术的原理是通过高压泵将水增压,然后将增压后的水通过射流嘴喷出,在低压环境中形成一个高速的水柱,穿过空气和涂层,将表面的物质完全清除或切割。

高压水射流技术可以根据需要调整水的压力和流量,适用于多种清洗和切割工艺。

二、分类按照水的压力和流量,高压水射流技术可以分为多种类型,如下所示:1. 超高压水射流技术:超高压水射流技术是指水压在20,000-40,000磅的范围内,流量在3-8升/分钟的高压水射流技术。

超高压水射流技术可以用于切割钢、复合材料、岩石、石材和混凝土等硬材料。

2. 高压水射流技术:高压水射流技术是指水压在5,000-20,000磅的范围内,流量在3-30升/分钟的高压水射流技术。

高压水射流技术可以用于清洗外墙、管道、锅炉和船舶等设备。

3. 中压水射流技术:中压水射流技术是指水压在1,000-5,000磅的范围内,流量在30-100升/分钟的高压水射流技术。

中压水射流技术可以用于清洗地面、墙壁和设备表面等。

4. 低压水射流技术:低压水射流技术是指水压在1,000磅以下范围内,流量在100升/分钟以上的高压水射流技术。

低压水射流技术可以用于清洗各种设备、建筑物、地面和路面等。

三、应用领域高压水射流技术有广泛的应用领域,如下所示:1. 制造业:高压水射流技术可以用于切割和加工各种硬材料,如金属、石材、混凝土、水泥等,以达到精准的加工目的。

2. 建筑工程:高压水射流技术可以用于清洗建筑物外墙、墙壁、玻璃幕墙、天窗、钢结构及各种管路设备等。

高压水射流

高压水射流
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三、射流流量
Q = VA = (d2 /4) V (1-8) 其中, Q -- 射流流量, cm3 /s; V -- 射流速度,cm/s; A -- 喷嘴出口截面积,cm2 ; d -- 喷嘴出口直径,cm. 四、喷嘴直径
d 4Q 4Q V C 2 P (1 9)
不稳定射流: 各断面流力特性不仅随时间变化,且随位置变化。
6、按施载方式 连续射流: 开始峰值,后稳低; 冲击射流: 短时峰值; 混合射流:二者之间。
7、按介质相 单相射流:水,PAM+Water;
多相射流:Gas-Liquid, Solid-Liquid.
三、水射流特性与应用
1. 特点(Feature)
高压水射流种类很多,分类方法也多种多样,常用的以下几种:
2、按射流介质 牛 顿 流 体: 水, 空气; 非牛顿流体: 聚合物 (CMC, PAM), 泥浆。 3、按环境介质 淹 没 射 流: 在水中或其他液体中喷射; 非淹没射流: 水在空气中喷射。
4、按射流水力学特性 稳 定 射 流: 各断面流力特性不随时间变化,仅随位置变化; 5、按固壁条件 自 由 射 流: 无固壁限制; 非自由射流: 有固壁约束。
石油工程高压水射流技术
Water Jet Technology in Petroleum Engineering
李 根 生
石油大学(华东)石油工程学院
主要内容
第一章 射流动力学基础和计算
第二章 石油工程水射流技术
第三章 水射流技术工业应用
第四章 结论和前景展望
第一章 射流动力学基础和计算
§1-1 绪论 §1-2 淹没水射流结构特性 §1-3 水射流类型与作用机理 §1-4 水射流动力学计算

高压水射流技术

高压水射流技术

⾼压⽔射流技术⾼压⽔射流技术⾼压⽔射流技术概述所谓⾼压⽔射流,是将普通⾃来⽔通过⾼压泵加压到数百乃⾄数千⼤⽓压⼒,然后通过特殊的喷嘴(孔径只有 1-2毫⽶),以极⾼的速度(200-500⽶/秒)喷出的⼀股能量⾼度集中的⽔流。

这⼀股⼀股的⼩⽔流如同⼩⼦弹⼀样具有巨⼤的打击能量,它能够进⾏钢板切割、铸件清砂、⾦属除锈,更能除去管⼦内壁的盐、碱、垢及各种堵塞物。

利⽤这股具有巨⼤能量的⽔流进⾏清洗即为⾼压⽔射流清洗。

⾼压⽔射流是近⼏⼗年来得以迅速发展的⼀项新技术,作为清洗、切割、破碎⼯具,⽔射流具有其独特的优越性。

近年来,随着⼤型化、智能化、专⽤化的⾼压⽔射流装备的迅速发展,该技术已渗透到众多应⽤领域:从⼀般机械零件、建筑物的清洗到以管道、管束、容器为主的⼯业清洗,从机场跑道除胶到船舶除锈,从⾦属、⾮⾦属板材切割到曲⾯仿形切割,从⽔⼒采煤到开采岩⽯,从喷射注浆到破碎路⾯,从⽆⼑⼿术到⽔幕电影、降尘、喷泉……,林林总总。

⾼压⽔射流是以⽔为⼯作介质,通过增压设备和特定形状的喷嘴产⽣⾼速射流束,具有极⾼的能级密度。

⼀些新型射流如脉冲射流、空化射流和磨料射流的相继出现,⼤⼤提⾼了其切割、剥离、破碎能⼒,更进⼀步拓宽了⽔射流技术的应⽤范围,可⽤于清洗、清理、切割、注⽔钻孔、喷雾、破碎、研磨等作业,具有清洁、⽆热效应、能量集中、易于控制、效率⾼、成本低、操作安全⽅便等特点,⼴泛应⽤在轻⼯、机械、建筑、采矿、⽯油、化⼯、核能、军⼯、航天、航空、汽车、铁道、船舶、海洋、冶⾦、市政⼯程以及医学等部门。

特别适宜于⾃然环境恶劣、⼯作危险等场合作业,能⼤⼤减轻劳动强度、改善劳动环境、降低和防⽌危险事故的发⽣。

⾼压⽔射流与激光束、电⼦束和等离⼦束统称为⾼能束加⼯技术,其中⾼压⽔射流是唯⼀的冷切割加⼯技术。

⾼压⽔射流不仅可以切割各类⾦属、⾮⾦属、塑性或脆性硬材料,⽽且⼯艺简单,⼯件材料的物理、机械性能不会破坏。

在各种新材料与复合材料相继涌现的当今时代,⾼压⽔射流的冷切割性能是⽆与伦⽐的⾼压⽔射流的主要优势⼀、清洗成本低:⾸先⾼压⽔射流使⽤的介质是⾃来⽔,它来源容易,普遍存在。

增压水泵工作原理

增压水泵工作原理

增压水泵工作原理增压水泵是一种用于提高水压力的设备,广泛应用于家庭、工业、农业等领域。

它的工作原理是将低压水流经过水泵后产生高压,从而达到提高水流压力的目的。

本文将详细介绍增压水泵的工作原理。

增压水泵主要由电机、泵体、叶轮、动力部件、密封部件和附件组成。

当电机带动泵体中的叶轮转动时,水将被吸入泵体,然后透过叶轮的旋转运动而被压缩,最终从出水口流出。

增压水泵的工作原理可以分为以下几个步骤:第一步:吸入水增压水泵的泵体内通常会留有一定的水,当电机启动时,叶轮会开始旋转,通过它的旋转运动,水将被吸入泵体内。

第二步:叶轮旋转当水被吸入泵体后,叶轮将开始旋转,通常叶轮是一种具有多个叶片的组件。

当叶轮旋转时,水将被推动,并沿着叶轮的离心力向外提升,并在离心力的作用下产生压力。

第三步:水压增加当水通过叶轮的旋转运动后,每个叶片都会给水施加一些力量,从而增加了水的压力。

在叶轮旋转的过程中,离心力的作用下,水将被推到泵体的出口处,并且在此之前压缩成高压状态。

第四步:水流出当水通过泵体的出口流出时,水的压力将会降低,这是因为水需要克服放出口的阻力和摩擦力,并且在流经管道的过程中流动会遇到一定的阻力。

这意味着水流带压出口速度会变慢。

增压水泵的工作原理就是通过电机的运转带动叶轮旋转,将水吸入泵体,然后通过叶轮的离心力将水压缩成高压状态,从而提高水流的压力,最终流出泵体的出口。

它广泛应用于家庭和工业场所,可以为其提供所需的水压力。

除了上述的工作原理,增压水泵还有一些其他的特点。

这些特点包括:1.压力稳定:增压水泵可以在其可调节的压力范围内稳定的提供水流压力。

这在工业应用领域特别重要,因为许多工业应用需要特定的水压才能正常运作。

2.节省能源:相比于传统的供水方式,增压水泵可以帮助节省能源,因为它可以在需要用水的时候再次启动,在停止使用时关闭,避免浪费水和能源。

3.静音工作:现代增压水泵通常采用高效、低噪音的电机和降噪技术,这使得水泵可以在低噪声情况下稳定工作。

高压水射流技术

高压水射流技术

高压水射流技术高压水射流技术是一种应用广泛的高精度、高效率的机械加工方法。

该技术利用高压水射流对工件进行切割、清洗、冲击等操作,可广泛应用于金属加工、矿山开采、建筑工程、环境保护等领域。

高压水射流技术的原理是利用泵体将水加压至特定压力,再通过喷嘴将水强力喷射出来。

水在高速流动过程中,因其动能和压力的共同作用,可以实现对各类物体的切割、清洗和冲击。

高压水射流技术具有以下几个特点。

首先,高压水射流技术是一种非接触式加工方法,不会对工件表面造成机械损伤。

传统的机械加工方法往往需要使用刀具或磨料来对工件进行加工,容易导致工件表面出现划痕、凹凸不平等问题。

而高压水射流技术利用高速流动的水流对工件进行处理,不会对工件表面造成机械损伤,保证了工件的平整度和光洁度。

其次,高压水射流技术具有较高的加工效率。

高压水射流在喷射出来的瞬间具有极高的冲击力,可以迅速切割各类材料。

与传统的机械加工方法相比,高压水射流技术的加工速度更快,能够大幅提高生产效率。

同时,高压水射流技术可以实现对复杂曲面的加工,减少了传统加工方法所需要的模具制造工序,降低了生产成本。

再次,高压水射流技术的加工质量较高。

高压水射流技术可以实现对细微部位的加工,精度高,加工质量极佳。

例如在汽车零部件加工中,高压水射流可以将工件切割成各种形状,而不损坏工件的材料特性和性能。

此外,高压水射流技术对环境友好。

与传统的机械加工方法相比,高压水射流技术不需要使用油润滑剂或冷却液等化学物质,减少了对环境的污染。

同时,高压水射流技术能够将切割产生的废料清洗出来,实现废料的回收利用。

高压水射流技术在各个领域都得到了广泛应用。

在金属加工领域,高压水射流技术可以将钢铁、铝合金等材料进行切割、冲孔等操作。

在矿山开采领域,高压水射流技术可以清理矿石表面,提高矿石的回收率。

在建筑工程领域,高压水射流技术可以对建筑物外墙进行清洗,去除污渍和附着物。

在环境保护领域,高压水射流技术可以用于清洗污水管道、疏通下水道等操作。

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高压水射流发生器的增压原理
结合高压水射流发生器的装配图(图3),并运用液体增压原理,通过特定的 装置(增压口或高压泵),将动力源(电动机)的机械能转换成压力能。具有巨大 压力能的水在通过小孔喷嘴(又一换能装置)时,再将压力能转变成动能,从而 形成高压水射流。高压水射流系统(图4)主要由增压系统、供水系统、增压 恒压系统、喷嘴管路系统、数控工作台系统、集水系统及水循环处理系统等 构成。油压系统低压油(10~30MPa)推动大活塞往复来回移动,其方向由换向 阀自动控制。供水系统先对水进行净化处理,并加入防锈添加剂等,然后由 供水泵打出低压水从单向阀进入高压缸。增压恒压系统包括增压器和蓄能器 两部分。增压器获得高压原理如(图5)所示:即利用大活塞与小活塞面积之 差来实现,理论上:A大×P油=A小×P水,P出水=A大/A小×P油。显然,其 增压比即大活塞与小活塞面积之比,通常为10 :1~25 :1。由此,增压器输 出高压水压力可达100MPa~750MPa。由于水在400Mpa时其压缩率达12%, 因而活塞杆在走过其整个行程八分之一后才会有高压水输出。活塞到达行程 终端时,换向阀自动使油路改变方向(图6中虚线箭头所示),进而推动大活塞 反向行进,此时高压水在另端输出。如果将此高压水直接送到喷嘴,那么喷 嘴出来的射流压力将会是脉动的,而且这会对管路系统产生周期性振荡。为 获得稳定的高压水射流,常在增压器和喷嘴回路之间设置一蓄能(恒压)器,消 除水压脉动,达到恒压之目的,常能控制脉动量在5%之内。
SQ-WJG40型高压水射流发生器主要技术性能指标
SQ-WJG40型高压水射流发生器外形尺寸1 450mm×1 200mm×1 200mm,主电机 功率22kw,最大工作压力44 000psi(300MPa),水射流流量>2.7L/min,宝石 水喷嘴通径为0.25mm,增压比有1:24,最大流量2.5L/min。高压水射流发生 器的结构组成,见图2回
谢谢!
汇报人: 杨艳山 学 号 :2012112001
引言
数控高压水射流切割机床起源于加拿大,尽管这一技
术起步较晚,但是蕴藏着广阔的发展前景。该机床由 超高压水射流发生器(增压器)、数控切割平台和数 控操作系统构成(见图1)。 下面我就以南京苏奇科技有限责任公司制造的SQWJG40型高压水射流发生器为例,简单介绍下高压水 射流发生器的结构特性。
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