基于5DOF的隧道摄像头清洗装置控制系统设计

针对隧道内摄像头镜面污染严重,影响隧道监控管理的问题,基于高压水射流技术,提出了一种5自由度的机械臂清洗装置。分析系统的功能需求,采用电驱动的方式对机械臂的控制系统进行设计,基于比例积分微分控制(PID)原理设计了各关节的定位功能,并用物联网监控的方式开发了远程APP测控系统。通过室内实验确定了最优的清洗工艺参数,并进行了现场的清洗实验。实验结果表明:其能够实现隧道摄像头镜面的有效清洗,清洗装置各关节的定位相对误差在1.4%以内,为隧道内摄像头或者标识物的清洗提供了安全高效的机械化方式。

成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺研究

针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套负压抽吸及清洗泵送系统以及油水分离系统,完成成品油罐清洗成套设备研制。水射流清洗及水处理试验效果良好,实现了25~10000 m^(3)各种结构类型的成品油罐高效、安全清洗。研究成果可为各类成品油罐无人进罐清洗提供工程方案和理论设计依据。

水控多喷孔减压阀的防堵塞设计研究

针对水控多喷孔减压阀在实际应用中容易发生堵塞的问题,文章提出一套完整的防堵塞设计方案。通过选择耐腐蚀、耐磨材料,采用电解抛光和物理气相沉积涂层处理,优化喷孔布置方式和形状,设计流线型流道,以及引入高压冲洗、超声波振动等自清洁装置,有效降低杂质沉积和堵塞风险。最后,通过实验验证该设计方案的有效性。

高压水射流在飞机发动机叶片清洗的应用

高压水射流清洗操作通常使用较大压力的水射流(20~40 MPa),这些射流通过空气夹带过程在周围大气中扩散,有助于射流的扩散和随后的压力衰减。在飞机发动机清洗行业中,对这种压力衰减的估计以及发动机叶片的放置是至关重要的。此外,需要评估清洁表面上的速度及压力分布,通过对水射流清洗过程进行理论和数值研究,以了解和优化材料去除过程。研究结果表明,增大水射流入口压力会增加清洗效率,但单次清洗面积及清洗增长率下降,增大入口压力意味着较大的水量消耗,会导致射流从清洁表面反弹并阻碍喷嘴流动,从而降低清洁效率。

贻贝高压水射流清洗关键参数建模及试验

为解决贻贝传统清洗方式劳动强度高、清洗效果差的问题,搭建了贻贝高压水射流清洗平台。以射流压力、靶距、入射角为变量,射流打击力和射流冲击压力为评价指标,对贻贝外壳进行高压水射流清洗试验;通过Design-Expert软件设计多因素组合试验,建立射流打击力和射流冲击压力的数学模型,使用Box-Behnken响应面寻优得出贻贝高压水射流清洗参数的最优组合;采用最优清洗参数进行射流清洗试验,以验证参数的有效性。结果显示:使用喷射角为65°,内径为2 mm的扇形喷嘴,在射流压力为9.66 MPa,靶距为99.88 mm,入射角为75.38°进行高压水射流清洗时,射流冲击压力为0.011 MPa射流冲击压力远小于贝壳整体曲面的承压能力,清洗后的贻贝表壳完整无裂纹,表壳附着的各类顽固污物基本去除,清洗效果相较于传统清洗方式得到显著提升。高压水射流技术应用于贻贝的清洗,能有效提高贝源的洁净程度和工业化精细处理水平,同时对其他双壳纲贝类的清洗也具有一定的借鉴意义。

镀锌板表面亮点、色差缺陷研究与治理

热镀锌钢板表面质量控制已经成为各生产厂家竞争中最关注、最核心的工艺控制技术。通过对镀锌板表面亮点、色差缺陷产生的成因和机理进行研究,提出对镀锌机组光整机辊系的清洗装置进行改造和生产工艺优化等综合治理手段,解决了镀锌板表面亮点、色差缺陷。

油田注水采油中高压注水管网积垢清洗新技术研究与应用

为有效清除油田注水采油中注水管线的积垢,实现注水管线的畅通,保证注水质量,分析管道积垢机理及种类,研究清洁复合酸液清洗技术。该技术在S采油厂W注水站现场实施应用,清洗后的管线压差从平均2.57 MPa降至平均1.68 MPa,实施管线首末端悬浮物固体含量差值控制在10%以内,井口水质达标率提高20%,清洗效果达标,极大地提高了注水效率和生产效率,对油田实现降本增效具有一定的意义。

市政地下给水管道非开挖内衬维修技术

采用开挖的方式对市政地下给水管道进行修复时,不仅施工周期较长,还会对城市交通造成干扰,为此,提出一种市政地下给水管道非开挖内衬维修技术。在维修前采用超高压水清洗的方式去除管道内衬表面的附着物,利用喷砂处理的方式提高内衬表面的粗糙度;安装树脂纤维软管作为管道内衬修复材料,利用静水压将软管翻转至待修复的管道内;采用常温固化法对软管进行固化,完成对地下给水管道内衬的非开挖维修。应用结果表明,该文研究的维修技术可以在不开挖的条件下,实现对管道内衬功能性缺陷和结构性缺陷的有效修复。

氧化铝高压溶出过程管道结疤的特性及清理方法优化

氧化铝生产过程中,高压溶出管道结疤的产生不可避免。结疤会使传热效率降低,能耗增加,生产成本升高。本文在介绍结疤的成分和物相、结疤成因及危害的基础上,分析遵义铝业的高压溶出段结疤清除存在的问题,并对现有的高压水清除法进行优化改进。高压溶出管道结疤形成的机理及物相组成有很大差异,低温段结疤主要为钠硅渣,高温段结疤主要为钙钛矿、羟基钙钛矿。对于低温套管,可以通过提高清洗压力来实现结疤清除;对于高温段,可以使用熔盐加热干烧结合高压水清除的方法消除结疤。生产实践表明,在通盐干烧3~4 h、温度300~320℃、清理压力150 MPa的条件下,高温段套管结疤的清理效果明显改善,换热系数明显提高,均值达到900 W/m_(2)·℃。优化方法取得了较好的清理结疤效果。

船舶燃油输送系统管路串水清洁工艺应用

船舶建造过程中会有少量固体颗粒附着在燃油输送系统管路内壁,为了避免这些污物进入设备造成损坏,影响船舶航行安全,在管路安装后需要进行管路清洁。通常燃油管路清洁采用串油清洗方式,由于管路系统覆盖范围大,需要制作多个工装管;且串油过程一旦有泄漏,可能造成安全事故和环境污染。本应用项目是在燃油舱室压力试验的同时,对燃油管路的注入管和输出管进行串水清洗,一次施工完成两项任务,可大大地节省施工成本,达到降本增效和安全环保的目的。

基于高压水射流火炮清膛装置的研究与设计

为改变传统人工推拉的方式清洗炮膛的现状,以火炮清膛机的使用特点及技术要求为根据,通过对高压水射流基本结构和相关参数进行分析,采用固体有限体积法对清理过程进行仿真,研究水射流的清除机制,并设计一种基于高压水射流全方位清理火炮内膛积碳、挂铜和挂尼龙,且可实现在炮膛内伸缩回转往复运动的火炮清膛机。针对国内炮膛维护的需求及维护过程中存在的问题,结合野外作业的实际情况,重点给出该火炮清膛装置的设计方案、装置构成及工作原理。装置采用整体布局方式,在确保使用功能的前提下,该装置的操作较为简单、动作实用,并且能够对结构做进一步的优化,一定程度上缩短传动链,以保障装置正常运作,减少故障的发生,使得后期维修保养更加方便,最大程度上延长其使用寿命。

射流参数对光伏组件清洗效果的影响

高压水清洁作为光伏电站现有最普遍的清洁方式,若缺少科学技术支持,可能会造成光伏组件损伤,进而影响光伏发电效率。为降低资源浪费,延长光伏使用寿命,文中研究了不同清洁参数下水压对光伏组件的影响,通过模拟实验环境得到在角度和距离两种清洁参数下光伏组件表面的压力分布态势,为光伏清洁的发展提供理论验证和数据参考。

高压水射流技术在石化设备清洗、除锈中的应用

针对石化行业特有的大量静设备 ,如容器、管道的清洗 ,贮罐、球罐的除漆除锈等问题 ,提出以高压、超高压水射流技术诸一解决的对策。高压水射流用于石化行业清洗虽已成为我国各大企业的常规应用技术 ,本文主要介绍 :等功率超高压变速泵的清洗应用、磨料水射流与爬壁机器人对钢质表面除锈。

基于高压水射流分布特性的清洗参数选择

针对高压水射流清洗参数选择简单盲目的问题 ,通过高压水射流动压和流量分布特性以及水射流清洗机理的分析 ,揭示了水射流清洗过程中存在的水射流冲击压力、持续作用时间和能量散布等临界条件要求 ,明确了从工艺参数选择、射流分布特征到清洗效能之间的相关关系 ,为清洗过程分析提供理论依据 ;并基于临界动压与高压水射流动压分布规律 ,推导了最佳靶距和最大清洗宽度估算公式 ;对清洗工作压力、入射角度、清洗靶距、横移速度等清洗工艺参数的选择进行了分析 ;简化并优化了清洗参数选择方法。

结垢油管复合清洗工艺技术研究与应用

在分析高压水射流清洗工艺技术和机械除垢工艺技术原理及其优缺点的基础上,针对油管结垢情况,研究了适用于油田生产需要的结垢油管复合清洗工艺技术。现场应用结果表明,结垢油管复合清洗工艺技术在满足清洗一般结垢油管的同时,还能实现堵实油管和钻杆的有效清洗,解决了堵实油管和结垢严重油管的除垢难题,有效提高了结垢油管一次清洗除垢的合格率和清洗工作效率。实践证明,结垢油管复合清洗工艺技术具有明显的经济和社会效益,而且具有广阔的应用前景。

水射流技术在钢铁企业热轧生产中的应用

简述水射流技术在钢铁企业热轧生产中的应用与发展。介绍了在钢铁企业热轧生产中应用较为普遍的高压水除鳞技术、控制冷却技术和轧机清洗机的原理。阐述了高压水除鳞系统、控制冷却系统和轧机清洗机主要组成部分的功能与选择原则。展望了水射流技术在钢铁行业的进一步研究与应用。

工程装备高压水射流清洗效能的模糊综合评判

高压水射流清洗设备的“清洗效能”水平受到诸多模糊因素的影响。基于模糊数学的理论 ,建立了“清洗效能”水平模糊综合评判的数学模型。将各种因素综合在一起并予以量化 ,从而实现其综合性能科学、公正的评判 。

开级配抗滑磨耗层材料堵塞行为和疏通方法

OGFC(开级配抗滑磨耗层)材料随着运营时间的增长,其空隙的堵塞程度也越来越严重。针对OGFC堵塞的特点,提出单面堵塞和双面堵塞,分别模拟OGFC材料的浅度和深度堵塞;采用高压水清洗堵塞,在室内研究了OGFC板件的堵塞行为和高压水枪的冲洗效果。实验表明,同样堵塞程度,高水压对渗水系数增长速率影响明显;渗水系数的增长遵循先快后慢,存在极限值;深层堵塞决定最终冲洗效果;疏通影响了渗水路径,表现在竖直方向上渗水量的急剧增加。

高压水射流清洗参数实验研究

研发了一种高压水射流实验台,测试了不同靶距和入射角对射流打击力的影响。结果表明,射流打击力随靶距的增加呈先增后减,160 mm为最佳靶距,打击力最大,具有较好的污垢清洗效率。由于非淹没射流结构特性,靶距过大和过小都不处于有效射流段,使打击力减小,从而达不到去污目的。同时,通过对最佳靶距及最大打击力进行理论验证,表明该实验台测试数据合理可靠。通过调节喷嘴安装角度来改变入射角,得出小的入射角可以获得较大的射流打击力,角度为0°时,即为垂直打靶,打击力最大。该实验台不仅为今后高压水射流现场清洗工作提供理论与实验支撑,还可以确定不同直径喷嘴在各种直径管道下高压水清洗时的清洗参数,以及适用于高压水射流破岩等其他方向的参数研究。

内浮顶储油罐机器人清洗工艺的设计

针对内浮顶储油罐传统清洗方法存在的清洗效率低、清洗不彻底和安全性差等缺陷,提出一种内浮顶储油罐机器人清洗技术。机器人清洗系统包括清洗机器人、人孔引导梯、卷放器、动力装置、监控装置、污水回收装置、气体置换装置和给水装置等部分。通过理论计算分析,并充分考虑罐内复杂的工作环境,设计清洗方式为180°水射流清洗以及定点清洗,机器人按照规划的行走路径依次在每一个工作点采用180°的水射流清洗模式进行清洗,定点清洗最终完成有效清洗范围对整个待清洗区域的覆盖。与传统的机械清洗技术相比,机器人清洗技术实现了非人员进罐和自动化清洗,安全,成本低,只需4~5人进行安装操作即可,清洗用时缩短了约1/3。