可降解软磨料对再制造水射流清洗性能影响因素研究

提出一种新型可降解软磨料用于磨料水射流清洗技术,分析对比不同硬度磨料水射流清洗再制造零部件的清洗性能和表面损伤规律.采用石榴石硬磨料水射流、核桃壳软磨料水射流和纯水射流3种射流方式,开展清洗零部件污垢的对比试验;在不同清洗方式下,分析清洗速率、比能耗、清洗后表面粗糙度、最大坑深等4个方面的差异,并从宏观和微观层面分析不同清洗模式下基体损伤情况.结果表明,核桃壳软磨料能够有效去除表面污垢和杂质,降低比能耗,提高清洗速率,同时又不会对基体表面产生较大的损伤,在再制造业清洗或对表面粗糙度要求高的场合下,是一种较为理想的选择.

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。

淹没水射流式贝肉清洗装置设计与试验

随着贝类预制菜产业的发展,基于贝肉的精加工预制食品逐渐在市场上推广,虽然市场上清洗装置品类较多,但是尚未有适合各类贝肉产品清洗的装备,存在清洗效率低、洗净率差和易破损等问题。本研究基于淹没水射流机理,设计了以淹没水射流为清洗动力的贝肉清洗装置,并对清洗装置进行Fluent-EDEM耦合数值模拟,确定清洗装置的关键结构参数范围。通过2个阶段试验论证了该清洗装置的合理性,第1阶段通过清洗正交试验得出,当射流口直径为10 mm,清洗量为14 kg,清洗时间为6 min,淹没水射流式清洗效果最佳;第2阶段进行了生产性对比试验,并以洗净率和破损率作为评价指标,对比3种清洗装置洗净率。结果显示:以扇贝裙边为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为97.77%,且无破损现象,较螺旋桨式清洗装置洗净率提高了14.4%,较超声波式清洗装置洗净率提高了7.3%;以鸟蛤肉为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为98.23%,较螺旋桨式清洗装置的洗净率提高了12.49%,较超声波式清洗装置洗净率提高了6.7%,且无破损情况。研究表明,淹没水射流式装置具有较好的清洗效果,具备产业化推广价值。

基于高压水射流技术的植物工厂栽培板清洗装置设计

植物工厂以生产效率高、自动化程度高、不受自然条件影响及环境可调控等优点,被应用于科学研究、植物生产等领域。但植物工厂栽培板存在清洗费力、清洗不彻底等问题,不仅影响植物生长,还制约植物工厂生产效率的提高。对比既有设施农业清洁方式,研究植物工厂栽培板清洗工作原理,利用AutoCAD软件设计了一种基于高压水射流清洗方式的植物工厂栽培板清洗装置。研究了清洗结构、喷嘴类型和水射流影响因子(水射流锥角、水射流压力、靶距和水射流速度)等内容,确定适用于植物工厂栽培板清洗的清洗装置最优参数为水射流靶距20~60 cm、水射流锥角65°和水射流压力1 000 Pa,清洗喷嘴类型为口径3.5 mm的扇型喷嘴。利用Soildworks软件对栽培板清洗效果进行预测及仿真分析,试验结果表明,基于高压水射流的清洗装置可以达到有效清洗植物工厂栽培板的目的,有效提高植物工厂工作效率。该研究可为栽培板清洗装置研究提供理论基础和技术支撑,为植物工厂清洗装置设计开发提供参考。

基于水射流技术的禽舍冲洗设备研究

全球禽类养殖业迅速发展,传统禽舍清洁方法存在效率低、耗时长等问题,制约了行业的可持续发展。为解决这一问题,研究了一种基于水射流技术的禽舍冲洗设备,利用高压水射流和智能化控制系统,能够快速高效地清除禽舍内的粪便和污染物,同时最大限度地减少水资源消耗和环境影响。研究从机械结构设计、水力学性能优化到智能控制系统开发等多个方面进行了系统性研究,以期为禽舍清洁设备研发提供参考。

易燃易爆环境撬装清洗设备的安全可靠性分析与应用研究

针对石化领域易燃易爆环境下撬装清洗设备的安全可靠性要求,从撬装清洗设备易燃易爆环境JSA作业风险评估及控制出发,分析危害程度大的燃烧爆炸安全风险及发生概率较高的运输安全风险,提出易燃易爆和运输安全性设计方法和判定依据;基于故障模式及危害性分析(FMECA),建立水射流清洗系统可靠性通用模型,进行可靠性分配及可靠性设计,用于水射流清洗设备生产设计、检验验收及质量评定等。最终完成具有燃烧爆炸风险防护,上坡、下坡及横向运输安全稳定,平均故障间隔时间tMTBF≥1000 h的水射流清洗设备研制。水射流清洗设备的安全可靠性分析与应用研究,可为今后易燃易爆环境撬装清洗设备的工程设计和施工作业提供一定参考。

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。

不同水深条件下双腔室自激振荡喷嘴的数值研究

为研究不同水深条件下喷嘴对船舶清洗的空化射流特性,该文以双腔室自激振荡脉冲喷嘴为研究对象,分别在10 m、25 m、50 m和100 m这4种水深条件下,应用Rayleigh-Plesset空化模型对喷嘴进行数值模拟计算,分析了不同水深对喷嘴内流场空化程度、流体速度分布、湍动能的分布规律。结果表明:在双腔室自激振荡喷嘴内流场中空化程度最大,流体速度处于相对较高的水平,湍动能在后腔室和后流道位置最大,外流场中空化程度、流体速度和湍动能明显减小;随着水深增加,喷嘴内流场几乎不受影响,但外流场影响较大,空化数增加,空化程度、流体速度和湍动能逐渐减小,空化清洗效果也随之减弱。该数值研究方法为水下船舶空化清洗提供了参考依据。

海水型凝汽器清洗机器人的设计与研究

海水机组凝汽器冷凝管内壁频繁出现结垢或生物附着会降低机组的换热效率及运行经济性,而现有解决方案对该问题的改善效果并不理想。针对该问题,研究并设计了一种凝汽器智能在线清洗机器人,通过实际清洗逻辑分析完成了总体方案的设计;借助清洗参数计算确定了清洗水压力、流量及管路的设计;考虑对海洋生物的杀灭作用完成了化学清洗部分的设计。为了提高该方案的实用性,开展了海水过滤和密封在线更换的实用性设计。该方案可有效提高并保持凝汽器冷凝管的洁净度,提升机组的换热效率及运行经济性。

清创设备的研究进展

清创术在外科手术中占有重要的地位,直接影响伤口痊愈的效果。随着清创技术的不断发展,已经研究出多种先进的清创设备。本文对目前应用于临床各种的清创设备进行介绍和分析比较,并对未来清创设备技术的发展进行了展望。

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。

高压水射流技术在矿井生产中的安全应用

介绍高压水射流技术的除尘和冷切割特点及其在矿井生产中的安全应用。解决了矿井生产中的降尘除尘及在易燃易爆环境下切割金属的难题。通过利用通风管路的气体驱动气动马达作为动力源;突出便捷、高效的雾化除尘效果,满足在特定环境下切割金属等物料的要求。

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。

水射流技术开发和应用综述

水射流技术的用途非常广泛,目前其应用还在不断地得到开发和拓展,技术和设备不断得到升级。介绍了长沙矿山研究院高压水射流研究所对水射流技术的一些开发和应用,对水射流技术的现状、原理、特点、及新应用作了简要分析。

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。

高压射流式水下洗网机喷嘴的设计

为解决深水网箱养殖过程中因网衣附着生物而影响水体交换,并给换网及网衣清洗带来极大困难等问题,开发水下洗网机并提高水下洗网机的清洗效率,是深水网箱养殖的重要配套装备与技术。通过对高压射流水下洗网机工作原理的分析,基于能量方程,推导出洗网机关键部件喷嘴的结构几何参数计算表达式。合理选择高压水发生系统的压力和流量,计算出喷嘴的孔径与长径比。在此基础上计算高压射流水下洗网机的水力参数,为进一步优化洗网机结构提供理论依据。

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 。

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。

水射流技术的现状及发展前景

水射流是一项新兴技术,已经引起许多国家的广泛重视。目前其研究应用仍在不断地发展,技术与设备不断升级。主要介绍了水射流的应用及发展,并对其发展趋势进行了展望。