高壓水射流管式空氣預熱器清洗方案—射流作用力與射流直徑參數(shù)計算

高壓水射流清洗技術是以水為介質(zhì)，利用高壓水發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水，通過噴嘴將巨大的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰扛叨染奂�的水射流，利用高壓水射流的強大沖擊力沖擊污垢，把污垢剝離、清除，從而達到清洗的目的。由于高壓水射流具有沖刷、楔劈、剪切、磨削等復合破碎作用，可立即將結(jié)垢物打碎脫落并沖走，從而實現(xiàn)垢層和管壁的分離。之前我們介紹了高壓水射流清洗鍋爐管式空氣預熱器出口速度參數(shù)計算，以下主要介紹射流作用力與射流直徑參數(shù)計算。

一、射流作用力參數(shù)計算

噴嘴前孔噴出的高壓水射流對管內(nèi)堵灰的作用力F₁，根據(jù)動量定理及垂直射流的特點，可以推導出：

 公式(1)

同理，噴嘴反射孔噴出的射流對管壁的作用力F₂為：

 公式(2)

式中ρ —水的密度，kg/cm³。

F₂在管壁垂直方向的作用力F₃為：

 公式(3)

由牛頓第三定律可知，管內(nèi)堵灰和管內(nèi)壁對噴嘴的反作用力F'₁和F'₂分別與F₁和F₂大小相等，但方向相反。即有：F'₁＝F₁，F'₂＝F₂。因此，管內(nèi)壁及堵灰給噴嘴的前進推力F₄應為：

 公式(4)

噴嘴及高壓軟管在管內(nèi)前進時所受到的推力F₅為：

 公式(5)

二、射流直徑參數(shù)計算

水射流自噴嘴噴出后就逐漸擴散，距噴嘴出口距離為l時的射流直徑 D 可由下述經(jīng)驗公式求得：

 公式(6)