小型高压水射流旋转喷头的研究与应用

小型水射流旋转喷头是一种可广泛应用于各行各业各种类型清洗的装置。它利用泵加压后水能产生的力，通过行星轮系及喷嘴偏心使喷头自转，产生旋转射流，扩大清洗面，对提高清洗效率的研究及应用有一定的参考价值。     

液压支架安装运输车旋转机构动态特性分析

为进一步提高液压支架安装运输车旋转机构偏载工况下旋转调向的安全性,建立了旋转机构的数学模型,分析了齿轮接触力、旋转板与液压支架间摩擦阻力、主轴质心随旋转角的变化情况。以此为依据,改进了安装运输车旋转支撑结构,并进行了试验分析。结果表明:三种工况下,齿轮接触力始终波动,仅X向偏载时启动性能较好,Y向偏载对齿轮接触力影响较大,X、Y均偏载时齿轮运动不平衡,易出现啮合冲击;随着偏心距的增加,摩擦阻力激增明显,均值变大,液压支架和旋转板之间的相对滑动趋势越明显,X、Y向均偏载时会出现最大摩擦阻力超过最大允许的静摩擦力,旋转板和液压支架会发生瞬间滑动;随着偏心距的增大,主轴转速振动频率和幅度增大,偏载对主轴转动的稳定性具有很大影响;主轴质心在X、Y平面内的位移和Z向攒动均随着偏心距的增大而增大,且质心位置也随着偏载量的增加而变得越分散。     

影响双喷嘴旋转速度的参数研究

研究和分析了双喷嘴旋转速度方程,探讨了旋转速度与诸参数间的依存关系,并给出了参数的取值范围。为控制旋转射流的速度,提高清洗效率,提供了科学依据。     

大气压力对细水雾灭火系统泵组流量特性及效率的影响

柱塞泵是泵组式细水雾灭火系统的关键部件,它是细水雾喷头实施喷雾的供水源和压力驱动源.为研究大气压力,特别是高海拔低气压环境对柱塞泵流量特性及效率的影响,通过在合肥及拉萨两地的对比试验,给出了环境压力与柱塞泵流量特性及效率的关系.结果表明,大气压力减小使柱塞泵的流量减小,因此,在高原低气压环境下使用柱塞泵,应采用增加柱塞泵进口压力的措施,以保证泵组式细水雾灭火系统的设计性能;不同大气压力下泵组的效率无明显变化,即大气压力对泵组的效率无明显影响.     

机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场特性数值研究

旋转射流屏蔽通风是应用于机掘工作面中的一种新型通风方式.在理论分析的基础上,利用计算流体力学软件Fluent对这种通风方式下机掘工作面风流流场和有害物控制情况进行了数值模拟.结果表明:旋转射流屏蔽通风能在机掘工作面前方形成一旋转风幕,将掘进产生的粉尘阻隔在旋转风幕和掘进端头之间的有限空间内,并在吸口吸气流的作用下将其排出;在旋风流场和抽风筒吸气流的共同作用下,集尘-除尘装置风口前方巷道中心吸风口部位压力较周围压力低,从而使气流向抽风筒汇集,大大提高了吸风口的抽吸效果;旋转射流作用下的吸气流动轴线速度衰减较普通抽吸缓慢,提高了控制粉尘的能力,有利于远距离粉尘的捕集;旋转射流在巷道横断面上形成稳定旋风,使得工作面的粉尘和瓦斯被卷吸到巷道中心,并在巷道中心横向风共同作用下将粉尘和瓦斯带到吸风口附近,有利于吸气风筒对粉尘和瓦斯的捕集.     

城市道路栏杆清洁机的样机试制

国内外城市道路栏杆多为铁栅栏，长度数公里到数百公里不等，形状各异，清洁工作十分困难。目前多为人工擦洗，劳动强度大、效率低、速度慢、费用高。笔者研究的道路栏杆清洁机，主要由清水冲洗系统和旋转毛刷系统两部分组成。压力通过一组喷嘴首先冲掉栏杆上的浮尘，旋转毛刷擦去栏杆上的附物，再用压力水对刷过的栏杆进行冲洗，达到比较完全清洁道路栏杆之目的。压力水源来自洒水车或高压清洗车上的水泵，旋转动力源通过摩擦轮从车轮上取得。本文讨论了各种设计方案和主要部件的设计方法，介绍了现场试验情况，进行了经济效益比较。研究表明，本清洁机原理可行，工作可靠，结构简单，使用方便，效果好，可作为配套设备安装在洒水车或高压清洗车上，清洗费用仅为人工清洗费的１８．５％ ，不需要对洒水车或高压清洗车进行任何改造，在全国各大、中城市具有广阔的推广应用前景。     

旋转火焰动力学特性的研究

在森林火灾中，出现旋转火焰的可能性很大。在大气环境中，由于局部温度的不均匀，从而导致气体的密度不均匀，这种气体密度的不均匀分布必然会在火焰内部和其周围环境之间产生一个压力差，引起气体的流动，同时由于火焰内部的斜压性，在受到地球Coriolis力的影响时，使火焰产生旋转，形成旋转火焰；同时，Coriolis力也会影响到旋转火焰的方向性。     

略论高压水射流清洗效率的提高途径

目前,我国工业清洗发展很快,大型高压水射流多功能清洗设备的用量日渐增多,并在清洗行业中的作用越来越大。但是,在使用中,普遍存在着压力和流量不合理、高压水泵能量利用率低、高压管路压力损失过大、喷枪、喷头涡流严重等弊病,为解决上述问题进行了提高高压水射流清洗效率的研究工作。     

一种新型煤层气旋转控制头旋转总成的温升影响因素分析

可靠有效的冷却润滑系统是旋转控制头安全、高效工作的保证。结合现有成熟技术,设计出一种集冷却润滑系统与旋转总成为一体的新型旋转控制头。为确保其旋转总成冷却润滑的要求,建立1/2实体三维数值模型,分析了密封井压、钻杆转速、井口偏心距对其温升的影响。结果表明:三影响因素均是旋转总成温升的主要因素,随三者的增大旋转总成的热平衡最高温升呈非线性增大,但在其运转所允许的温升范围内;三影响因素对旋转总成的动密封系统温升的影响最为明显,说明动密封系统是旋转总成的主要热源点;井口偏心距的增大较另外两种影响因素的增大,对旋转总成的热平衡最高温升值影响更大,进一步证实了旋转控制头安装过程中减少井口偏心距的重要性。     

高压水射流清洗油井结垢管安全生产问题讨论

针对目前油田开发生产中出现的油井管存在结垢日益严重、清洗难度大、污染环境、影响油水井安全生产等问题,理论与实际结合,提出了利用高压水射流清洗结垢管技术。给出了结垢管安全清洗的工艺流程及清洗装置,并阐明射流清洗的工作原理、结构特点、技术标准、检验方法、安全保护措施等,同时进行了高压旋转喷头的设计和其他技术参数的优选。通过胜利油田孤东采油厂结垢管现场高压水射流安全清洗,证实该技术具有良好的经济效益和社会效益,保证结垢管的安全使用和油水井的安全生产。     

集输油环境氟橡胶O形圈老化行为实验研究*

为研究氟橡胶O形圈在集输油环境中的老化行为特征,以长庆油田使用的氟橡胶O形圈(位于非金属复合管连接接头处)为研究对象,采用宏观与微观相结合的方法,通过挂片实验分析氟橡胶O形圈在不同介质（采出油,采出水）、温度（25,50 ℃）、压力条件（0.1,4,6 MPa）下老化后的形貌、质量、拉伸性能及硬度。结果表明:采出油、采出水均能引起O形圈发生溶胀,从而降低O形圈的强度、韧性、硬度;采出水引起的溶胀显著高于采出油更易导致O形圈表面产生坑洞缺陷;渗透速率随温度升高而急剧增加,压力对渗透速率的影响不明显;硬度降低较小,最大降幅为4.17%。结合现场服役813 d的密封圈SEM形貌,证实集输介质渗透会引起氟橡胶圈溶胀、导致表面产生坑洞等缺陷。     

试论高压水射流清洗系统的合理匹配

随着高压水射流清洗的应用领域日益广泛， 高压水射流清洗系统的合理匹配已成为急待解决的问题。因为只有高压水射流清洗系统的合理匹配，才能充分发挥高压水射流的高效、高质量清洗及节能、污染小的特点。笔者利用系统分析的方法，从实际应用角度出发，结合理论与实验，从高压泵技术指标的选择、清洗设备的选择及参数简析、清洗压力的选择等几个方面，分析了合理匹配高压水射流清洗系统主要参数的一般方法和原则，并将其应用于铁路罐车的高压水射流清洗系统的匹配。实际应用结果表明，这种方法是行之有效的     

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。     

细水雾对障碍物遮挡火源抑制作用的数值研究

以大涡模拟、混合物分数模拟和欧拉-拉格朗日粒子运动描述法为基础,采用火灾动力学软件FDS研究了细水雾对障碍物不同程度遮挡火的抑制作用,通过改变雾滴粒径、喷头操作压力来分析细水雾对不同遮挡情况油池火的抑制灭火作用。结果表明:当火源被障碍物完全遮挡时,操作压力低于1MPa,细水雾很难达到抑制作用,当压力达到4MPa以上时,细水雾能够将温度控制在较低范围内;细水雾粒径小于50μm时,细水雾对障碍物遮挡火有较好的抑制作用;从整体来看,随着细水雾粒径的减小、压力的升高,细水雾对障碍物遮挡火的抑制作用逐渐增强。     

石油化工特殊工况的高压水射流清洗技术

采用高压水射流技术清洗石油化工设备，已经越来越被石油化工企业的人们所认识，所接受。近年来，中国石油化工企业在设备检修中，已广泛推广应用高压水射流清洗技术，并取得了显著的技术成果和经济效益。本文不讨论一般条件、通常工况下的清洗问题，而是着重介绍了中国石油化工企业特殊设备、特殊介质、特殊污垢、特殊现场作业环境等特殊工况下的高压水射流清洗技术。这里包括①４００立方米容积的合成橡胶胶液储罐的清洗技术；②直径１．１２米，高５６米的重油催化裂化油汽管线的清洗技术；③罐内有９圈被硬水垢完全堵塞的盘管的清洗技术；④被苯乙烯聚合物完全堵塞的换热器管程以及其它特殊工况下的清洗技术。研究开发石油化工特殊工况下的高压水射流清洗技术及应用并不断使之进步与提高，无论是对高压水射流清洗技术的发展，还是对石油化工企业的经济效益和社会效益都十分有益。     

高压注水中水对瓦斯解吸影响试验研究

为了解高压注水后水对含瓦斯煤中瓦斯解吸的影响,利用自主设计的外液侵入条件下瓦斯解吸试验装置,在环境温度为20℃条件下,分别开展了无水侵入和有水侵入后水对含瓦斯煤中瓦斯解吸影响的对比试验,其瓦斯吸附平衡压力分别为2.5MPa,2.0MPa,1.5MPa,1.0MPa,而环境压力则分别为2.0MPa,1.5MPa,1.0MPa,0.5MPa,瓦斯吸附平衡压力与所处的环境压力之差均为0.5MPa,共进行了四组对比试验,并对试验数据进行了对比分析。结果表明:水的后置侵入不仅会使瓦斯解吸量大大减少,而且还会使瓦斯解吸的终止时间提前。因此,在评价高压注水对提高瓦斯抽采效果时,不仅要考虑高压水对煤层的增透作用以及对瓦斯的驱动作用,还应综合考虑水对瓦斯解吸的损害影响。     

喷雾降尘效率及喷雾参数匹配研究

采用压力型雾化喷嘴沉降煤矿粉尘简单实用。为了更好地利用喷雾技术高效沉降作业场所的粉尘,采用理论分析的方法得到水雾粒度与水压力之间的关系曲线,进一步得到喷雾降尘效率与水压力之间的关系曲线,并在煤矿井下进行试验验证。从而得出高效沉降粉尘应该用小口径喷嘴和较高的喷雾压力,但应限制在10MPa以下,超过该限值,降尘率提高甚微。2MPa以下的喷雾压力,降尘效率超不过50%,对水资源是一种浪费。当限定喷雾系统的水量消耗时,应采取减小喷嘴口径或减少喷嘴数量的方法获得较高的喷雾压力,从而获得较高的降尘效率。     

除尘器脉喷清灰影响阶段的粉尘分级排放特征

过滤除尘器采用的脉冲喷吹式清灰造成清灰影响阶段粉尘排放浓度的大幅升高,制约除尘器的过滤捕捉性能。为了探索脉冲喷吹工况对清灰影响阶段粉尘排放的影响规律,为工业除尘器清灰设计提供技术参考,构建了脉喷清灰滤筒除尘器试验系统,测试滤筒内壁的压力分布,考察TSP(总粉尘)、PM_(10)、PM_(2.5)分级排放质量浓度变化,并研究了气包压力、过滤风速、最大允许过滤阻力对粉尘排放的影响。结果表明,在脉喷清灰影响阶段,TSP、PM_(10)、PM_(2.5)具有类似的变化趋势,排放质量浓度均先快速升高而后缓慢降低,持续时长30~60 s;排放量总体上随气包压力、最大允许过滤阻力增加而升高,其中气包压力达到临界值0.4 MPa时,排放质量浓度峰值和排放量增加显著;而粉尘排放随过滤风速增加先增后减。研究表明,通过调整脉喷工况可降低清灰影响阶段粉尘排放。     

风机基础环松动原因分析和注浆加固

风机基础环是连接塔筒和混凝土基础的关键部件。结合我国东部某风电场出现的基础环故障,从设计、施工及运行等方面,对风机基础环松动的原因进行了调查分析,认为基础环下法兰处混凝土存在损伤破坏。采取注浆方法对基础进行加固,详细阐述了水钻孔排查、灌浆材料选择、清孔、注浆等关键工序。可供风机基础设计、施工及处理同类事故参考。