一種用于混合射流清洗的集成式噴梁及射流清洗方法
【專利摘要】一種用于混合射流清洗的集成式噴梁及及射流清洗方法，其包括，噴梁本體，其內沿噴梁本體長度方向設若干獨立腔室，分別為獨立的高壓液體腔室、供砂腔室及與供砂腔室連通的控砂腔室；高壓液體腔室連通至一高壓供液主管；供砂腔室分別連通至一砂漿供應主管及一砂漿排放管路，控砂腔室連通至一低壓供液管道；若干混合噴頭，沿噴梁本體長度方向設置于噴梁本體底面，并分別連通各自獨立的高壓供液腔室、供砂腔室與控砂腔室，高壓液體介質和砂漿在混合噴頭內混合后噴射，形成射流。本發明采用集供砂、控砂與噴射為一體的集束式噴射單元，從而達到對多后混合噴射要求的系統簡化，實現這種多后混合噴射系統具備更高的工作穩定性與可靠性。
【專利說明】一種用于混合射流清洗的集成式噴梁及射流清洗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于射流清洗【技術領域】，特別涉及一種用于混合射流清洗的集成式噴梁及射流清洗方法。
【背景技術】
[0002]后混合射流清洗技術是采用高壓水射流帶動細小的硬物顆粒，以高壓水位載體將硬物顆粒加速至足夠高的速度后，向目標靶物進行沖刷、轟擊，從而實現對各類制品表面的腐蝕層(如銹蝕層、鱗皮)、油漆層、邊角部加工毛刺等的有效清洗。
[0003]通常情況下，考慮到清洗操作的方便、快捷性，通常采用一種稱為后混合射流的清洗技術，該技術是通過增壓系統，如三柱塞泵將水壓力增壓至足夠高的壓力水平，如IOMPa?80MPa，同時將此高壓水傳遞至后混合噴嘴處，后混合噴嘴依靠自身的特殊結構，將高壓水與混合漿料進行動力混合，從而達到對漿料中磨料顆粒的能力傳遞，進而實現對磨料顆粒的加速，直至磨料顆粒擊打在目標表面上實現磨料顆粒對表面覆蓋層的磨削與擊打，達到清洗表面覆蓋層的目的，如此即實現后混合射流的表面清洗功能。
[0004]這種后混合噴射清洗方式通過依靠的獨立的單體后混合噴嘴進行射流發生，每個獨立的單體后混合噴嘴都必須佩帶有至少兩根介質輸入口，即高壓介質輸送管與漿料輸送管，負責后混合噴嘴還會增加一個控砂介質輸送管，即一個獨立后混合噴嘴需要連接2?3根介質輸送管路，而如果采用這種后混合射流清洗技術對大規模、連續表面的目標物進行表面處理時，就需要數十個，甚至數百個這種獨立的后混合噴嘴進行同步噴射，以滿足大規模連續表面的處理工藝要求，此時的大量后混合噴嘴需要配備2?3倍數的介質輸送管路進行連接，以200個后混合噴嘴為例，此時需要的介質管路數量約為400?600根，如此數量龐雜的介質管路在生產現場布置時，極易造成管路脫落、管路壓阻、磨損破裂等各種意外問題，直接造成噴射系統的不穩定或不均勻，從而造成表面處理效果的不穩定、不可靠。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種用于混合射流清洗的集成式噴梁及射流清洗方法，采用集供砂、控砂與噴射為一體的集束式噴射單元，從而達到對多后混合噴射要求的系統簡化，實現這種多后混合噴射系統具備更高的工作穩定性與可靠性。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
[0007]一種用于混合射流清洗的集成式噴梁，其包括，噴梁本體,其內沿噴梁本體長度方向設若干獨立腔室，分別為獨立的高壓液體腔室、供砂腔室及與供砂腔室連通的控砂腔室；高壓液體腔室連通至一高壓供液主管；供砂腔室分別連通至一砂漿供應主管及一砂漿排放管路，控砂腔室連通至一低壓供液管道；若干混合噴頭，沿噴梁本體長度方向設置于噴梁本體底面，并分別連通各自獨立的高壓供液腔室、供砂腔室與控砂腔室，高壓液體介質和砂漿在混合噴頭內混合后噴射，形成射流。
[0008]本發明的射流清洗方法，其特征是，高壓供液主管通過高壓液體腔室分別對混合噴頭供應高壓液體介質，且不少于兩個的混合噴頭所耗用的高壓液體流量、高壓液體壓力值基本一致，兩者的流量差值與單個混合噴頭耗用的水量比值不超過±5%，兩者的壓力差值與單個混合噴頭的絕對壓力值的比值不超過±5% ;所述的高壓液體腔室的輸入液體介質壓力水平不低于5Mpa，且該液體介質溫度不超過100°C;所述的供砂腔室的輸入介質為混合有磨料顆粒的固液漿體，其在輸入口區域的流速水平不低于lm/s，漿料排放管的漿料向外排放的流速水平不超過3m/s ;所述的控砂腔室輸入的液體介質壓力水平不超過2Mpa水平，且該液體介質與高壓液體腔室輸入的液體介質為同一種類。
[0009]進一步，所述的三個腔室即高壓液體腔室、供砂腔室與控砂腔室中輸入的總介質量等于所有混合噴頭噴射而出的介質總量加上輸出排放口的排放總量。
[0010]又，所述控砂腔室連接至少一個低壓供液管道，且低壓供液管道與控砂腔室中均充滿單一種類的液體介質，其壓力水平不低于0.1Mpa，且具有一定的流速；控砂腔室的內部腔體與供砂腔室為連通狀態。
[0011]再有，所述砂漿供應主管內輸送的固液漿體為含有5%?70%體積比濃度的磨料顆粒與液體介質的混合物，且固液漿體中的平均流速水平不低于lm/s。
[0012]所述噴射腔室的每個混合噴頭的固液漿料流量控制均通過控砂腔室來實現，單個混合噴頭的砂漿流量在控砂液體的作用下，實現固液漿料的流量在1.5L/min?50L/min范圍內靈活變化。
[0013]另外，本發明所述的磨料顆粒為天然礦物顆粒或人造磨料顆粒。所述的天然礦物顆粒為石榴石、棕剛玉、河沙或金剛砂；所述的人造磨料顆粒為鐵砂、鋼絲切丸、鋼砂、不銹鋼丸。所述的液體介質為液態水、或油。
[0014]本發明的有益效果:
[0015]本發明利用集成式整體介質供應方式來實現集束噴射，分別對供砂單元、控砂單元以及混合噴射單元進行集成化處理，形成一體化設備，達到三者的集成，從而實現供砂、控砂與噴射的完全集成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0017]圖2為圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1、圖2，本發明的一種用于混合射流清洗的集成式噴梁，其包括，噴梁本體，其內沿噴梁本體長度方向設若干獨立腔室，分別為獨立的高壓液體腔室1、供砂腔室2及與供砂腔室2連通的控砂腔室3 ;高壓液體腔室I連通至一高壓供液主管4 ;供砂腔室2分別連通至一砂漿供應主管5及一砂漿排放管路6，控砂腔室2連通至一低壓供液管道7 ；若干混合噴頭8，沿噴梁本體長度方向設置于噴梁本體100底面，并分別連通各自獨立的高壓供液腔室1、供砂腔室2與控砂腔室3，高壓液體介質和砂漿在混合噴頭8內混合后噴射，形成射流10。
[0019]本發明的射流清洗方法，高壓供液主管通過高壓液體腔室分別對混合噴頭供應高壓液體介質，且不少于兩個的混合噴頭所耗用的高壓液體流量、高壓液體壓力值基本一致，兩者的流量差值與單個混合噴頭耗用的水量比值不超過±5%，兩者的壓力差值與單個混合噴頭的絕對壓力值的比值不超過±5% ;所述的高壓液體腔室的輸入液體介質壓力水平不低于5Mpa，且該液體介質溫度不超過100°C;所述的供砂腔室的輸入介質為混合有磨料顆粒的固液漿體，其在輸入口區域的流速水平不低于lm/s，漿料排放管的漿料向外排放的流速水平不超過3m/s ;所述的控砂腔室輸入的液體介質壓力水平不超過2Mpa水平，且該液體介質與高壓液體腔室輸入的液體介質為同一種類。
[0020]進一步，所述的三個腔室即高壓液體腔室、供砂腔室與控砂腔室中輸入的總介質量等于所有混合噴頭噴射而出的介質總量加上輸出排放口的排放總量。
[0021]又，所述控砂腔室連接至少一個低壓供液管道，且低壓供液管道與控砂腔室中均充滿單一種類的液體介質，其壓力水平不低于0.1Mpa，且具有一定的流速；控砂腔室的內部腔體與供砂腔室為連通狀態。
[0022]再有，所述砂漿供應主管內輸送的固液漿體為含有5%?70%體積比濃度的磨料顆粒與液體介質的混合物，且固液漿體中的平均流速水平不低于lm/s。
[0023]所述噴射腔室的每個混合噴頭的固液漿料流量控制均通過控砂腔室來實現，單個混合噴頭的砂漿流量在控砂液體的作用下，實現固液漿料的流量在1.5L/min?50L/min范圍內靈活變化。
[0024]另外，本發明所述的磨料顆粒為天然礦物顆粒或人造磨料顆粒。所述的天然礦物顆粒為石榴石、棕剛玉、河沙或金剛砂；所述的人造磨料顆粒為鐵砂、鋼絲切丸、鋼砂、不銹鋼丸。所述的液體介質為液態水、或油。
[0025]本發明是利用集中輸送與集中供給的方式實現對混合噴射系統的完全集成化處理，具備集束噴射、集束供砂與集束控砂的三者集成功能。
[0026]以采用傳統7個混合噴頭進行對板寬500_的單面除鱗為實施例，其傳統配置情況如下:
[0027]高壓供砂單元必須進行高壓水分配，分配子管的數量不能低于7個，每一根子管都必須與各自獨立的混合噴頭的高壓水接口連接；供砂單元必須進行砂漿流量分配，分配供砂子管的數量不能低于7個，每一根供砂子管都必須與各自獨立的混合噴頭的供砂接口連接。每個獨立的混合噴頭都必須采用獨立的夾持裝置進行夾緊、定位，以確保每個獨立的混合噴頭之間的間距值保持一致，從而達到對鋼板的表面均勻除鱗。
[0028]本發明集束噴射系統分別由三個獨立集束子單元組成，分別為噴射單元、供砂單元與控砂單元組成；
[0029]整個集束噴射系統僅采用三根介質管路與一個排放管路連接，其中高壓供水主管、砂漿供應主管與控砂供水主管；噴射子單元上采用機械固定方式直接固定有七個混合噴頭，且各噴頭呈直線排列方式，其排列間距與傳統混合噴頭之間的間距值保持一致，此時僅通過固定噴射子單元即可，代替了傳統的各自獨立的固定裝置。
[0030]本發明與傳統方案中采用多個介質輸送子管相比，減少了各零件之間的管路接頭，從而達到對系統的簡化作用，提高了混合噴射系統的整體可靠性與穩定性。
[0031]本發明充分利用對高壓水、漿料等介質的集中供應、均勻供應的特點，實現對多個單體設備的集束式開發。由于本發明所采用技術已經成熟，可以實施，推廣應用完全可行。另一方面，本發明能直接提高對表面清洗系統的技術可靠水平，提高表面處理的效率與穩定性。因此，本發明在表面處理生產領域具有廣闊的應用前景。
【權利要求】
1.一種用于混合射流清洗的集成式噴梁，其特征是，包括， 噴梁本體，其內沿噴梁本體長度方向設若干獨立腔室，分別為獨立的高壓液體腔室、供砂腔室及與供砂腔室連通的控砂腔室；高壓液體腔室連通至一高壓供液主管；供砂腔室分別連通至一砂漿供應主管及一砂漿排放管路，控砂腔室連通至一低壓供液管道； 若干混合噴頭，沿噴梁本體長度方向設置于噴梁本體底面，并分別連通各自獨立的高壓供液腔室、供砂腔室與控砂腔室，高壓液體介質和砂漿在混合噴頭內混合后噴射，形成射流。
2.一種采用如權利要求1所述的集成式噴梁的射流清洗方法，其特征是，高壓供液主管通過高壓液體腔室分別對混合噴頭供應高壓液體介質，且不少于兩個的混合噴頭所耗用的高壓液體流量、高壓液體壓力值基本一致，兩者的流量差值與單個混合噴頭耗用的水量比值不超過±5%，兩者的壓力差值與單個混合噴頭的絕對壓力值的比值不超過±5% ;所述的高壓液體腔室的輸入液體介質壓力水平不低于5Mpa，且該液體介質溫度不超過100°C ;所述的供砂腔室的輸入介質為混合有磨料顆粒的固液漿體，其在輸入口區域的流速水平不低于lm/s，漿料排放管的漿料向外排放的流速水平不超過3m/s ;所述的控砂腔室輸入的液體介質壓力水平不超過2Mpa水平，且該液體介質與高壓液體腔室輸入的液體介質為同一種類。
3.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述的三個腔室即高壓液體腔室、供砂腔室與控砂腔室中輸入的總介質量等于所有混合噴頭噴射而出的介質總量加上輸出排放口的排放總量。
4.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述控砂腔室連接至少一個低壓供液管道，且低壓供液管道與控砂腔室中均充滿單一種類的液體介質，其壓力水平不低于0.1Mpa，且具有一定的流速；控砂腔室的內部腔體與供砂腔室為連通狀態。
5.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述砂漿供應主管內輸送的固液漿體為含有5%~70%體積比濃度的磨料顆粒與液體介質的混合物，且固液漿體中的平均流速水平不低于lm/s。
6.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述噴射腔室的每個混合噴頭的固液漿料流量控制均通過控砂腔室來實現，單個混合噴頭的砂漿流量在控砂液體的作用下，實現固液漿料的流量在1.5L/min~50L/min范圍內靈活變化。
7.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述的磨料顆粒為天然礦物顆粒或人造磨料顆粒。
8.如權利要求7所述的射流清洗方法，其特征是，所述的天然礦物顆粒為石榴石、棕剛玉、河沙或金剛砂；所述的人造磨料顆粒為鐵砂、鋼絲切丸、鋼砂、不銹鋼丸。
9.如權利要求2所述的射流清洗方法，其特征是，所述的液體介質為液態水、或油。
【文檔編號】B24C5/00GK103894935SQ201410126853
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】段明南 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司