本申请属于表面清理设备技术领域，尤其涉及气固混合喷射枪头及其喷射清理装置。本申请的气固混合喷射枪头内设置有气固混合喷射孔道；孔道由入口段、锥形收缩段、喉部段、锥形膨胀段、气固混合段自前向后依次连通构成；还设有自前向后倾斜延伸并与锥形膨胀段或气固混合段连通的固体引入通道。前述喷射装置有效避免了喷射过程中材料的溅射和分散，表面清洁度好，能够轻松的对各类金属锈迹、表面油污、以及结构之间的污渍等进行快速清理，同时对待清理结构的表面无损伤，材料消耗少，具有成本低，效果好的优势。果好的优势。果好的优势。
【技术实现步骤摘要】
一种气固混合喷射枪头及其喷射清理装置
[0001]本申请属于表面清理设备
，尤其涉及气固混合喷射枪头及其喷射清理装置。
技术介绍
[0002]在长时间使用以后，裸露的金属结构的表面会生成锈迹，在一些扬尘严重的行业中，各类设备也十分容易形成厚厚的污渍层，必须要定期进行清洗，工业上传统清洗行业主要采用的是机械洗刷和化学清洗方法，机械洗刷通常采用液体冲刷或是物理洗磨的方式，这样的方法常常因为磨刷伤及被清洗物体表面，在洗刷污垢的过程中对被清洗物体也造成破坏。化学方法通过化学反应将被清洗物体表面的污垢溶解从而达到洗涤的效果，在部分场合清洗效果非常明显，能够有效去除难以通过机械洗刷方式去除的污垢，但洗刷过程会产生化学反应，并且应用在工业场合，产物往往难以处理，会带来令人头疼的二次污染问题。尽管近年来相继推出了超声波清洗、激光清洗、高压水洗等等方式，但都这些方式都不够成熟，存在一定的局限性因而难以推广。
技术实现思路
[0003]本申请的目的在于，提供一种基于气
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固两相流洗刷固体壁面的方式来实现清理，能够提高清理效率和效果的喷射清理装置。
[0004]为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。
[0005]一种气固混合喷射枪头，喷射清洗装置枪头内设置有气固混合喷射孔道；
[0006]喷射清洗装置气固混合喷射孔道由入口段1、锥形收缩段2、喉部段3、锥形膨胀段4、气固混合段5自前向后依次连通构成；
[0007]喷射清洗装置入口段1、喉部段3、气固混合段5为圆形孔道，锥形收缩段2为自前向后尺寸缩小的锥形孔道，锥形膨胀段4为自前向后尺寸增大的锥形孔道；
[0008]喷射清洗装置气固混合喷射枪头内还设有自前向后倾斜延伸并与锥形膨胀段4或气固混合段5连通的固体引入通道6。
[0009]对前述气固混合喷射枪头的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置固体引入通道6与气固混合段5连通且连接处靠近锥形膨胀段4与气固混合段5的连接点。对前述气固混合喷射枪头的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置固体引入通道6与锥形膨胀段4连通且连接处靠近锥形膨胀段4与气固混合段5的连接点。
[0010]对前述气固混合喷射枪头的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置锥形膨胀段4的长度为入口段1孔径的0.25～1倍，喷射清洗装置气固混合段5的孔径为入口段1孔径的0.6～1倍；喷射清洗装置气固混合段5的长度。
[0011]一种含有气固混合喷射枪头的气固混合喷射清洗装置，包括与入口段1连通的高压气源、与固体引入通道6连通的固体颗粒供给设备；
[0012]喷射清洗装置固体颗粒供给设备提供的固体颗粒直径不低于0.3mm；喷射清洗装
置高压气源的提供的进气压力为0.8MPa～1.2MPa；喷射清洗装置气固混合喷射枪头的气固混合喷射清洗装置的颗粒注入流量为0.00001kg/s～0.001kg/s。
[0013]对前述气固混合喷射清洗装置的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置固体颗粒供给设备提供的固态颗粒是指NaHCO3。
[0014]对前述气固混合喷射清洗装置的进一步改进或者优选实施方案，还包括设置于气固混合喷射枪头出射口外部的喷水机构，喷射清洗装置喷水机构用于：在气固混合喷射枪头喷出的气雾区域外侧形成除尘水幕。
[0015]对前述气固混合喷射清洗装置的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置高压气源的提供的进气压力为0.9MPa。
[0016]对前述气固混合喷射清洗装置的进一步改进或者优选实施方案，喷射清洗装置固体颗粒供给设备提供的固体颗粒直径为0.075mm。
[0017]其优异效果在于：
[0018]本申请的一种气固混合喷射枪头及其喷射清理装置，通过气固混合喷射孔道来实现气
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固两相流洗刷，通过气体夹带高速固体颗粒撞击被清洗物体表面，能够快速破坏壁面表层的附着物，包括各种污垢、灰尘、氧化物等等，并且这些表层附着物破碎后会被高能颗粒吸附并随着气体冲刷带走，整个过程发生的非常迅速，并且非常高效；该装置使用时对被清洗表面无腐蚀作用，在冲刷过程中不会对被清洗表面造成冲击伤害；具有适用范围广的特点，所选用的固体颗粒也可以根据需求进行变换。
附图说明
[0019]图1是气固混合喷射枪头的结构示意图；
[0020]图2是气固混合喷射孔道的模型参数示意图；
[0021]图3是气固混合喷射孔道的网格划分示意图；
[0022]图4是固体颗粒在喷射装置内部的轨迹分布示意图；
[0023]图5是固体颗粒入口(引射)流量随进气压力变化情况示意图；
[0024]其附图标记包括：
[0025]入口段1、锥形收缩段2、喉部段3、锥形膨胀段4、气固混合段5、固体引入通道6。
具体实施方式
[0026]以下结合具体实施例对本申请作详细说明。
[0027]本申请的一种气固混合喷射枪头，喷射清洗装置枪头内设置有气固混合喷射孔道；其基本结构如图1所示，气固混合喷射枪头的核心是所形成的空气流道及固体颗粒流道，外部接高压空气源，高压空气经气固混合喷射孔道的收缩喷嘴加速后进入喉部段，一般情况下，外部空气压力足够高的条件下，喉部等径通道内的空气很容易被加速至当地音速，此时的高压空气压力能转化为动能，喉部段区域气流速度高压力降低。在喉部段出口区域，气固混合喷射孔道出口直径比喉部直径要大，高速空气从喉部出口流出后，基于流体动力学原理，喉部出口的音速气流会进一步膨胀加速至超音速，此时气流速度进一步提高，压力能持续转化为动能，导致喉部出口形成较低压力区域，当扩张段形状以及入口空气压力满足一定条件时，喉部出口低压区域的压力可持续下降至负压。当喉部出口区域气体压力达
到负压之后，该区域就具备了从外界卷吸入常压的固体颗粒的条件。
[0028]因此，在喉部出口低压区域设置固体颗粒流入的通道，此通道用管道与外界的固体颗粒源直接接通，通道内的负压会固体引入通道入外界的环境中的空气并带到固体颗粒流入气固混合喷射孔道的主流道中，并进一步在主流道中颗粒被持续加速至高速，形成高速的气
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固两相流动。当固体被加速至高速时，固体颗粒就形成高速高能颗粒，其撞击被清洁壁面的时候就会对壁面上的污渍产生有效的破坏作用。
[0029]具体而言，喷射清洗装置气固混合喷射孔道由入口段1、锥形收缩段2、喉部段3、锥形膨胀段4、气固混合段5自前向后依次连通构成；
[0030]喷射清洗装置入口段1、喉部段3、气固混合段5为圆形孔道，锥形收缩段2为自前向后尺寸缩小的锥形孔道，锥形膨胀段4为自前向后尺寸增大的锥形孔道；
[0031]喷射清洗装置气固混合喷射枪头内还设有自前向后倾斜延伸并与锥形膨胀段4或气固混合段5连通的固体引入通道6。
[0032]基于上述气固混合喷射枪头的基本结构，为便于数值仿真分析，对气固混合喷射孔道的空气流动通道以及固体颗粒流动通道进行3D建模，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气固混合喷射枪头，其特征在于，所述枪头内设置有气固混合喷射孔道；所述气固混合喷射孔道由入口段(1)、锥形收缩段(2)、喉部段(3)、锥形膨胀段(4)、气固混合段(5)自前向后依次连通构成；所述入口段(1)、喉部段(3)、气固混合段(5)为圆形孔道，锥形收缩段(2)为自前向后尺寸缩小的锥形孔道，锥形膨胀段(4)为自前向后尺寸增大的锥形孔道；所述气固混合喷射枪头内还设有自前向后倾斜延伸并与锥形膨胀段(4)或气固混合段(5)连通的固体引入通道(6)。2.根据权利要求1所述一种气固混合喷射枪头，其特征在于，所述固体引入通道(6)与气固混合段(5)连通且连接处靠近锥形膨胀段(4)与气固混合段(5)的连接点。根据权利要求1所述一种气固混合喷射枪头，其特征在于，所述固体引入通道(6)与锥形膨胀段(4)连通且连接处靠近锥形膨胀段(4)与气固混合段(5)的连接点。3.根据权利要求1所述一种气固混合喷射枪头，其特征在于，所述锥形膨胀段(4)的长度为入口段(1)孔径的0.25～1倍，所述气固混合段(5)的孔径为入口段(1)孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏永生，明廷涛，屈铎，李雁飞，冯巧莲，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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