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高效導流體噴頭的制作方法

文檔序號:3762519閱讀:488來源:國知局
專利名稱:高效導流體噴頭的制作方法
技術領域
本實用新型涉及到高壓水射流技術的一種噴頭。
目前,國內上下水及工業(yè)用水管道的清洗主要采用手工及半機械化作業(yè),即用竹竿捅,手搖鉸車拉等笨重方法清理。這種方法不但費工費時,而且操作工人十分艱苦,又清不凈,清完很快又堵。近幾年高壓水射流管道清洗技術在我國大城市有所應用。但是,噴頭技術很落后,結構原始,品種單一,使用壓力過低,噴射效果很差,不適應管道清洗的需要。國際上少數(shù)發(fā)達國家管道清洗用的噴頭水平較高,已經形成商品。一般噴頭是由多孔噴射體和穿頭組成,高壓水從多孔噴射體進口進入,然后從噴孔噴出形成高速水射流,流速可達150-200m/s。這多股高速高能量水流可有效地沖掉管道中的結垢物和堵塞物。同時,藉助噴射反作用力推動噴頭系統(tǒng)前進。但是這種噴頭又存在這樣一個問題,就是在噴頭中沒有導流體及穩(wěn)流曲線,因此在噴頭中流體的蝸流及二次流動現(xiàn)象嚴重,水力損失很大,導致射流噴射效率下降,降低生產效果。
本實用新型的目的是提供一種高效導流體噴頭,在該噴頭中避免了蝸流及二次環(huán)流的產生,完全保證了高壓水流的高效流動,該噴頭具有強力沖擊效果。
本實用新型的要點是,在多孔噴射體中設有導流體,導流體與多孔噴射體中的流體內孔之間的環(huán)形腔體的巧妙設計與有機配合構成了高壓水流的高效導流空間。該空間使高壓水流在這里的能量損失為最小,以便使從噴孔射出的水射流發(fā)揮最佳噴射效果。
以下結合附圖進行詳細說明。


圖1為高效導流體噴頭外形圖圖2為高效導流體噴頭的結構示意圖圖3為導流體結構示意圖。

圖1、圖2、圖3所示,高效導流體噴頭包括有多孔噴射體1、穿頭2,所述多孔噴射體1中有一條從進口4到喇叭口5貫通的流體內孔6,并在所述喇叭口5的內環(huán)壁上設有若干個向內環(huán)壁的斜后方貫通的噴孔7,所述穿頭2為圓錐形,其內為圓錐形空腔,所述多孔噴射體1的喇叭口與所述穿頭2的空腔口對接而成一體,在所述穿頭2的空腔口中設有導流體3,該導流體3是由圓底盤8和圓錐形導流體頭9組成一整體,該圓底盤8的外徑與所述穿頭2的空腔口的內徑相等,并將所述穿頭2的空腔口封閉,所述導流體頭9的錐頭正對所述進口4的中心,并在所述圓底盤8上沿所述導流體頭9的圓形環(huán)底開有圓環(huán)狀溝槽10,該溝槽10的內、外側壁都分別與槽底成有圓夾角,其內側壁與所述導流體9的圓錐面形成圓滑的曲面,其外側壁與所述噴孔7的側壁連成圓滑的曲面并使所述溝槽10與所述噴孔7連通。
如圖2、圖3所示,所述導流體頭9的導流角即圓錐形導流體頭9的在通過中心線的平面上的錐角為13°-25°。并且所述導流體頭9的頭部為圓禿頭。
所述噴孔7為4-6個,并均布在所述喇叭口5的內環(huán)壁上。

圖1、圖2所示,卡子孔12為噴頭安裝在噴槍上所用卡子的快速安裝孔。
從理論上分析和推導,可以得出導流空間的能量損失方程式hv=η〔1-( (F2)/(F1) )2〕· 中hv--能量損失值η--與導流體角度δ、粗糙度有關的系數(shù)V2--水流計算出口斷面上的速度F1--水流計算入口斷面積F2--水流計算出口斷面積由公式可知,只要導流體設計合理,保證光潔度要求,同時,水流經過的斷面積變化不大,就可使能量損失達到最小值。
現(xiàn)將能量損失做如下分析(1)如圖2所示,由于設置了特殊設計的導流體3,流體從斷面Ⅰ-Ⅰ處向Ⅱ-Ⅱ處流動時,由于斷面變化平穩(wěn),故它始終會緊貼界壁,形成不了蝸流。而流速略有提高產生的能量損失被壓力略有下降而補償。由斷面Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ時,斷面略有增加,由壓力略有提高產生的能量損失被流速略有下降而補償。故能量在導流空間基本沒有損失。
(2)如圖2所示,由于流體內孔6、導流體3、噴孔7之間是圓滑的曲面連接,并且在加工時,要求導流空間的內外界面加工十分光滑,大大降低公式中的η值,使能量損失hv達到最小。
(3)導流體的導流角δ值最佳范圍為13°-25°,最大不得超過25°。在這個范圍內流體的能量損失最小。
綜上所述,這種高效導流體噴頭由于具有特殊的結構設計和穩(wěn)定流動環(huán)形空間,避免了蝸流及二次環(huán)流的產生。同時,配合腔間界面的高表面光潔度及優(yōu)化導流角,完全保證了高壓水流的高效流動。因此該噴頭具有強力沖擊效果,是國外一些發(fā)達國家的管道清洗噴頭所不能比擬的。
權利要求1.一種高效導流體噴頭,包括有多孔噴射體(1)、穿頭(2),所述多孔噴射體(1)中有一條從進口(4)到喇叭口(5)貫通的流體內孔(6),并在所述喇叭口(5)的內環(huán)壁上設有若干個向內環(huán)壁的斜后方貫通的噴孔(7),所述穿頭(2)為圓錐形,其內為圓錐形空腔,所述多孔噴射體(1)的喇叭口與所述穿頭(2)的空腔口對接而成一體,其特征在于在所述穿頭(2)的空腔口中設有導流體(3),該導流體(3)是由圓底盤(8)和圓錐形導流體頭(9)組成一整體,該圓底盤(8)的外徑與所述穿頭(2)的空腔口的內徑相等,并將所述穿頭(2)的空腔口封閉,所述導流體頭(9)的錐頭正對所述進口(4)的中心,并在所述圓底盤(8)上沿所述導流體頭(9)的圓形環(huán)底開有圓環(huán)狀溝槽(10),該溝槽(10)的內、外側壁都分別與槽底成有圓夾角,其內側壁與所述導流體(9)的圓錐面形成圓滑的曲面,其外側壁與所述噴孔(7)的側壁連成圓滑的曲面并使所述溝槽(10)與所述噴孔(7)連通。
2.根據(jù)權利要求1所述高效導流體噴頭,其特征在于所述導流體頭(9)的導流角即圓錐形導流體頭(9)的在通過中心線的平面上的錐角為13°-25°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述高效導流體噴頭,其特征在于所述噴孔(7)為4-6個,并均布在所述喇叭口(5)的內環(huán)壁上。
專利摘要本實用新型涉及到高壓水射流技術的一種噴頭。該噴頭包括有多孔噴射體、穿頭。在多孔噴射體中有一條從進口到喇叭口貫通的流體內孔,并直通到穿頭的空腔中。在穿頭的空腔口中設有導流體,該導流體是由圓底盤和圓錐形導流體頭組成一整體,該圓底盤將穿頭的空腔口封閉,并在圓底盤上沿導流體頭的圓形環(huán)底開有圓環(huán)狀溝槽,該溝槽外側壁與噴孔的側壁連成圓滑的曲面并使溝槽與噴孔連通。該噴頭中避免了渦流及二次環(huán)流的產生。
文檔編號B05B1/00GK2203188SQ94224818
公開日1995年7月12日 申請日期1994年8月5日 優(yōu)先權日1994年8月5日
發(fā)明者陳玉凡 申請人:陳玉凡, 陳曦
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