高压水射流管式空气预热器清洗方案—射流作用力与射流直径参数计算

高压水射流清洗技术是以水为介质，利用高压水发生装置产生高压水，通过喷嘴将巨大的压力转变为能量高度聚集的水射流，利用高压水射流的强大冲击力冲击污垢，把污垢剥离、清除，从而达到清洗的目的。由于高压水射流具有冲刷、楔劈、剪切、磨削等复合破碎作用，可立即将结垢物打碎脱落并冲走，从而实现垢层和管壁的分离。之前我们介绍了高压水射流清洗锅炉管式空气预热器出口速度参数计算，以下主要介绍射流作用力与射流直径参数计算。

一、射流作用力参数计算

喷嘴前孔喷出的高压水射流对管内堵灰的作用力F₁，根据动量定理及垂直射流的特点，可以推导出：

 公式(1)

同理，喷嘴反射孔喷出的射流对管壁的作用力F₂为：

 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为：

 公式(3)

由牛顿第三定律可知，管内堵灰和管内壁对喷嘴的反作用力F'₁和F'₂分别与F₁和F₂大小相等，但方向相反。即有：F'₁＝F₁，F'₂＝F₂。因此，管内壁及堵灰给喷嘴的前进推力F₄应为：

 公式(4)

喷嘴及高压软管在管内前进时所受到的推力F₅为：

 公式(5)

二、射流直径参数计算

水射流自喷嘴喷出后就逐渐扩散，距喷嘴出口距离为l时的射流直径 D 可由下述经验公式求得：

 公式(6)