一种淹没式多接头空化喷头的制作方法

本发明涉及流体技术领域，特别涉及以空化为原理的一种淹没式多接头空化喷头。

背景技术：

目前，随着海洋对海洋的开发，海洋设备也越累越多，由于船舶、桥梁、海洋平台等长期侵泡在强腐蚀性海水和强附着力的海洋生物环境中，导致大量细菌粘附在其材料表面，形成很厚的附着层和污垢层，鉴于这些附着物对船舶航行速度和设备寿命有很大影响，因此，海洋设备的清洗将是一个非常巨大的工程。

针对国内外清洗技术及应用的分析。目前清洗方式有船坞清洗和水下清洗，包括刮铲技术、喷砂技术、转刷技术、声场技术、高压和超高压水射流技术、磨料水射流技术、淹没型空化水射流技术；刮铲技术效率低、清理工期长，不再是主要清洗方式,常作为辅助手段出现。喷砂操作简单,设备成本低廉,但对环境污染严重,危害工人健康。转刷适用于软质生物的清洗,而对搁板状生物难去除。磨料水射流和声场技术由于存在技术难点,仍需进一步研究。高压水射流清洗高效,但安全操作需要专业培训,且二次返锈问题严重。超高压成套清洗设备能很好地解决返锈问题和废水废渣的回收。但这些清洗技术普遍会对船舶的基底涂层产生破坏。

技术实现要素：

为了克服上述清洗技术的不足，本发明的目的在于提供一种淹没式多接头空化喷头，该空化喷头是利用空化泡在脉动和破裂时，在液体中产生声微流、喷注和冲击波等强声效应，剥离样品表面的杂质，达到清洗的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种淹没式多接头空化喷头，包括一个进水口a、三个出水口b以及连接在三个出水口b上的空化喷嘴，所述的空化喷嘴包括采用螺纹依次连接的弹簧片喷口4、震荡腔1和导流腔2；震荡腔1内设置有震荡子3；导流腔2内壁上设置有导流槽；

所述的弹簧片喷口4为柔性材质制成的喇叭状，边缘为锯齿结构，在喷口中心设置有震动簧片5形成窄缝。

所述的进水口a与三个出水口b互成120°，以抵消进水口轴向与径向的反作用力。

所述的震荡子3的内部是中空的，并开有六个孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)给空化喷头加上震动簧片5，增强空化波共振效果。

(2)采用淹没式三喷嘴接头，增大了清洗面积；并且可以抵消一部分轴向和径向的反作用力；在淹没状态下会提高冲蚀效果。

(3)低压力的空化射流清洗能保证在清除污垢的同时，不破坏被处理表面上油漆防污防腐涂层；安全性能高，不会对使用者造成危险，能够有效保障作业人员的安全。

附图说明

图1是本发明的结构组成示意图。

图2是本发明的进、出水口示意图。

图3是本发明的空化喷嘴结构示意图。

图4是本发明弹簧片喷口4的狭缝示意图。

图5是本发明弹簧片喷口4的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的描述：

参照图1、图2、图3，一种淹没式多接头空化喷头，包括一个进水口a、三个出水口b以及连接在三个出水口b上的空化喷嘴，所述的空化喷嘴包括采用螺纹依次连接的弹簧片喷口4、震荡腔1和导流腔2；震荡腔1内设置有震荡子3；导流腔2内壁上设置有导流槽。

参照图3、图4、图5，，所述的弹簧片喷口4为柔性材质制成的喇叭状，边缘为锯齿结构，在喷口中心设置有震动簧片5形成窄缝。

参照图1、图2，所述的进水口a与三个出水口b互成120°，以抵消进水口轴向与径向的反作用力。

参照图3，震荡子3的内部是中空的，并开有六个孔，它对流体有节流效果，会增加流体的流速、减小压强，由于压力梯度的作用是空化泡破裂，当液体从喷口喷出时，条形喷口前设置有向外延伸的震动簧片5，弹簧片将喷孔分割成两个平行的狭缝，参照图5

本发明的工作原理为：当高压水泵射入高压液体时，经过进水口a，从三个出水口b进入三个喷嘴内，进水口与三个出水口互成120°，以抵消进水口轴向与径向的反作用力，液体进入空化喷嘴图3时，经过导流腔2，在导流槽的导流作用下，形成湍流，引起震荡子3的震动，会在震荡腔1内产生大量的空化泡，空化泡进入有弹簧片喷口4时，自窄缝喷口喷出后，由于流速较快以及流体粘度作用，在射流轴线两侧将产生两串涡流，涡流在窄缝两边轮流发出，旋转方向相反，这些涡流旋转会导致射流横向上流压的脉动性变化，同时也会引起簧片的震动，就会产生强烈的边棱音，对船体的污垢层有一个震动效果，喷射出去的液体对靶体也会有一个破坏效果，从而达到清洗的目的。当喷头在水下作业时，射流从喷嘴高速喷出后,与周围静止液体或低速环流产生剪切作用,形成旋涡空化水射流，也会增强靶体表面破坏效果。

本发明强调了空化水射流低压时的强侵蚀作用和不会破坏涂层的技术特点,突出了水下清洗的优势和必要性。最后,总结了超高压大功率的船坞清洗特点,提出了以淹没型空化水射流技术为主,多种技术相结合的船体水下清洗成套设备的发展趋势,从而实现低能耗、无破坏、绿色环保的船体污损清洗。

技术特征：

技术总结
一种淹没式多接头空化喷头，包括一个进水口、三个出水口以及连接在三个出水口上的空化喷嘴，所述的空化喷嘴包括采用螺纹依次连接的弹簧片喷口、震荡腔和导流腔；震荡腔内设置有震荡子；导流腔内壁上设置有导流槽；当液体进入空化喷嘴中，引起震荡子的不规则运动，也会引起簧片的震动，这些波动对被洁净物体表面污染物有很强的剥离作用；由于压力梯度的作用产生的高密度空化泡，这些空化泡在物体表面局部微小区域溃灭产生的强大微射流冲击力也会清洗坚硬污垢和附着海生物，因此，空化射流水下清洗技术的开发与应用，对船舶乃至一切长期侵泡在水中的设施都具有重要意义，解决了长期以来困扰人们的水下工程难题。

技术研发人员：王治国;狄立辉;郑杰;窦益华
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2018.06.29
技术公布日：2018.10.16