[发明专利]一种实现前混合射流持续喷射的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面清洗技术，特别涉及一种实现前混合射流持续喷射的装置及方法，主要用于实现对液态水与磨料进行前混合喷射时，能具备长时间的稳定、持续喷射能力。可显著提高前混合射流的使用效果，直接改善表面清洗、钻探等要求大流量、长时间的使用场合，从而直接提高了前混合射流的工作效率。

背景技术

为有效清洗各类制品表面的腐蚀层(如锈蚀层、鳞皮)、油漆层、边角部加工毛刺等，通常采用混合式射流清洗技术。这种混合式射流清洗技术因为射流发生形式的不同，其清洗效果、射流稳定性等均存在巨大差异。

通常情况下，考虑到清洗操作的方便、快捷性，通常采用一种称为后混合射流的清洗技术，该技术是通过增压泵，如三柱塞泵将水压力增压至足够高的压力水平(如80MPa)，同时将此高压水传递至后混合喷嘴处，后混合喷嘴依靠自身的特殊形腔，在通水喷射时自动产生一个对应的自吸力，该自吸力即为砂路供应的基本动力源，该自吸力通过一个插在搅拌池中的管子将混合油高浓度砂粒的砂浆吸入喷嘴，并在喷嘴内的混合腔内完成混合后向外喷射，如此实现最终的后混合喷射，以此来实现清洗的目的。

相比后混合射流的清洗特性，采用前混合方式进行表面清洗具备如下几个显著优势：

1、所需压力水平可显著降低，前混合清洗压力要求基本在30MPa以内，通常在10MPa水平就可以实现有效清洗。

2、相对于后混合，前混合技术对能介的利用率显著提高，尤其在对水介质、砂介质以及电耗等方面，均能显著降低。

正是基于前混合这种显著的技术优势，国内外多家单位对其进行了深入的研发与实际运用，然而由于前混合射流发生方式的特点，其砂粒必须在进入喷嘴之前与高压水混合均匀，并且在高压状态下进行混合，这种特性直接造成前混合射流的供砂量受限。目前主要采用固定高压砂罐来存储待使用的砂浆，故前混合射流的一次性喷射时间常常因为高压砂罐内砂浆耗尽而被迫停止，停止喷射后立刻向高压砂罐内注入砂浆，待注满后在开启喷嘴进行第二次喷射。如此，前混合射流的喷射规律为间歇喷射方式，这对于长时间、持续性、大流量的使用场合就显得十分的难以接受。

发明内容

本发明的目的是设计一种实现前混合射流持续喷射的装置及方法，能实现前混合射流长时间持续、稳定的供砂。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明通过一个主罐与多个子罐的功能分配，实现各个子罐轮替向主罐供砂，而主罐内的砂浆始终保持在一个合理的范围内，且混合点设置在主罐的底部，由此而实现前混合射流具有稳定的、长时间大流量的砂浆供应，这种供砂方法不仅显著提高前混合射流的持续喷射时间与射流稳定性，同时对整个射流除鳞系统的能介利用效率、能量损耗等都具有有效的改善，对使用单位具有良好的使用价值。

具体地，本发明的一种实现前混合射流持续喷射的装置，其包括，至少一个用于存储砂浆的主罐；至少两个用于临时存储砂浆的子罐，分别通过管道、高压砂阀与主罐进口端连接；子罐进口端分别通过管路及相应的低压砂阀连接至一砂浆供应管路；至少三套重量测量装置，分别设置于主罐及子罐；水池或水箱，其出口管路设置过滤器、增压泵、控制阀，并分别通过若干子管路连接至主罐及各子罐，各子管路中分别设置高压水阀；一混砂器，其进口端分别通过管路连接水池或水箱和主罐出口端，混砂器出口通过管路连接至喷嘴；各低压砂阀、高压水阀、重量测量装置分别电性连接至一控制器。

本发明的一种实现前混合射流持续喷射装置的控制方法，其包括步骤如下：

1)先由砂浆供应管路向主罐以及子罐内注入砂浆，直至主罐内部的砂浆达到最大安全容量之后，再将各子罐注满，一旦注满后，立刻关闭主罐与子罐之间管路的高压砂阀以及子罐与输砂管路之间的低压砂阀，如此即完成了首次砂浆填充；

2)打开增压泵，水立刻通过管路经过过滤器之后进入增压泵，经增压后获得额定的水压力，并由高压管路向外供给；此时打开控制阀，高压水立刻进入主罐，此时主罐内部压力达到标准之后，其内部砂浆自动会进入混砂器与来自水箱的高压水混合传输至喷嘴，并由喷嘴喷出；

3)当主罐内部的砂浆耗费殆尽时，其重量产生变化，如此主罐底部安装的重量测量装置以固定频率向控制器传递重量信号，主罐重量值低于某一标准之后，控制器立刻向盛有足够砂浆的第一个子罐发出信号打开高压水阀，此时该子罐内部的压力也会立刻提升至同一压力值，延迟一段时间后，控制器再向高压砂阀传递打开信号，此时该子罐内部的高浓度砂浆自动进入主罐，从而确保主罐内部的砂浆量保持在对应的范围内；