[实用新型]高效导流体喷头

说明书

本实用新型涉及到高压水射流技术的一种喷头。

目前，国内上下水及工业用水管道的清洗主要采用手工及半机械化作业，即用竹竿捅，手摇铰车拉等笨重方法清理。这种方法不但费工费时，而且操作工人十分艰苦，又清不净，清完很快又堵。近几年高压水射流管道清洗技术在我国大城市有所应用。但是，喷头技术很落后，结构原始，品种单一，使用压力过低，喷射效果很差，不适应管道清洗的需要。国际上少数发达国家管道清洗用的喷头水平较高，已经形成商品。一般喷头是由多孔喷射体和穿头组成，高压水从多孔喷射体进口进入，然后从喷孔喷出形成高速水射流，流速可达150－200m／s。这多股高速高能量水流可有效地冲掉管道中的结垢物和堵塞物。同时，藉助喷射反作用力推动喷头系统前进。但是这种喷头又存在这样一个问题，就是在喷头中没有导流体及稳流曲线，因此在喷头中流体的蜗流及二次流动现象严重，水力损失很大，导致射流喷射效率下降，降低生产效果。

本实用新型的目的是提供一种高效导流体喷头，在该喷头中避免了蜗流及二次环流的产生，完全保证了高压水流的高效流动，该喷头具有强力冲击效果。

本实用新型的要点是，在多孔喷射体中设有导流体，导流体与多孔喷射体中的流体内孔之间的环形腔体的巧妙设计与有机配合构成了高压水流的高效导流空间。该空间使高压水流在这里的能量损失为最小，以便使从喷孔射出的水射流发挥最佳喷射效果。

下面结合附图进行详细说明。

图1为高效导流体喷头外形图

图2为高效导流体喷头的结构示意图

图3为导流体结构示意图。

如图1、图2、图3所示，高效导流体喷头包括有多孔喷射体1、穿头2，所述多孔喷射体1中有一条从进口4到喇叭口5贯通的流体内孔6，并在所述喇叭口5的内环壁上设有若干个向内环壁的斜后方贯通的喷孔7，所述穿头2为圆锥形，其内为圆锥形空腔，所述多孔喷射体1的喇叭口与所述穿头2的空腔口对接而成一体，在所述穿头2的空腔口中设有导流体3，该导流体3是由圆底盘8和圆锥形导流体头9组成一整体，该圆底盘8的外径与所述穿头2的空腔口的内径相等，并将所述穿头2的空腔口封闭，所述导流体头9的锥头正对所述进口4的中心，并在所述圆底盘8上沿所述导流体头9的圆形环底开有圆环状沟槽10，该沟槽10的内、外侧壁都分别与槽底成有圆夹角，其内侧壁与所述导流体9的圆锥面形成圆滑的曲面，其外侧壁与所述喷孔7的侧壁连成圆滑的曲面并使所述沟槽10与所述喷孔7连通。

如图2、图3所示，所述导流体头9的导流角即圆锥形导流体头9的在通过中心线的平面上的锥角为13°－25°。并且所述导流体头9的头部为圆秃头。

所述喷孔7为4－6个，并均布在所述喇叭口5的内环壁上。

如图1、图2所示，卡子孔12为喷头安装在喷枪上所用卡子的快速安装孔。

从理论上分析和推导，可以得出导流空间的能量损失方程式：

h_v＝η〔1－( (F₂)/(F₁) )²〕·

中：h_v－－能量损失值

η－－与导流体角度δ、粗糙度有关的系数

V₂－－水流计算出口断面上的速度

F₁－－水流计算入口断面积

F₂－－水流计算出口断面积

由公式可知，只要导流体设计合理，保证光洁度要求，同时，水流经过的断面积变化不大，就可使能量损失达到最小值。

现将能量损失做如下分析：

（1）如图2所示，由于设置了特殊设计的导流体3，流体从断面Ⅰ－Ⅰ处向Ⅱ－Ⅱ处流动时，由于断面变化平稳，故它始终会紧贴界壁，形成不了蜗流。而流速略有提高产生的能量损失被压力略有下降而补偿。由断面Ⅱ－Ⅱ到Ⅲ－Ⅲ时，断面略有增加，由压力略有提高产生的能量损失被流速略有下降而补偿。故能量在导流空间基本没有损失。

（2）如图2所示，由于流体内孔6、导流体3、喷孔7之间是圆滑的曲面连接，并且在加工时，要求导流空间的内外界面加工十分光滑，大大降低公式中的η值，使能量损失hv达到最小。

（3）导流体的导流角δ值最佳范围为13°－25°，最大不得超过25°。在这个范围内流体的能量损失最小。

综上所述，这种高效导流体喷头由于具有特殊的结构设计和稳定流动环形空间，避免了蜗流及二次环流的产生。同时，配合腔间界面的高表面光洁度及优化导流角，完全保证了高压水流的高效流动。因此该喷头具有强力冲击效果，是国外一些发达国家的管道清洗喷头所不能比拟的。