正文 第二章 噴水(2 / 3)

隨著能源、輕工、化工、電子等工業的發展,多功能的工業和民用高層建築的湧現,迫切需栗設置現代化滅火設施。自動噴水滅火設備是一種固定式現代化滅火設施,具有良好的滅火效果。自動噴水滅火設備工作性能穩定,滅火效率高,維護簡便,使用期長,能用於一切用水滅火的場所。

現在,美、英、日等國設立了自動噴水滅火設備的研究:機構和應用監督機構,有專門的廠家進行生產,產品已標準化、係列化,成套供應。在自動噴水監控技術上已采用電子計算機,自動化程度越來越高。我國從30年代起,已有民用建築從國外引進自動噴水滅火設備。新中國成立後,有些新建的高層建築和廠房也設置了自動噴水滅火設備。

2.5礦山采掘機械噴水鑽頭

在歐洲已經使用了噴水鑽頭的時候,美國的礦山企業還投有使用。1984年隧道掘進設備聯合體受委托進行研製和試驗。聯合體的美國公司研製聯合采礦機和滾筒式采煤機上的中低壓噴水鑽頭;北美、歐洲、日本的公司研製鑽機的噴水係統。

噴水鑽頭根據水壓,可分為五類:低壓(0-0.5MPa),中壓(0.5-20MPa),中高壓(20-14CMPa),高壓(140-400MPa),超高壓(400MPa)一個理想的噴水鑽頭應該是用很少的流量產生很高的水壓。

高壓噴水鑽頭。70年代開始,德國和北美就開始進行試驗,這些噴水鑽頭被裝在帶有流動切割頭的隧道鑽掘機上進行試驗。由於旋轉密封、高壓放大器等主要部件可靠性差和壽命短,所以沒有研製滾筒式采煤機的噴水鑽頭。

中高壓噴水鑽頭。現在裝在切割機和鑽機上的噴水鑽頭具有35MPa到70MPa的水壓。為了提高巷道掘進機在切割堅硬岩石時的切割能力,正在研製試驗70MPa到160MPa壓力鑽頭。

中壓噴水鑽頭。具有0.5-20MPa的壓力的噴水鑽頭主要用來降塵和防止瓦斯爆炸,這種壓力的水射流不能提高鈷頭對煤岩的切割能力,卻能冷卻鑽頭,延長使用壽命。

低壓噴水鑽頭。自1972年以來,被英國的巷道聯合掘進機采用,水壓約為4MPa。這種噴水鑽頭略能起到降塵作用。它既不能提高鑽頭的切割能力,也不能充分地冷卻鈷頭。但是,它能夠阻止火花並避免瓦斯爆炸。

用噴水鑽頭切割煤和岩石,最好的試驗結果是通過使麻中高水壓而獲得的各種帶有噴水鑽頭的采礦機械應用的截齒有可轉動的鎬形截齒,切向截齒和徑向截齒。水射流的壓力為35-70MPa。

美國第一台帶有噴水鑽頭的巷道聯合掘進機,流量為8a1/min,壓力為70MPa。水射流在鑽頭前指向工作麵噴射。這種噴水鑽頭增強了掘進機的能力,使呼吸性粉塵降低到2mg/m8以下。

歐洲公司在1981年研製了計算機控製係統,用於采掘機械的自動控製、導向、故障診斷和定相位供水噴射。噴水鑽頭僅當機器運行時才工作。當切割電動機的額定力矩達到70%的時搞,傳感器通過電磁閥門供水。通過這些可靠的設備,水射流可按預計的要求進行噴射。

2.6鑄鋼件水射流清砂

機械製造業、特別是重型機械製造業。大量使用鑄鋼件毛坯。鑄件的重量小到幾公斤,大到上百噸,在機械加工之前都必須首先進行清砂。我國一些大型鑄造業至今仍使用著前蘇聯60年代老的清砂設備,目前已經陳舊落後。就現代清砂技術清砂工藝而言,可采用幹式拋丸與噴砂,也可采用水及高壓水射流清砂。水射流清砂的顯著優點是清砂過程中不起灰塵,衛生條件好投資省、基建速度快以及清砂用水可淨化與循環使用。

噴咀是高壓水射流能量轉換的主要元件。鑄鋼件清砂噴阻的材料可選用精細陶瓷、硬質合金及寶石等,以提高使用壽命。噴阻結構多采用圓錐收斂式孔形,噴咀內孔的粗糙度***般應限製在0.1-0.012之間,以便提高射流密集性及切割破碎砂型能力。

鑄鋼件水射流清砂的主要技術參數有:水射流軸心速度、衝擊力及最大衝擊壓強,水槍壓頭,耗水量和水槍噴咀直徑。其中水射流清砂的汙水淨化和砂的再生使用是不可分割的係統工程。所以在係統和設備的選擇和設計時必須同時考慮。

2.7噴灌

噴灌是利用水泵將水加壓,或利用水源的自然落差,通過噴頭將水灑到空中,均勻地散成細小水滴對作物進行灌溉。與地麵溝灌相比,噴灌可省水30%-50%,增產10%-30%。此外,噴灌不受微地形起伏的影響,具有省工,提高利用率,減少水、肥、土流失等優點。

噴灌係統主要包括水源、動力、水泵、輸配水管道和噴頭等部分。有固定式、半固定式和移動式三種類型。

固定式噴灌係統設有固定泵站或有壓水源。全部幹、支管固定埋於田間凍土層或耕作層以下,按一定間距裝設豎管伸出地麵並裝噴頭。半固定式噴灌係統幹管固定埋於田間,每隔一定間距伸出一個給水栓向支管供水,支管可移動。移式噴灌係統使用活動泵站。幹、支管均在需要灌溉的田塊上臨時安裝,全部用輕便管道和快速接頭、支管實行輪流灌溉。

噴灌用噴頭有低壓(近射程)、中壓(中射程)、和高壓(遠射程)三類。其中以中壓噴頭應用最廣。噴頭結構按其射出水流形式的不同,有射流式和漫射式兩種。漫射式噴頭的結構簡單、製造容易,耗材少,但射程短,噴灌強度大,均勻性差,應用較少。射流式噴頭的射程遠,噴灌質量好,為中、遠射程噴頭的基本類型。常用的射流式噴頭有手持式、搖臂式、葉輪式和全射流式等多種。其中以搖臂式噴頭應用最廣。

射流式噴頭是利用壓力水通過一個斷麵縮小的噴阻,形成高速水流射入空中,水的質點高度紊亂,在空氣中形成氣水流。噴咀出口處的流速可高達30-40m/s。

對一個噴頭而言,除了要求運轉可靠外,它應有盡可能遠的射程,必要的噴灑均勻度和允許的噴灌強度。這裏所謂水滴直徑是指水射流離開噴槍後,在空氣中飛行的過程中經破碎、霧化、落在地麵(或農作物葉麵)上的水滴大小。

天然降雨與噴灌水滴的情況不一樣,不能隻看雨滴大小來判斷大雨還是中、小雨,而應該考慮降落速度等雨滴的綜合效果,因為天,滴降落速度一般比噴灌水滴快,因此即使較小的雨滴也具有較大的動能。而噴灌的雨滴一般降落速度較慢,故在打擊力相同情況下,水滴可大些。

由於水射流破碎成水滴的過程是逐漸變化和不均勻的,因此從噴頭噴出來的水滴大小,隨距離而異,即使在同一地點上的水滴直徑也有大有小。因此一般引用水滴平均體積直徑平均來描述。

水滴直徑的測量方法有光電法、濾紙法等,我國采用的多是濾紙法。這種方法是利用吸水性較強、厚薄比較均勻的紙,測量落在濾紙上的水滴印痕推算出水滴直徑。

2.8高壓水射流消除隱患

所謂“消除隱患”,涉及到任何類型的軍用引爆元件的銷或拆卸問題,其中包括火箭、導彈、炮彈等。用高壓水射流“消除隱患”既安全又有效。

火箭發動機是火箭和導彈上的一種動力裝置。根據所用推進劑的不同可分為液體火箭發動機和固體火箭發動機。高壓水射流技術在這兩種火箭發動機的清洗和清理上得到了應用。