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1、超高压水射流技术的应用,指导老师： 汇报人：,水射流加工(Water JetCuting) ：俗称“水刀加工”。即是利用超高压(达数百MPa)水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去除等加工。 超高压水射流应用广泛,在食品加工，机械加工，石油开采，工业除锈等方面都有涉及。,一、清洁二、灭菌三、切割,一、清洁 按用途分：管道清洁，表面处理机清洗，管束清洁，箱/罐容器清洁。,1、管道清洁：是高压水射流主要的清洁场所。管道中运送的物质，时间长了会在管壁上形成附着，严重时会堵死管道，影响管道正常运行。采用高压水流对于管道内部进行清洁，安全、快速且环保。汽车、建筑、油田经常见到高压水射流设备的采用
2、。,2、表面处理及清洗。沥青、混凝土或金属涂层在浇灌、涂抹前，表面必须先清理和处理设备，高压水射可用来去除铁锈、旧涂层，混凝土再次浇铸前或提供新涂层前，对表面需做打毛等处理工作。 采用220230MPa压力、50L/min流量的旋转水射流,对于双面薄板,除锈速度为3m/min，该除锈效果均可以满足涂装要求。,一、清洁,3、管束清洁：换热器、蒸发器、加热器中会采用由大量的直径较细的管道组成的管束，用于热量转移，在管道中进行传输的介质会在传送过程中在管道内部形成附着物，将管道变窄，同时附着物也会腐蚀管道，最终导致管束效率降低，严重时管道完全堵塞或爆裂。采用高压水射流清洗，可恢复管道的传热效率，保证
3、整个系统的正常运转。,一、清洁,4、箱/罐容器清洁。这是工业清洁中比较难的清洗方式，比如一个反应釜，一个罐体，操作人员不可能带着机器下到罐里清洁，这样有很大的危险性，必须采用良好的设备或良好的工具才能够在罐内做到清洗，所有厂家都会选择三维罐内清洗方式。比如采用超高压水的压力，在罐内进行良好清洗，可以做到无死点。,一、清洁,三维罐内清洗系统：包括高压清洗机抽液及抽水系统、长管空气呼吸器防护系统、自动控制系统、废气净化系统。 高压清洗机是整个清洗工艺的核心部分，它主要包括供水装置和高压泵，其次是自动调压装置，最后是三维旋转喷嘴和三维旋转喷嘴定位机构等部分。水通过高压清洗机供水装置经高压水泵处理后，
4、压力就能达到200-300 bar（1bar=0.1Mpa），最终通过三维旋转喷嘴把水射流喷射到容器的内表面上，这样就能对清洗对象产生一种冲蚀、剥离、铲除的作用，进行清洗。,二、灭菌超高压水射流灭菌方法(西南交通大学药学院王盛民教授的发明专利）： 该方法是一种利用超高压水射流瞬态卸压的膨化作用而使微生物破碎的灭菌方法，在研究的压力范围100350 MPa内的杀菌效果随着压力的升高而提高，取得了较好的效果，显示了该灭菌方法的可行性，该方法是一种安全、高效、低耗、无污染的灭菌新方法。,超高压水射流灭菌方法的延伸：1）牛奶保鲜：牛奶经 50MPa 处理，其微生物指标优于“巴氏杀菌、灭菌乳卫生标准”
5、中巴氏奶的规定，250300MPa 超高压奶的保质期可在冷链下保存 5 个月(巴氏奶为 35 天)。2）白酒超高压水射流催陈研究：白酒经 50300MPa 处理后，香气优雅，酒体醇和，绵柔爽净，尤其空杯留香纯爽、持久，起到了良好的催陈效果。3）超高压水射流粉碎研究：珍珠粉碎后粉体平均粒径为 2.5m，螺旋藻粉碎后可达386nm。,三、切割 水射流切割所加工的材料品种很多,主要是一般切割方法不易加工或不能加工的非金属或金属材料,特别是一些新型和合成材料。,1、超高压水射流切割技术加工特点（绿色制造）切割品质优异,加工质量高切割速度快,生产效率高切割工艺适应性强,切割范围广泛可切割任意轮廓,具有高
6、度弹性化工作环境好、操作安全可靠加工成本低，清洁卫生、环保无污染,2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：1）军事领域：用于切割高强度钢板、装甲板、各种特殊装修材料，各种战车的履带、防弹玻璃、车体、弹药等。清理战争遗留的地雷和炸弹以及爆炸物处理，军用机场跑道附胶层及冰层的剥离、原子核反应堆及废料的切割、军港水下结构物及沉船的切割、军事工事及工程的破岩等。,2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：2）建材工业和建筑装潢领域：具有其他切割技术缺少的技术优势，可用于切割大理石、花岗岩、玻璃纤维、陶瓷、石棉等材料，也可切割复杂形状的石材拼花，切割尺寸精确，无污染。可用水射流切割技术去除工件外部的氧化铝
7、、铸件上的型砂及陶瓷涂层等，也可切割常规方法难以切割的灰铸铁件。,2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：3）采掘业领域：射流切割岩石时产生的粉尘和摩擦火花少，如地下开采岩石，粉尘的减少改善了工作环境，摩擦火花的减少使得采煤时引发瓦斯爆炸的可能性大大减小。针对不同硬度煤层和不同类型钻孔扩孔的超高压水射流扩孔设备能够增加钻孔周围煤体的暴露面积，增大钻孔的卸压范围和影响半径，从而提高钻孔的抽排效果。,4）汽车制造业领域：用于切割仪表盘、内饰及外饰件、门板、车窗玻璃，不需要模具，可提高生产线的加工柔性。,2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：5）食品工业领域：用于切割松脆食品、菜、肉等，可减少细胞
8、组织的损坏，增加存放期。切割食品时，“数控水刀”用数控装置可以控制其切割速度及路线，可以最大限度地保持被切割物的营养成分，不会造成细菌传播且形状规整。,6）纺织工业领域：用于切割多层布料，提高切割效率，减少边端损伤。水切割还广泛应用于服装裁剪、制鞋下料等，水射流切割和有效的排料在制鞋下料中能够节省多达18%的原材料。,2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：7）航空航天领域：如钛合金、碳纤维、特种夹层厚玻璃、有机玻璃、蜂窝板、陶瓷隔热层、特种橡胶、金属基及陶瓷基复合材料、火箭固体燃料的切割、仪表盘加工等。,8）电子工业领域：用于印制电路板的轮廓切割，集成电路芯片制造中的晶圆切割和陶瓷拼花工艺中的切割工序等 。,谢谢！,
