基于500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制

超高压(420～500 MPa)、大流量(4～6 L/min)的射流参数,是畜禽胴体高压冷态切分等纯水切割应用和碳纤维复合材料等磨料水切割应用确保质量和效率的关键因素。分析了水切割主机用超高压、大流量的增压器液力端设计难点,介绍了基于双组500 MPa超高压增压器并联的大流量水切割主机研制关键技术,探讨了双组增压器并联结构的脉动情况,结果表明该水切割主机能稳定地发生超高压、大流量的射流工况。     

500 MPa水切割射流发生装置的设计

超高压水切割技术应用于碳纤维等纤维增强复合材料切割加工,射流压力和工作流量的工况参数是高质高效切割复合材料的重要前提条件。探讨了纤维增强复合材料水切割机理和射流工况参数,介绍了500 MPa压力级的纤维复合材料水切割射流发生装置参数计算,阐述了射流发生装置主要结构,运用有限元分析方法校核射流发生装置主要部件,通过计算、分析和试验表明射流发生装置满足切割射流工况要求。     

钻井泥浆罐自动化清洗与回收成套设备研制

泥浆罐在使用过程中,泥浆容易产生沉积,出现罐容降低、影响新浆品质等问题,必须定期清洗。给出泥浆罐机械清洗的工艺流程,泥浆罐沉积物在射流冲击作用下破碎、溶解,经抽料回收模块抽出,输送进入泥浆分离模块,在重力式斜板沉降和离心式分离的共同作用下,实现沉积物减量回收。针对关键设备喷枪的设计中引入空化射流,提高射流打击力和有效射程,并且针对不同罐型设计不同摆动角度的喷枪,实现喷枪射流在罐内的全覆盖。特殊设计了斜板沉降系统,给出了斜板沉降器的结构和参数,确定了斜板面积和数量,计算了布水穿孔花墙孔口面积和数量,实现沉积物大流量下的快速分离。在实际工程应用中完全替代人工清罐,并达到环保和沉积物减量回收的目的。     

基于射流机理的泥浆罐清洗工艺参数研究

针对传统钻井泥浆罐清洗采用人工进罐作业,存在安全隐患及效率低等问题,结合泥浆罐结构和罐内油泥沉积特点,从泥浆罐清洗工艺出发,分析“以油洗油”射流方式对罐内油泥冲击、破碎和溶解的清洗机理,开展射流轨迹模型、喷枪清洗模式、射流打击力等研究。结果表明,当射流压力为0.7 MPa、流量为500 L/min、喷嘴出口直径为18 mm时,以白油为射流清洗介质,当靶距为8 m时,射流打击力为213 N,所研制的三维旋转喷枪完全满足典型钻井泥浆罐清洗作业要求。同时,三维旋转喷枪设置有罐底和罐壁2种分区清洗模式,通过清洗模式的切换,实现泥浆罐全方位清洗。研究结果可为泥浆站钻井泥浆罐安全、高效、自动化清洗提供参考。     

成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺研究

针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套负压抽吸及清洗泵送系统以及油水分离系统,完成成品油罐清洗成套设备研制。水射流清洗及水处理试验效果良好,实现了25～10 000 m³各种结构类型的成品油罐高效、安全清洗。研究成果可为各类成品油罐无人进罐清洗提供工程方案和理论设计依据。     

超高压纯水射流切割羊胴体试验

目的:减少机械切割羊肉损耗。方法:采用龙门式超高压纯水射流切割平台，针对羊胴体的不同部位，选取不同的参数进行试验。对比切割效果、找出合适的切割参数并分析切割损耗。结果:针对常温羊肉、冷冻羊肉、羊排、羊脊柱、羊腿、羊颈部、剔骨取肉等几个方面进行了试验，明确了羊酮体不同部位、不同试验参数对切割效果的影响。结论:纯水射流切割对冷冻羊酮体的不同部位适应性不同，但均可以获得良好的效果而且损耗很小，对常温羊肉、羊腿、羊颈部等部位的切割效果不佳。