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超高压水射流灭菌研究

超高压水射流灭菌研究
超高压水射流灭菌研究

列为四川省科技支撑项目项目,用于纳米混悬、脂质体等新型给药系统研究;2012年被列为四川省应用基础项目和国家自然基金面上项目,开展对其有效单体成分和药效物质基础和机制等深入的分子机制研究。因此,本项目作为新药的基础性研究,具备了良好的临床应用前景,将产生较好的经济效益与社会效益。

目前成果的经济效益主要体现在企业新药研发和科学应用价值方面。该项目的完成为藏药成药的研究和药材质量标准规范化,以及藏药在肝病等优势病种治疗的研究开发和临床应用提供具有重要指导意义和社会价值。发表代表性学术论文19篇,其中SCI收录论文2篇,SCI论文他引3次,CNKI论文他引74次,CSCD他引9次;此外通过专利公开、学术会议交流、专题报告、研究生培养、咨询服务等方式进行推广,产生积极的社会效益。

超高压水射流灭菌研究

王盛民*等(生命学院)

1 概述

本项目属于工业灭菌技术与机械工程的交叉科学技术领域。

基于传统热力灭菌法具有导致热敏性成分分解、挥发性成分散失、高耗能和批式生产的缺陷,探索低温、节能、连续的冷杀菌技术成为一种发展趋势。

本项目的主要创新成果在于建立了具有自主知识产权的超高压水射流灭菌方法,包括:①首次利用超高压水射流技术的压力骤降而产生膨化作用的原理,对微生物进行膨化处理,达到了彻底杀灭微生物的目的,建立了一种新的灭菌方法——超高压水射流灭菌方法,构建了超高压水射流灭菌技术平台;②超高压水射流技术可明显改变细胞形态,对微生物具有显著的杀灭效果,验证了成果持有人提出的“微生物膨化灭菌”假说,初步探讨了超高压水射流的灭菌机理;③通过研究超高压水射流对中药成分的影响及该技术用于牛奶保鲜的研究,证实了超高压水射流技术作为一种可连续化生产的冷杀菌技术是完全可行的;④进行了超高压射流法催陈白酒和粉碎矿物药研究,扩展了超高压水射流技术的应用范围。

利用超高压水射流灭菌方法,在100MPa条件下对撞式处理,灭菌效果符合国家标准《巴氏杀菌、灭菌乳卫生标准》(GB 19645-2005)的卫生标准,牛奶保质期可达65天甚至更长(巴氏奶仅3~5天);用于保健食品类“口服液”的生产工艺中,灭菌效果符合《保健食品通用卫生要求》(卫生部卫监发[1996]第38号)中有关微生物指标的规定。

该成果在灭菌技术方面具有创新性,达到了国内领先水平。该技术具有低温、节能、连续灭菌的特点,解决了长期困扰中药液体制剂、乳品饮料灭菌的技术瓶颈。该成果取得了具有自主知识产权的原创性成果,取得了发明专利《超高压水射流灭菌方法》(ZL200410040040.5)和实用新型《基于超高压水射流瞬间卸压技术的酒精饮料催陈系统》(ZL200920040968.1)2项专利,申请相关发明专利3项;发表学术论文16篇;培养研究生3名。

超高压水射流灭菌法既克服了热力灭菌可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失的缺点,*作者简介:王盛民,男,教授。

又弥补热力灭菌法耗能高、只能批式生产的缺陷,是一种安全、高效、低耗、无污染的灭菌新方法。该技术具有方法简单连续,设备生产定型,质量稳定可控,适应范围广泛等优点,是灭菌工业技术上的创新。随着技术的进一步推广应用,必将为为企业带来巨大的经济效益和社会效益。它不仅适用中药液体制剂,而且在食品、饮料行业也具有广阔地应用前景。

2 主要科技创新

2.1 立项背景

工业杀菌技术自诞生以来,一直以热力杀菌为主,它几乎伴随着工业的整个发展过程。热力灭菌法是利用高温使微生物原生质体变性凝固、细胞膜损伤、酶失活、蛋白质变性、DNA损伤而导致其死亡。但是,热力灭菌法可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失,高耗能及批式生产是其致命的缺陷。因此,长期以来人们一直在探索适用于大生产的、节能的、连续的冷灭菌方法。

在中药膨化技术和超高压水射流技术启示下,提出了“微生物膨化灭菌”假说:在超高压下微生物的细胞形态及蛋白质形状不变,水分子之间的距离将缩小,并渗透和填充到细胞内及蛋白质的氨基酸周围,当超高压瞬间骤降后,水分子汽化而发生爆炸,巨大的膨化力破坏了细胞形态及蛋白质的空间结构;同时,接近临界状态的蒸汽可穿透微生物的细胞膜而致其受损甚至彻底破坏,从而达到杀灭微生物的目的。

该成果从方法学上创新,首次利用超高压水射流技术的压力骤降而产生膨化作用的原理,对微生物进行膨化处理,以达到彻底杀灭微生物的目的,由此建立一种新的灭菌方法——超高压水射流灭菌方法,构建了超高压水射流灭菌技术平台。通过研究超高压水射流对微生物生物活性、生命结构及生理特性的影响,研究了超高压水射流技术的灭菌效果,验证了“微生物膨化灭菌”假说,初步探讨了超高压水射流的灭菌机理。通过超高压水射流对中药成分的影响及该技术用于牛奶保鲜研究,探讨了超高压水射流作为冷杀菌技术的可行性研究。

超高压水射流灭菌法既克服了热力灭菌可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失的缺点,又弥补热力灭菌法耗能高、只能批式生产的缺陷,是一种安全、高效、低耗、无污染的灭菌新方法。该技术具有方法简单连续,设备生产定型,质量稳定可控,适应范围广泛等优点,是灭菌工业技术上的创新,它不仅适用中药液体制剂,而且在食品、饮料行业也具有广阔地应用前景。

2.2 科技创新

2.2.1 建立了具有自主知识产权的超高压水射流灭菌方法

首次利用超高压水射流的超高压及瞬态卸压产生膨化作用而使微生物破碎,以达到彻底杀灭微生物的目的,由此建立一种新的冷杀菌方法——超高压水射流灭菌法,构建超高压水射流灭菌技术平台,具有技术创新性。

试验结果:

①真菌类(酿酒酵母、黑曲霉)经200MPa超高压水射流处理后,微生物初始为6×106cfu/ml 的杀灭率在100%,说明真菌类微生物对压力的耐受力较低(图1、图2)。

图1 酿酒酵母灭杀效果

②细菌类(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌)经350MPa超高压水射流处理后,微生物初始为6×106cfu/ml的杀灭率在98%以上,说明细菌类则需要较高的压力才有显著的杀灭效果(图3、

图4)。

图3 金黄色葡萄球菌灭菌效果

图4 大肠杆菌灭菌效果

③微生物的灭菌效果在各压力之间均有极显著性差异,说明在微生物杀灭过程中压力是主要影响因素。

④在较低超高压下高温影响大,较高超高压时温度影响较小,说明温度对灭菌效果有协同作用。

⑤不同微生物对压力、温度的敏感性各不相同。

2.2.2 验证了“微生物膨化灭菌”的假说

超高压射流技术可明显改变细胞形态,对微生物具有显著的杀灭效果,验证了“微生物膨化灭菌”的假说,为阐明超高压水射流灭菌机理,建立超高压水射流灭菌理论体系提供理论依据,具有理论创新性。

试验结果:真菌类(酿酒酵母、黑曲霉)经200MPa超高压水射流处理后,细胞形态发生显著变化,出现明显受损、破碎现象,使得微生物细胞失去生物活性,从而导致细胞死亡(图5、

图6)。

图5 酿酒酵母超高压前后细胞形态

图6 黑曲霉超高压前后细胞形态

2.2.3 证明超高压水射流技术作为冷杀菌技术的可行性

通过超高压水射流灭菌方法对中药有效成分的影响及该技术用于牛奶保鲜研究,证明超高压水射流技术作为一种低温、节能、连续的冷杀菌技术是完全可行的。

试验结果:

①液体制剂经超高压水射流灭菌后,各项卫生指标均符合《保健食品管理办法》(1996年3月15日卫生部令第46号发布)和《保健食品通用卫生要求》中有关微生物指标的规定。

②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”(GB 19645-2005)中巴氏奶的规定,250MPa~300MPa超高压奶的保质期可在冷链下保存5个月(巴氏奶为3~5天)。

③超高压射流灭菌的最高温度为80℃,温度显著低于超高温灭菌(135~150℃),时间短于巴氏灭菌(10s~20s)因此,超高压灭菌更有利于保全营养成分。

2.2.4 扩展超高压水射流技术的应用范围

进行超高压射流催陈白酒和粉碎矿物药研究,扩展了超高压水射流技术的应用范围。

试验结果:

①白酒超高压水射流催陈研究:白酒经50MPa~300MPa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。

②超高压水射流粉碎研究:珍珠粉碎后粉体平均粒径为2.5μm,螺旋藻粉碎后可达386nm。因此,超高压水射流技术具有广阔的应用前景。

2.3 与当前国内外同类研究、同类技术比较

2.3.1 热力灭菌

工业化杀菌技术自诞生以来,一直以热力杀菌为主,热力杀菌几乎伴随着工业的整个发展过程,是灭菌加工与保藏最重要的处理方法。但是,热力灭菌法可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失、高耗能及批式生产是其致命的缺陷。因此,长期以来人们一直在探索适用于大生产的、节能的、连续的冷灭菌方法。

2.3.2 超高压灭菌

早在1895年,H. Royer就进行了超高压灭菌的研究;1899年,Bert Hite报道了超高压能延长牛奶的保存期。1991年4月,日本的Meidi Ya公司利用超高压静态灭菌法生产了第一个超高压食品——果酱,随后又有果味酸奶、果冻、色拉和调料等超高压食品面市。超高静压杀菌技术实现了真正意义上的冷杀菌,但仍存在明显缺陷:①静态超高压杀菌所需压力很高(400~1000MPa),故装备结构要求和设备造价高。②超高压杀菌过程为批式处理,加工能力小,应用范围受到限制。因此,一种新的冷杀菌方法——动力杀菌技术越来越受到人们关注。

2.3.3 高压均质灭菌

均质技术是一项应用相当广泛的细化分散技术。从20世纪70年代初开始,人们尝试将高压均质机用于微生物的破碎,以回收细胞内的蛋白质、酶类等物质。这种利用高压均质技术对微生物菌体的破碎,就是动力冷杀菌技术的一种雏形。它虽然克服了热力灭菌和超高压灭菌的缺陷,但仍存在明显不足:①产量不易放大,不能满足生产需求(5L/h)。②工作压力较低(15-100MPa),灭菌质量不易控制。

2.3.4 超高压水射流灭菌

超高压水射流灭菌方法是利用超高压水射流瞬态卸压产生膨化作用而使微生物破碎,以达到彻底杀灭微生物的目的。其特点是:①灭菌过程温度较低(60℃以下),有利于保存热敏性成分和挥发性成分;②设备定型,造价适中,能耗低(为热力灭菌的1/10左右);③动态处理,效果稳定,能满足生产需要(0.3~1.2T/h)。

该研究属于具有自主知识产权的原创性成果,克服了热力灭菌法可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失的缺陷,符合工业化灭菌连续化生产的要求,该方法是一种安全、高效、低耗、无污染的灭菌新方法。

3 第三方评价意见

3.1 成果鉴定证书

2010年5月5日,四川省科技厅在成都组织召开了由西南交通大学完成的“超高压水射流灭菌研究”的科技成果鉴定会。鉴定委员会听取了课题组的工作汇报,经过质疑、讨论,形成鉴定结论:该成果在灭菌技术方面具有创新性,在中药液体制剂、食品、饮料等行业具有广阔的应用前景,达到了国内领先水平;鉴定委员会一致同意通过技术鉴定。

3.2 科技查新报告

2010年4月10日,四川省医学情报研究所出具的“科技查新报告”(编号:2011094)结论为:利用超高压水射流压力骤降而产生膨化作用的原理,对微生物的菌体进行破碎,已达到彻底杀灭微生物的目的,并由此建立一种适用于包括中药液体制剂、大输液、口服液等液体制剂的新的灭菌方法的研究,国内未查见有与其相同的研究文献和专利文献报道。

3.3 研究生论文:近几年,共有王存林、吴贞贞、樊迪、詹源文、徐柏三、孙会丽、姜延伟、廖勇等8个硕士研究生进行了有关超高压射流灭菌、催陈、粉碎、应用方面的研究,均已顺利通过论文答辩。

3.4 文献引证:有关论文多为2010年后发表,共有引证文献16次。

4 应用推广情况

该研究已申请专利5项(其中授权发明专利1项、实用新型专利1项),发表相关学术论文15篇。

南京大地水刀有限公司是一家专业从事“超高压水射流技术”应用产品研制、开发和生产的高科技企业。2006年该企业就开始实施发明专利——“超高压水射流灭菌方法”的转化工作。

2007年,西安瑞托公司将超高压水射流灭菌工艺用于“百草”口服液的生产,2008年,西安百姓堂公司将该技术用于“神力源”保健食品灭菌工艺中,其各项卫生指标均符合《保健食品管理办法》(1996年3月15日卫生部令第46号发布)和《保健食品通用卫生要求》中有关微生物指标的规定。实践表明该技术工艺简单,使用方便,节能环保,为企业产生了积极社会效益和一定的经济效益。

除进行超高压水射流灭菌外,项目组还进行了其他研究:

(1)牛奶超高压射流灭菌研究: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”(GB19645-2005)中巴氏奶的规定,250MPa~300MPa超高压奶的保质期可在冷链下保存5个月(巴氏奶为3~5天)。

(2)白酒超高压水射流催陈研究:白酒经50MPa~300MPa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2.5μm,螺旋藻粉碎后可达386nm。因此,超高压水射流技术具有广阔的应用前景。

超高压水射流灭菌技术是一种新的灭菌方法,它是一种安全、高效、低耗、无污染的灭菌新方法。①超高压水射流灭菌是一种节能的灭菌方法,既可节省能源,又能提高效率,同时有

利于环境保护。②超高压水射流灭菌过程温度较低,有利于保存热敏性成分和挥发性成分,提高中药液体制剂、液态食品、液态奶、果汁饮料的品质,有可能形成独立的超高压系列品种,如超高压奶等。

垃圾填埋场多功能复合菌剂的研发与应用

邱忠平*等(生命学院)

1 概述

卫生填埋是目前我国城市生活垃圾处置中最常用的技术,也是我国《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》所推荐的生活垃圾处理的基本方案和每个地区所必须具备的垃圾处置保障手段。但现行垃圾卫生填埋处置技术运行质量不高,恶臭气体无序排放,蚊蝇大量孳生,渗滤液处理成本高,填埋垃圾降解缓慢,填埋场环境成本大、运行成本高、土地资源压力大,大大降低了卫生填埋处置技术的竞争力。因此,先进的填埋技术逐步受到国内外广大学者的重视,并成为各国垃圾填埋的发展趋势,也成为我国构建和谐社会的重大战略部署。本成果围绕“促进填埋场生态发展、降低渗滤液处理成本、加速填埋场稳定化进程”的主题展开研究,得到1项国家自然科学基金、2项四川省科技计划课题、2项铁道部科技研究计划以及2项横向研究项目的支持。

本项目属于固体污染防治工程与环境生物学交叉学科的研究领域,通过十余年的理论研究与关键技术攻关,构建了垃圾填埋场多功能复合菌剂,形成了指导复合菌剂实际应用的技术体系,建立了垃圾填埋场多项指标的监测方法,揭示了复合菌剂在填埋场中的作用机理。项目成果的实际工程应用,成功地实现了填埋场生物灭蝇除臭、降低渗滤液处理成本、加速填埋场稳定化进程等填埋场生态发展的目标,提升了垃圾填埋场的竞争力,促进了垃圾填埋场的可持续发展。

垃圾填埋场相关理论方面。项目以生物强化技术相关理论为指导,将垃圾填埋场作为一个完整的生态系统进行研究,利用生物技术对填埋场进行无害化生态治理、降低渗滤液处理成本与加速填埋场稳定化进程。通过建立固相垃圾多种酶活性与理化指标快速简便的测定方法,完善GC/MS、HPLC与流动注射化学发光法测定渗滤液中有机与无机污染物的监测方法,揭示了复合菌剂在填埋场中的作用的生物学机理,拓展了填埋场快速稳定与生物灭蝇除臭的相关理论,为生物强化技术在填埋场中的应用研究提供了重要的理论支撑。

垃圾填埋场技术开发方面。通过构建垃圾填埋场多功能复合菌剂的技术方案,研发了具有自主知识产权的复合菌剂,获得了影响复合菌剂在填埋场中生长应用效果的控制参数,创建了提高微生物对垃圾填埋场极端环境适应性与抑制有害微生物生长繁殖的技术手段,建立了菌种保藏、菌剂制备与质量控制的技术方法,确立了复合菌剂-卷式膜气液两相流渗滤液处理的工艺参数,形成了指导复合菌剂实际应用的技术体系,为菌剂的工程应用提供重要的技术支撑。

垃圾填埋场工程应用方面。项目成果已形成成熟的技术产品,应用于20多家垃圾填埋场,*作者简介:邱忠平,女,副教授。

数控超高压水射流切割技术研究

数控超高压水射流切割技术研究 发表时间:2018-10-18T14:53:57.947Z 来源:《电力设备》2018年第18期作者:杨艳超1 李东旭2 [导读] 摘要:水切割系统一般由供水系统、增压器、蓄能器、开关、磨料供给系统及喷头组成。 (1沈阳奥拓福科技股份有限公司辽宁省沈阳市 110000;2沈阳海德力诺机械有限公司辽宁省沈阳市 110000) 摘要:水切割系统一般由供水系统、增压器、蓄能器、开关、磨料供给系统及喷头组成。水经供水系统通过增压器形成具有一定压力的水流,在蓄能器的作用下,水压能够保持在一定范围内,将连续、稳定的水流输送至开关;控制系统控制增压器的压力大小及开关的打开、闭合,控制一定压力的连续水流至喷头;石英砂等磨料经过磨料供给系统加入到水流中(纯水切割无磨料供给系统);形成混合射流 从喷头射出,完成对被加工材料的切割。水切割属于冷态作业,切割过程中不产生热影响区,切割精度高,效率高,应用范围广,同时在操作过程中不产生灰尘及有毒有害气体,作业环境安全清洁,能够为作业人员提供相对较为良好的劳动条件。 关键词:数控计算机;超高压水射流切割技术;发展 1水切割技术简介 数控超高压水射流技术是近三十年发展成熟且符合绿色环保概念的一种新型综合加工技术,包括纯水射流与磨料射流,具有诸多传统切割工艺难以比拟的优点。利用超高压水射流技术加工珍贵木材,具有切割品质优异、效率高、成本低、环保及系统操作简单等显著优势,可合理提高木材的利用率。木材具有各向异性与复杂性,考虑压力、靶距、进给速度等因素对木材切割品质的影响,比各向同性材料的切割工艺研究难度大。目前,国内在木材加工应用领域研究水平较低,国产水射流设备实现产业化、优化工艺参数方案分析等研究局限性大。2008年,何继龙等人以杉木为试件,采用动压力测试方法分别对杉木试件在自由状态下切割受力情况和对不同规格的杉木试件在自由状态与夹紧状态下的切割表面粗糙度进行了对比分析,并以此设计了与SQ-WJG40型高压水射流切割机床相配套的四气缸联动气压夹紧装置,以提高机床加工精确度。2016年,曹瑜等人采用正交试验法对中密度纤维板和意杨实木试件进行水射流切割试验。结果表明:意杨实木平均气干密度0.387g/cm3,压力300MPa,进给速度1000mm/s,靶距5mm,调砂速度20kg/h,加工表面粗糙度最小,加工质量最优。近年来,国外在超高压水射流加工应用方面也作了较多研究工作。2011年,?tefanBarcík等人研究了磨料水射流切割MDF过程,并研究技术参数、材料参数和切割角度对材料切割宽度的影响。试验表明:当合理采用喷射和技术参数,水射流切割可优先应用于复合材料加工,在纵向切割材料时,切口宽度更稳定。2014年,MonikaKVIETKOVá等人采用磨料射流切割MDF、OSB和胶合板,考虑不同参数技术对试验的影响。结果表明:磨料射流切割在材料纵向产生了变化,当进给速度为400mm/min,磨料流量为450g/min,切口宽度达到最小,切割效果最佳。已有研究多基于岩石、陶瓷等均匀性材料和木质复合材料等,实木水射流加工研究工作较为薄弱,为进一步实现大果紫檀工艺品的现代化生产,开展超高压水射流切割工艺优化设计工作尤为关键。 2.水切割机的操作 2.1操作步骤 调试工作及使用前准备。打开进水阀门,枪嘴有水流射出,无堵塞。打开排气阀门,排净空气,直至有水顺利喷出,关闭阀门。确保调压阀、磨料控制阀、泄压阀处于关闭状态。启动电动机后设备无异响或震动,系统无泄漏或渗漏,射流顺畅无堵塞,压力可调、稳定且可达额定压力。调试正常后可进行切割作业。 设备启动。完成调试工作,开启电源开关,右旋调压阀手柄,逐渐调节压力到工作压力(45MPa),将磨料控制阀左旋90°后加砂。当磨料射流基本形成时开始切割。切割时根据射流的反射情况判断切割状况:射流反射很高,说明工件未被切透;射流斜向下状态为最佳状态;如若射流竖直向下,则表示切割速度还可提高。 设备关闭。切割作业完成,首先关闭磨料控制阀(将控制阀手柄扳回原来的位置),设备运行1min左右,排净高压软管中的剩余磨料,左旋压力阀手柄,将压力降为零,关闭电源开关,左旋泄压阀手柄,释放系统中的压力,最后关闭进水阀门。 2.2操作安全注意事项 (1)设备操作人员须经过专业操作培训。 (2)不得将枪嘴朝向周围的人员或设备。 (3)使用设备时须严格按照操作步骤进行,且要佩戴组合护目镜、防护手套等防护用具。为确保安全,切割时配备2名操作人员,1名负责切割,另外1名负责观察主机运行情况。 (4)使用前认真检查设备性能,确保系统无渗漏,无异响。 (5)操作人员需远离高压磨料水射流喷出及反射的方向,以防受到伤害。 (6)高低压软管严禁弯曲过度(弯曲半径大于 0.5m)、相互绞缠。 (7)水切割机必须做好接地,接地电阻≤4Ω。 (8)在使用水刀切割时,根据不同材料选择不同的压力进行操作。 (9)在使用水刀的过程中,要注意查看水刀的增压器和高压管工作密封情况。 (10)水刀切割好后边缘都十分锋利,应避免划伤割伤。 (11)设备使用过程中,倾斜角度应小于5°,以保证泵运转的最佳润滑调节。 (12)设备运行时出现异常应立即停机,卸压后进行检修,严禁工作时拆卸检修设备,严禁带电检修设备。 3应用CAD软件绘制水切割工艺路线 3.1绘制切割图形 如图1所示,切割图形只能由直线、圆弧、多线段构成。圆由两个圆弧构成,椭圆由多个圆弧构成。如果一条线段由多条线段组成,则多条线段要求可以用编辑多线段命令合并起来。图形必须已经设置过补偿量,并且用分解命令分解。

高压水清洗工程施工与安全注意事项

高压水清洗施工方案 一、作业前的准备 1.制定计划每项作业都应事先制定计划,客户与承包商针对需清洗的设备及作业场地,分析场地对作业有无影响、作业可能带来的环境问题、作业的安全问题,并就此制定出相应的防患措施。 (1)腐蚀性等有害物质的清洗作业客户须向作业队事先说明,以使操作者在作业前做必要的特殊防护,同时做好对废料的收集处理,以免造成环境污染。应向操作者说明清洗作业中有可能产生毒气或毒物。 (2)确定作业工况客户和作业队在清洗作业前必须对清洗对象及其垢层做必要的分析,确定清洗作业所必须的工作压力和流量。在流量条件许可的情况下,尽可能以较低的工作压力来完成清洗作业。 (3)作业空间限制当清洗作业必须受到空间限制时,客户与作业队应拟定一套特殊的作业方案和安全防护措施,首先应妥善清理并明确界定作业场地。 2.作业场地作业对象可以移动的情况下,最好将其运至高压水射流设备特定的场地内作业;否则,只能现场作业。这样,必须经客户和作业队双方制定出具体的作业措施后方可开始作业。 (1)警示型护栏护栏应设置在任何情况下射流都不会达到的地方,护栏可以是栅栏、绳索、网带等,以起到有效的阻碍和警示作用。 (2)防护型护栏当场地受到限制,不具备在射流射程外设置警示型护栏时,必须在作业对象周围设置防护型护栏,其作用是将射流或飞溅的碎屑挡在限定的作业场地内。 3.作业清单应将作业程序和所需设备列出详细清单,以确保清洗作业有序进行。 4.电气设备作业现场的所有电气设备都必须绝缘完好,带有屏蔽防护罩或其他防护装置,以防止其对工作人员造成伤害。 5.阀的控制阀、溢流卸荷阀(有的机组为调压阀与截止阀组合)是由操作者直接控制的必备阀,用以迅速卸荷、使设备压力降至低压状态。喷头操作者必须控制能关闭水射流的控制阀,无论阀的开关是手动还是脚踩,该阀在操作者制动时能灵敏动作。同时,控制阀应具备自锁机构,以防止设备的意外动作。

高压水射流清洗技术现状及发展前景

中国设备工程2013年2月 编者按:为贯彻落实《重金属污染综合防治“十二五”规划》和《国家环境保护“十二五” 规划》等相关规划,提升工业清洁生产水平,工信部、科技部、财政部在2012年联合制定并发布了《工业清洁生产推行“十二五”规划》。明确了“十二五”期间工业清洁生产总体目标和主要任务,包括开展工业产品生态设计、提高生产过程清洁生产技术水平等。工业清洁清洗涉及多学科技术领域,正逐步受到工业企业重视,各行业对工业清洁清洗技术和设备的需求强劲,工业清洁清洗的发展前景十分可观。 高压水射流清洗不仅为企业设备的检修、保洁、节能降耗提供了最佳手段,同时也消除人工清除设备污垢对设备造成的硬力伤害及潜在危害,对工业企业的增效功不可没。但在实际操作中,如何解决和协调好各个设备、技术参数的关系,达到高效清洁的效果,使设备保持清洁如新的状态,应受到相关从业人员的高度关注。 有鉴于此,本期专题就高压水射流清洗技术在国内外的发展现状、清洗设备、清除乙烯裂解设备结焦的案例等进行介绍,以期加深大家对高压水射流清洗的理解,在实际工作中取得更高的效率与收益。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" (策划吴建卿) 高压水射流清洗技术现状及发展前景 北京科技大学机械工程学院/北京亨必通水射流清洗技术有限公司 陈玉凡 简要描述了高压水射流技术在工业清洗中的应用状况以及高压水射流清洗机成为国内外工业清洗中主导设备的原因,阐述了高压水射流清洗技术在我国应用中存在的一些问题及该技术发展前景。高压水射流清洗技术是近年来发展起来的一门新兴科学,它利用高压水发生设备产生高压水,通过喷嘴将压力转变为高度聚集的水射流动能完成清洗、切割、破碎等各种工艺的技术。高压水射流清洗技术适用于冶金、石油、化工、电力、交通、国防、市政环卫、矿山等多行业、多领域各类管线、热交换器、容器、船舶、车辆及大型设备的内外清洗。 随着现代社会对清洗行业提出的效率、洁净率及环保要求的不断提高,高压水射流清洗技术的普及应用成为工业清洗的必然趋势。 一、高压水射流清洗技术的特点 美国、德国、日本、英国、法国、澳大利亚等发达国家利用高压水射流进行清洗已占到工业清洗80% ̄90%的市场份额。作为一种先进的物理清洗方法,高压水射流清洗具有多方面的优势: (1)无环境污染。高压水射流以自来水或工业用水为介质,无味、无色、无臭、无毒,对环境没有任何污染,属于环保型清洗方法。 (2)不腐蚀金属。水射流中没有任何酸、碱药剂等添加 剂,既不腐蚀金属,又不损坏管路及设备,延长了设备的使用寿命。 (3)应用范围广泛。凡是水射流直接射到的部位,不论是管道、容器罐体的内外壁、建筑物的表面,还是坚硬结垢物、致密堵塞物,皆可迅即被击碎剥落,脱离粘结母体,清洗干净。对设备、设施大小、形状、材质及垢物种类均无特殊要求,故其应用范围极其广泛。 (4)打击效率高、清洗成本低。以廉价的水为介质,对任何结垢物及堵塞物,只要水射流的压力、流量选择合适,喷射枪具选型合理,就能进行高速有效清洗,获得低成本、高效率的双重效果。 (5)节水又节能。水射流清洗属于高压细射流清洗。喷嘴喷头的孔径只有0.5 ̄2.5mm,射流直径也以毫米计算,每小时只消耗3 ̄5m3的水,用过的水还可以回收。故高压水射流清洗机属节水节能设备。 由于上述高压水射流清洗的特性,高压水射流清洗在国内外,无论是在工矿企业还是在市政工程,无论在服务行业还是在机关单位,都能获得广泛的应用。 二、高压水射流清洗技术在发达国家中的发展状况 6

高压清洗机连续水射流清洗喷嘴的种类及结构

目前,高压清洗机在我国各个工业领域已经逐渐得到推广应用,而且呈逐步扩大 趋势。其重要部件高压喷嘴是高压清洗机应用中获得高能量利用率的关键因素之一,对高压水射流的清洗质量有明显的影响。经过实验,如果喷嘴的质量差或者耐磨性不够,将引起高压水射流质量恶化,最终导致设备大部分功率浪费掉。 首先,喷嘴是流体射流的发生元件,它的功能不但是把高压泵或增压器提供的静压转化为水的动压,而且应保证水射流具有优良的流动特性与动力特性。其次,喷嘴又是清洗除垢的执行元件,其传输功率会影响清洗效果,因此喷嘴在高压清洗机整体中的作用至关重要。 、连续水射流清洗喷嘴的种类及结构介绍: 1、按内孔横截面形状可分为:圆锥收敛形、圆锥圆柱形和流线型喷嘴等; 2、按出水射流形状可分为:圆柱型、扇形、锥形、雾化型等。 其中,圆锥圆柱形喷嘴由于其流量系数大,是目前最常用的高压喷嘴,结构图如下: 锥带岡柱出口段鑒体结构式喷嘴 圆锥收敛形喷嘴 圆锥收敛形喷嘴

rTT7TTTrrrn7T* 圆锥收敛形喷嘴 特点:射流聚集性差,适用于中、低压水射流,制作材料一般采用合金钢。圆锥带圆柱形喷嘴 特点:射流聚集性较好,适用于中、低压水射流,制作材料一般采用合金钢。 收敛扩散形喷嘴

收敛扩散形喷嘴 特点:产生有效的空化作业,适用于中、低压淹没水射流,制作材料一般采用合金钢。喇叭口形喷嘴 喇叭口形喷嘴 特点:射流穿透力强,适用于高压和超高压水射流,制作材料为宝石 流线形喷嘴

流线型喷嘴 特点:射流聚集性好,阻力小,设计、加工难度大,制作材料一般采用合金钢。 二、喷嘴流量、压力、喷孔孔径的关系: 高压清洗机当喷射压力与喷嘴孔径设定后,喷射流量可按照如下公式计算: 公式(1) 公武(1)中,3—喷嘴孑I径* mm; P—为喷射压力k甘Fun?; Q_醱射流蚩L/min; 口一喷嘴个麹 k—喷嘴效率系数* 喷枪喷嘴取1.05-1. I.柔性喷杆取1.2-X乳 喷枪喷嘴取1.05-1.1,柔性喷杆取1.2-1.3 。 通过公式(1)可看出,当喷嘴直径确定后,只有压力达到一定值时,流量才达到泵的排量,其关系曲线如下图:

高压水清洗施工安全技术措施方案

整体解决方案系列 高压水清洗施工安全技术 措施 (标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-46444高压水清洗施工安全技术措施 Safety technical measures for high pressure water cleaning construction 说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化,特此制定 一、作业前的准备 1.制定计划每项作业都应事先制定计划,客户与承包商针对需清洗的设备及作业场地,分析场地对作业有无影响、作业可能带来的环境问题、作业的安全问题,并就此制定出相应的防患措施。 1.(1)腐蚀性等有害物质的清洗作业客户须向作业队事先说明,以使操作者在作业前做必要的特殊防护,同时做好对废料的收集处理,以免造成环境污染。应向操作者说明清洗作业中有可能产生毒气或毒物。 1.(2)确定作业工况客户和作业队在清洗作业前必须对清洗对象及其垢层做必要的分析,确定清洗作业所必须的工作压力和流量。在流量条件许可的情况下,尽可能以较低的

工作压力来完成清洗作业。 1.(3)作业空间限制当清洗作业必须受到空间限制时,客户与作业队应拟定一套特殊的作业方案和安全防护措施,首先应妥善清理并明确界定作业场地。 2.作业场地作业对象可以移动的情况下,最好将其运至高压水射流设备特定的场地内作业;否则,只能现场作业。这样,必须经客户和作业队双方制定出具体的作业措施后方可开始作业。 2.(1)警示型护栏护栏应设置在任何情况下射流都不会达到的地方,护栏可以是栅栏、绳索、网带等,以起到有效的阻碍和警示作用。 2.(2)防护型护栏当场地受到限制,不具备在射流射程外设置警示型护栏时,必须在作业对象周围设置防护型护栏,其作用是将射流或飞溅的碎屑挡在限定的作业场地内。 3.作业清单应将作业程序和所需设备列出详细清单,以确保清洗作业有序进行。 4.电气设备作业现场的所有电气设备都必须绝缘完好,带有屏蔽防护罩或其他防护装置,以防止其对工作人员造成

高压水射流清洗作业.doc

高压水射流清洗技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术。高压水射流清洗具有清洗成本低、速 度快、清净率高、不损坏被清洗物、应用范围广、不污染环境等特点。自80年代中期传入我国以来,逐渐 得到了工业界的普遍认同与重视。 在传统的清洗作业中采用的清洗技术有机械钻孔清洗、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、以及水射 流清洗等几十种形式。到目前为止,高压水射流清洗已经成为西方发达国家的主流清洗技术,占到了清洗 业市场份额的80%以上。 我国的清洗行业多年来一直处于化学和手工清洗的落后状态,无论是化学清洗还是人工清洗都存在着 清洗成本高、效率低、污染环境等问题,远远不能满足现代社会日益增长的工业及民用清洗要求。 高压水射流清洗技术90年代中期得到迅速普及。目前,高压水射流清洗在我国工业清洗中已超过10%,并且正在迅速增长。随着现代社会对清洗行业提出的效率、洁净率及环保要求的不断提高,高压水射流清 洗技术在我国的普及应用是必然趋势。 一、高压水射流清洗技术的特点高压水射流清洗属于物理清洗方法,与传统的人工、机械清洗及化学清洗 相比,有如下优点: ①水射流的压力与流量可以方便地调节,因而不会损伤被清洗物的基体。 ②高压水射流清洗不会造成二次污染,清洗过后如无特殊要求,不需要进行洁净处理。 ③洗形状和结构复杂的物件,能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。④高压水射流清洗快速、 彻底。 ⑤清洗成本低,大约只有化学清洗的1/3左右。 ⑥高压水射流清洗用途广泛。高压水射流清洗对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求,只 要求水射流能够达到即可。 ⑦高压水射流清洗无有害物质排放与环境污染问题,水射流物化后还能降低作业区的空气粉尘浓度, 保护环境。 二、高压水射流清洗技术的应用 在我国,高压水射流清洗技术已经在包括石油、化工、冶金、煤炭、交通、船舶、建筑、市政工程以 及核能军工等许多部门得到了应用。 适用于高压水射流清洗的结垢物的类型包括:各种机械堵塞物、各类盐碱结垢物、氧化铁、金属锈蚀物、 油脂及油污凝结物、油漆、焦炭、石蜡、沥青、石灰、石子、沉渣、淤泥、船体上的附着物及海洋生物等。 三、便携式水切割系统 "便携式水切割系统"配有低压供水,高压管线等相关部件, "便携式水切割系统"的标准机型为电动机驱动,也可提供柴油机驱动型以适应野外工作的要求。主机 的设计适应于各种环境,可由两个人进行搬运工作。 最佳靶距: 水射流对物体表面的作用力不仅与射流密度、速度有关,而且还与水射流离该表面的距离有关,根据

超高压水射流清洗技术

超高压水射流清洗技术 超高压水射流清洗技术是近年来在国际上发展起来的一门高科技技术,该技术主要利用高速水射流的动能来剥离表面顽垢,它是以水为介质,通过柴油机组或电机组驱动大流量增压器,将水加压至40000PSI(300Mpa)的压力,再通过呈圆周排列的多个宝石喷嘴喷射而出,喷嘴由油压或者气压驱动旋转,形成多束、多角度、强度各异的超高压旋转水射流。对需要清洁的表面、设备内结垢和附着物以及堵塞物进行超高压清洗工作。该系统一般由柴油机组作为动力源,只需要提供水源即可运行,因此机动性能较强,可以很容易地实现车载或制成超高压清洗车。不管什么结垢沉积物,超高压水射流清洗技术都能使这些问题迎刃而解,将污垢彻底清除,留下清洁、光滑的表面。它比人工清洗快的多,不需要化学药品、溶剂或腐蚀剂(也不需要同时采用成本很高的安全措施),使之更洁净、更环保。“超高压水射流清洗设备”与“超高压水射流切割设备”同属于“超高压水射流技术”的具体应用,只是前者流量较大,压力较低。 超高压水射流清洗与其他清洗方式比较 超高压水射流清洗属于物理清洗方法,与传统的人工、机械清洗及化学清洗、生物清洗等其他清洗方式相比,有如下优点: 1.水射流的压力与流量可以方便地调节,因而不会损伤被清洗物的基体; 2.超高压水射流不会造成二次污染,清洗过后如无特殊要求,不需要进行清洁处理; 3.洗形状和结构复杂的物件,能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业; 4.与化学清洗、生物清洗不同,超高压水射流清洗无有害物质排放与环境污染问题; 5.超高压水射流清洗快速、彻底。如热交换器的清净率为95%以上,锅炉除垢率达95%以上; 6.清洗成本低,大约只有化学清洗的1/3左右,即超高压水射流清洗属于细射流,属于节能型设备; 7.超高压水射流清洗对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求,只要求水射流能达以即可。 发布时间:2010-12-3 16:22:11点击率:644[返回上一

(整理)基于高压水射流清洗技术的研究

基于高压水射流清洗技术的研究 一引言 高压水射流技术是近年来在国际上兴起的一门高科技清洗技术,最早出现在19世纪中叶,到20世纪50年代才开始应用于采煤,60年代大批高压柱塞泵和增压器的问世推动了水射流技术快速发展。到70 年代末,水射流技术出现了新的研究方向,并研制成功了高频脉冲射流、共振射流和磨料射流,这些射流的压力虽然不太高,但威力却高于相同压力的普通连续水射流。进入80年代,磨料射流、空化射流、水射流和自振射流的发展把水射流技术推向一个新的阶段。水射流技术的应用越来越受到人们的重视。 随着高压水射流技术的发展,水射流清洗技术也越来越为人们所重视,应用也日趋广泛。水射流清洗技术是利用水射流使一种或多种材料(表面覆层)从另外一种物体(基体)表面上脱离下来,如容器内壁和管道内壁的清洗和除垢、带钢除鳞、铸件去毛刺等。水射流清洗技术涉及到交通、冶金、电力、机械、市政、化工、建筑等领域,美、德、日、英、法、加等发达国家,工业上用高压水射流工艺进行清洗的比例已达到80%~85%。水射流可除去用化学方法不能或难以清洗的特殊覆层,主要用于水垢、锈蚀、油垢、烃类残渣、各种涂层、混凝土、结焦、树脂层、颜料、微生物污泥等的清除。高压水射流清洗技术在60~70年代开始推广,到80年代以后得到了很快的发展,自80 年代中期传入我国以来,逐渐得到了工业界的普遍认同与重视。二高压水射流清洗特点

高压水射流技术把水作为介质,以射流为核心,集高压泵、阀、自控系统等于一体,通过高压发生装置,使水流获得巨大的能量后以特定的流体运动方式从一定形状的喷嘴中高速喷射出来,形成了能量高度集中的水流。高压水射流技术之所以能脱颖而出,是与其本身的许多特点和优势分不开的。它不仅与水本身所固有的性质有关,也与高压水的力学作用有着密切的联系。其效果较之传统的人工清洗、机械清洗、化学清洗方法具有效率高、无污染、综合费用低、节能、不腐蚀损伤基体、易于实现机械化、自动化和智能化控制等诸多优点,可清洗形状和结构复杂的零部件,能在空间狭窄、复杂环境、恶劣有害场合进行作业,因此世界各国大力发展高压水射流清洗技术。水射流清洗与传统的机械式、化学式清洗相比,具有如下优势:(1)无污染:高压水射流以清洁的自来水作为介质,对环境没有任何污染,并且喷射出的射流雾化后还能降低清洗作业区的粉尘浓度,不需洗后处理,属环保型清洗方法。 (2)不腐蚀:水射流中没有任何酸碱药剂、清洁剂,既不腐蚀金属,又不会损伤被清洗对象的基体。 (3)清洗效率高:任何结垢物和堵塞物,只要选择了正确的水射流参数,即压力、流量功率及喷枪、喷头选择合适,就能高速、有效的清洗。 (4)清洗成本低:高压水射流使用天然水为介质,同时又选择了高强度、高耐磨性的喷咀、喷头作喷射枪具,其磨损程度非常微小,综合成本只是化学方法的1/3左右,可获取成本低、效率高的双重效

凝汽器化学清洗高压水射流清洗施工技术方案及凝汽器清洗规程样本

凝汽器化学清洗施工技术方案及凝汽器高压水射流清洗规程 摘要:凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)技术方案编写内容从凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)编制 根据、凝汽器结垢成因、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)必要性、不锈钢凝汽器化学清洗应当注意关 于问题、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)系统建立、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)安全文明施工 管理安全办法等八个方面展开。 目录 1、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)本方案编制根据 (1) 2、结垢成因 (3) 3、化学清洗必要性 (4) 4、不锈钢凝汽器清洗应当注意关于问题 (5) 5、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)系统建立 (6) 6、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)质量管理办法、目的 (6) 7、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)安全文明施工管理安全办法 (8) 8.凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)资质 (12) 9、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)业绩展示 (8)

1、凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)本方案编制根据 1.1 DL/T957-《火力发电厂凝汽器化学清洗(高压水射流清洗)及成膜导则》 1.2 GB/T25146-《工业设备化学清洗质量验收原则》 1.3 HG/T2387-《工业设备化学清洗质量原则》 1.4欣格瑞(山东)环境科技有限公司《工业设备高压水清洗施工方案制定办法》 1.5 GB8978-1996《污水综合排放原则》 1.6《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程实行办法》(1996年) 1.7 GB/T25147-《工业设备化学清洗中金属腐蚀率及腐蚀总量测试办法、重量法》 1.8欣格瑞(山东)环境科技有限公司《华电国际莱城发电厂#3机凝汽器高压水清洗方案》《里彦电厂#2机凝汽器高压水清洗方案》等关于方案及实践(参见业绩表) 1.9甲方提供关于技术参数。

高压水射流清洗参数的选择

高压水射流清洗参数的选择 摘要:根据我国工业清洗业普连存在的清洗参数不合理的现象,对水射流清洗时的压力和压胶苦的管径与长度、喷嘴的形状与尺寸、横移速度、靶距和射流冲击角等清洗参数的合理选择及匹配进行了分析与研究。 关健词:高压水射流;清洗;参数选择 1 前言 随着商压水射流清洗的应用领域日益广泛,如何提高射流清洗能力成了提高清洗效益,增大射流清洗应用的关健。许多科研单位、厂家都在对这个问题进行深人广泛地研究、探索。具体地说就是如何选择合理的水射流清洗参数和研制新型高效的清洗水射流构件。本文对高压水射流清洗的参数选择进行了分析与研究。 2 射流清洗参数的选择 商压水射流的清洗参数包括压力和流量的选择、商压胶管管径与长度、喷嘴的形状和尺寸的选择以及横移速度、靶距和射流冲击角等,合理选择这些参数以及优化它们的组合是提高水射流清洗效率,降低能耗的重要手段之一。 2.1 压力和流圣的选择 泵压的大小对清洗效果有着直接影响,它主要与附着层能否被有效破坏有关。压力小了不能将附若层去掉,压力大了就可能破坏基体,而且也使能量损耗加大。因此要根据被清洗附着层及其粘附强度、清洗方式进行综合考虑。附着层可分:(1)硬脆性附着层;(2)延性附着层;(3)粘弹性附着层。附着层的粘附方式:(1)机械粘附,枯附强度低;(2)特殊粘附(范德瓦尔斯力,付组反应),粘附强度中等;(3)化学枯附(离解力),粘附强度非常大。射流清洗一般主要应用于机械粘附和特殊粘附的附着层,很少用于化学粘附的附着层。 对清除基体上坚硬而脆的附着层(锈、陶瓷等无机物附着层),必须使其破裂产生裂缝。当2条或多条裂缝扩大而交叉时,就会有碎粒剥落下来。在脆性材料中,裂缝的产生几乎不产生塑性变形,因此裂缝产生后只需较小的压力就能使其扩大,继而使附着层与基体间裂开,附着层剥落。对延性附着层(大多数塑料.各种橡胶和金属),因其产生裂缝的同时,在裂缝的尖梢要出现明显的塑性变形,这就使得裂缝扩大时所需的压力比脆性材料大,并且附着层的延性越大,所需的压力越大。对粘弹性附着层(沥青、抓化橡胶、润滑脂),因这种附着层性能近似极粘的液体,所以轻微的加载就会引起不可逆的变形,并且准静态加载足以使基体与附着层分离。因此清洗时无需多大压力。 泵流量选择的恰当与否将影响到清洗速度的快慢,从而对清洗效率产生影响。因此在选择清洗设备时,泵的压力与流量的合理选择与匹配是很重要的。对清洗一些常见对象时,所采用清洗设备的压力与流量的合理匹配见表1.

高压水射流清洗技术

高压水射流清洗技术 近年来,高压水射流清洗技术发展很快,在石油、化工、电力,冶金等工业部门中得到了广泛的应用。它可用于清洗容器,如高压釜、反应器、冷却塔、贮罐、槽车等;也可用于清洗各种设备。管道、煤气管道及换热器;还可用于清洗船舶上积附的海洋生物相铁锈、钢铁铸件上的清砂等。高压水射流清洗可除去下列污垢层;水垢、铁垢、油类烃类残渣结焦、各种涂层、混凝土、树脂层、颜料、橡胶、石膏、塑料等,其清洗效果颇佳。高压水射流不影响环境,效率高,容易满足清洗要求。 (1)高压水射流清洗原理及特点。高压水射流清洗原理是用高压泵打出高压水,并使其经管子到达喷嘴再把高压低流速的水转换为低压高流速的射流;然后射流以其很高的冲击动能,连续不断地作用在被清洗表面,从而使垢物脱落,达到清洗目的。 高压水射流清洗与传统的水射流冲洗、机械方式清洗、化学清洗相比,具有以下优点。 ①若选择适当的压力等级,高压水射流清洗不会损伤被清洗管道、设备的基体。

②高压水射流清洗是用普通自来水于高速度下的冲刷清洗,所以它不污染环境,不腐蚀管道设备,不会造成任何机械损伤,清洗效率高,节省能源,还可除去用化学清洗难溶或;能溶的特殊垢。 ③洗后的管道、设备和零件,不用进行清净处理。 ④能在环境恶劣的场合进行清洗。 ⑤易于实现机械化、自动化,便于数字程控。 ⑥节省能源,清洗效率高,成本低。 (2)高压水射流清洗装置。称为高压水射流清洗机,主要由高压柱塞泵、动力部分、喷嘴、高压软管及工作附件等组成。高压水射流清洗机主机的额定参数见表6—10。 表6-l0 高压水射流清洗机主机的额定参数 参数型号S×25/50S×35/50S×5/50额定压力/MPa253552额定流量/L·min-1505050电机功率/kW303755外形尺寸/mm1450×950×7401470×950×7401610×940×840质量/kg8009501250 (3)高压水射流清洗过程中几个主要参数的确定

超高压水射流灭菌研究

列为四川省科技支撑项目项目,用于纳米混悬、脂质体等新型给药系统研究;2012年被列为四川省应用基础项目和国家自然基金面上项目,开展对其有效单体成分和药效物质基础和机制等深入的分子机制研究。因此,本项目作为新药的基础性研究,具备了良好的临床应用前景,将产生较好的经济效益与社会效益。 目前成果的经济效益主要体现在企业新药研发和科学应用价值方面。该项目的完成为藏药成药的研究和药材质量标准规范化,以及藏药在肝病等优势病种治疗的研究开发和临床应用提供具有重要指导意义和社会价值。发表代表性学术论文19篇,其中SCI收录论文2篇,SCI论文他引3次,CNKI论文他引74次,CSCD他引9次;此外通过专利公开、学术会议交流、专题报告、研究生培养、咨询服务等方式进行推广,产生积极的社会效益。 超高压水射流灭菌研究 王盛民*等(生命学院) 1 概述 本项目属于工业灭菌技术与机械工程的交叉科学技术领域。 基于传统热力灭菌法具有导致热敏性成分分解、挥发性成分散失、高耗能和批式生产的缺陷,探索低温、节能、连续的冷杀菌技术成为一种发展趋势。 本项目的主要创新成果在于建立了具有自主知识产权的超高压水射流灭菌方法,包括:①首次利用超高压水射流技术的压力骤降而产生膨化作用的原理,对微生物进行膨化处理,达到了彻底杀灭微生物的目的,建立了一种新的灭菌方法——超高压水射流灭菌方法,构建了超高压水射流灭菌技术平台;②超高压水射流技术可明显改变细胞形态,对微生物具有显著的杀灭效果,验证了成果持有人提出的“微生物膨化灭菌”假说,初步探讨了超高压水射流的灭菌机理;③通过研究超高压水射流对中药成分的影响及该技术用于牛奶保鲜的研究,证实了超高压水射流技术作为一种可连续化生产的冷杀菌技术是完全可行的;④进行了超高压射流法催陈白酒和粉碎矿物药研究,扩展了超高压水射流技术的应用范围。 利用超高压水射流灭菌方法,在100MPa条件下对撞式处理,灭菌效果符合国家标准《巴氏杀菌、灭菌乳卫生标准》(GB 19645-2005)的卫生标准,牛奶保质期可达65天甚至更长(巴氏奶仅3~5天);用于保健食品类“口服液”的生产工艺中,灭菌效果符合《保健食品通用卫生要求》(卫生部卫监发[1996]第38号)中有关微生物指标的规定。 该成果在灭菌技术方面具有创新性,达到了国内领先水平。该技术具有低温、节能、连续灭菌的特点,解决了长期困扰中药液体制剂、乳品饮料灭菌的技术瓶颈。该成果取得了具有自主知识产权的原创性成果,取得了发明专利《超高压水射流灭菌方法》(ZL200410040040.5)和实用新型《基于超高压水射流瞬间卸压技术的酒精饮料催陈系统》(ZL200920040968.1)2项专利,申请相关发明专利3项;发表学术论文16篇;培养研究生3名。 超高压水射流灭菌法既克服了热力灭菌可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失的缺点,*作者简介:王盛民,男,教授。

高压清洗机之国内外水射流技术现状

高压清洗机之国内外水射流技术现状 2008-11-25 09:42:01 (已经被浏览825次) 水射流技术是一种正在蓬勃发展、用途很广的高新技术。水射流技术的产业分类应属流体机械行业,但又有其独特的专业性。长沙司?一山研究院下属的高压水射流技术研究所,自1978开始高压水射流技术研究以来,在水射流切割技术与设备、水射流清洗技术与设备、水射流除鳞技术及设备冰射流执行机具及设备等方面作了大量的研究开发和推广应用工作,目前在努力拓展和开发水射流技术新的应用领域和范围。28年来取得了近20项科研成果,10多项专利,在国内外刊物上发表论文近白篇。我所现有水射流专业设计研究、生产、销售和服务人员近 国外一些工业发达国家的水射流技术很发达,形成了规模化的产业,特别是在美国、德国和日本专业化的水射流设备制造厂及配套和服务公司很多,在1960年代就不惜巨款投资进行研究和开发,并已在某些领域大力普及高压水技术,取得了满意的效果。这些国家水射流装备朝超高压、大流量、智能化、系列化发展,水射流切割、清洗、除鳞等已普及应用,破碎、制粉、浆体输送、注水、(旋喷)注浆、水刺和喷雾消防等不断得到推广,水射流技术和其核心设备往复柱塞泵及其附件的新应用还在继续开发和拓展,水射流技术和设备不断得到升级。 近10年来,我国的高压水射流技术取得了长足进步,一批研究机构、制造厂、配套和服务公司得到了一定的发展,…常规设备基本可替代进口,但与国外发达国家相比,规模和技术水平都还存在较大差距。目前,国内水射流清洗技术已在石油、石化、化工、轻工、冶炼厂和电厂等行业得到应用,改善了劳动条件,降低了能耗,提高了工作效率。水射流切割技术也因具有切缝窄、无热应力、无粉尘、易实现异形切割等优点在建材、航天航空、军工、文体用品、玻璃、皮革等行业用于材料的特种切割加工。水射流热轧除鳞工艺和设备在钢厂也得到了普及应用。目前由于各种原因,国内一些水射流技术的应用领域至今还是空白。因此,应大力开展水射流技术的开发和推广,研制出适合我国国情,并满足各部门工业需要 的水射流新工艺新设备。 2高压水射流的基本原理及应用范围 高压水射流的工作原理是,通过高压往复式柱塞泵把普通水增压到儿十、儿白甚至儿千个大气压后,从各种不同形状的喷嘴喷射出来,形成具有穿透能力很强的高速水射流,通过机、电、液汽或雷达等不同形式组合的机械、自动机构或智能化执行装置(机器人)用于各行各业的不同用途,此外通过高压水发生系统把浆体的压力升高到儿十甚至儿白个大气压后,可用于注水、注浆和管道输送。 本技术和设备可用于清洗、剥层、除垢、除锈、切割、钻孔、破碎、制粉、除鳞、铸件清砂、喷雾、浆体输送、注水、(旋喷)注浆、水刺和消防等各种用途,其应用领域非常广阔。目前它的应用范围已涉及到采矿、航空航天、有色冶炼、钢铁、电力、船舶、石油、化工机械及建材、建筑、轻工、食品等工业部门,还可以用于农业及医疗部门等等。如热轧钢材除鳞、管程换热器内外表面的清洗和维护,储罐、高压釜及容器的内部清洗,管束、管道及下水道的清洗,网格及板架除漆,钢表面的磨料水射流除鳞除漆除锈除垢,机场跑道除胶除漆,船舶和大型工业设备的维护,水力破碎钢筋混凝土,战场排雷、炮弹掏药,有利于环境的表面预处理以及水刺非织造布,医疗手术刀,油川用注水注浆、管道输送和喷雾消防等等。 随着人们对水射流技术的深入了解,各行各业不断研究开发出新的水射流应用方法和工艺,更先进和专用高效的水射流装备不断得到开发,应用范围还在迅速扩大。水射流技术及设备的应用有可能使某些工业部门中的一些主要生产环节发生重大的变革,采用先进的高压水射流技术取代传统的生产方式或工艺,可大幅度地提高生产率、降低生产成本、改善工作环境等。 3水射流切割技术与设备 高压水射流切割技术具有切缝窄、不产生热应力、无粉尘、易实现异形切割、儿乎可切割任何材料等优点。纯水射流可切割皮革、纸张、软木、塑料、效棉织品、石棉水泥制品等;磨料水射流具有更强的切割能力,可切割玻璃、陶瓷、不锈钢、钢筋混凝土、碳纤维复合材料及各种合金材料等。高压水射流切割技术与设

高压水射流的发展历史

高压水射流的发展历史 高压水射流呢是以水为介质,通过高压发生设备增压或得巨大能量,经一定形状的喷嘴喷出的一股能量集中的高素水流。 发展历史主要分四个阶段: 第一阶段:50-60年代,探索和实验阶段 50年带,人们从水力采煤和高速飞机的雨蚀现象中认识到,提高射流压力和速度能够重师较坚硬物料,并显著提高落煤效果,从而开始了较高压力设备的研制和较高压射流的实验。 第二阶段:60-70年代,基础设备研制和水力清洗 60年代初,随着较高压力柱塞泵和增压器的问世,开始研究射流动力学特性和喷嘴结构。水力清洗受到重视。 第三阶段:70-80年代,工业实验和应用 60年代末70年代初,美国国家科学基金自助了一项庞大的研究计划,旨在寻求一种高效的切割破岩方法,研究人员提出并实验了25种新方法,如电火花、电子束、激光、火焰、等离子体、高压水射流等,最后专家们一致公认最可行有效的是高压水射流破岩方法,后来也只有这种方法得到了实际应用。进入70年代,各国开始大力研究高压水射流技术,使该技术进入了迅速发展的新阶段。这期间,研究的重点是水射流破岩机理、脉冲射流特性及水射流在切割、破岩、清洗上的应用,开始出现了水力辅助机械破岩、空化射流、磨料射流、间断射流等新型射流技术。 第四阶段:80年代到现在,新型高压射流,迅速发展 进入80年代以来,随着激光测速、高速摄影、流体显形、数值模拟等先进测试和研究手段的进步,高压水射流技术研究和应用得到了更迅速发展。磨料射流、脉冲射流、水力辅助机械破岩技术和基础理论、切割机理、迎新阿哥因素研究和分析进一步深入,并处闲了气水射流、液态金属射流、液态气(空气、氮气、二氧化碳)射流、冰粒射流等特种射流,其应用范围也由当初的采矿、破岩、钻孔、清洗、除垢发展到金属和超硬材料切割、表面处理、研磨等应用领域涉及煤炭、石油、冶金、化工、船舶、航空、建筑、电力、纺织、交通、市政医学等十几个工业部门及核废料、海洋等危险恶劣工作坏境,自动化程度切和切割精度有了显著提高。

超高压水射流自动清洗技术在某涂装车间的应用探讨

超高压水射流自动清洗技术在某涂装车间的应用探讨 发表时间:2019-06-24T15:12:09.300Z 来源:《中国西部科技》2019年第8期作者:刘成 [导读] 文中主要对某地涂装车间中超高压水射流自动清洗项目的运维状况做了详细的分析,这项超高压水射流清洗项目中分别引进了两台特种机器人和2台柱塞式的高压泵,通过借助于PID压力控制技术对250MPa超高压水射流清洗车间的全部输送滑橇进行控制,进而使得该涂装车间保持清洁。企业相关部门对新型滑橇清洗站开展新型滑橇导入这项工作,而且能够保证顺利导入,充分应用了自动调压技术,而且构建了传感器监视系统对现场做好监控, 广州富森环保科技股份有限公司 1.涂装车间超高压水射流自动清洗技术简述 超高压水射流自动清洗技术应用实际上就是,借助增压器、水泵等转能装置使得内燃机或电机等运转产生的机械能转化为水压力能,然后借助喷嘴小孔形成一种高速水射流,进而使得压力势能向着动能方向转化。其次,相应的材料受到高速水射流施加的冲击力后,其动能又开始向着压力势能进行转化,这种压力势能主要对被切材料表面有作用。一旦作用于材料的压力达到或者超出其门限压力,材料便会被切断。水射流有三类,即为空化射流和连续射流以及脉冲射流,下文主要论述该涂装车间对连续射流的应用。另外,以压力为依据进行划分又可以将水射流分为高压和低压以及超高压射流。就目前形势而言,水射流主要使用高压作业,而且都是大型的工作,这也是其应用趋势,超高压水射流的作业压力至少在200MPa,而高压水射流的作业压力也在150MPa到200MPa范围内。 本文主要介绍的某汽车公司的涂装车间清洗站的超高压水射流项目是德国某公司承包和创建的,这项超高压水射流清洗项目中分别引进了两台特种机器人和2台柱塞式的高压泵,借助于PID控制系统对清洗车间的两种电泳滑橇和一种面漆滑橇进行清洗,其所控制的压力为250MPa的超高压,进而使得该涂装车间的滑橇保持清洁的工作状态,这对该车间生产的汽车而言,也能够在很大程度上提高涂装质量。截止到当前,该汽车公司涂装车间滑橇清洗站已经投入运行了4年左右的时间,在这投入运营的时间内还引进了新型滑橇,并且已经能够熟练使用超高压自动清洗技术,并且能够做好压力调节工作。 2.国内外对涂装车间超高压水射流自动清洗技术的研究 这么多年以来我国对涂装车间的清洗都是通过化学方法或者人工来完成的,其中在工业上的清洗中,化学方法占据主导地位。然而不管是手工清洗或者化学方法清洗都存在很大的弊端,不仅工作效率不高而且需要较高的成本,最重要的是对环境也有一定程度的污染,难以达到当今社会工业需求以及民用清洗需要。从上个世纪后期,我国才开始引入高压水射流自动清洗技术,并且其应用越来越普及。截止到当前为止,已经有百分之十以上的工业企业开始应用高压水射流清洗技术,而且还在不断增长。当前,随着社会不断发展,人们对清洗效率以及清洁程度要求越来越高,并且更加注重环保性,清洗行业对高压水射流清洗技术的应用越来越广泛,这也是一种必然趋势。通过对高压水射流清洗技术的研究以及实践应用表明,该技术的应用具有很大的优势,而且经济实用,比之传统的化学清洗方法,该清洗技术有一下优势。 2.1清洗质量好 高压水射流切割时冷态的切割技术,它比较先进。在应用高压水射流进行切割时带来的热量会被水带走,能够有效避免相应材料的热影响,自然不会有热影响区域。 2.2清洗效率高 通过高压水射流的复合破碎作用包括磨削和冲刷以及剪切和楔劈,能够使得结垢物被快速的打碎并脱落,高压水射流的清洗速度是传统化学清洗以及手工清洗等的十来倍。而且,应用该方法清洗的器件不必做再次的清洁。传统化学方法清洗还必须要将其表面的化学物质冲洗干净。 2.3不污染环境 高压水射流清洗技术只需要水这种介质便可,在进行工作时没有灰尘以及特殊气味的物质,也没有火花产生,所以,该技术在工作时不会造成环境的污染。 2.4适用范围广 高压水射流在进行清洗或者切割工作时造成的打击力极大,不会受到材料的影响更不会受到切割尺寸所限。 2.5自动化 高压水射流清洗切割工作所需设备能够借助于计算机软件进行控制,能够进行自动化作业,操作人员只需要在电脑控制环境中即可工作,不仅使得其作业环境有极大的改善,而且在很大程度上减少了人工投入成本。 2.6节水、节能而且清洗成本低 涂装车间高压水射流自动清洗所需介质便是洁净水,比价容易获得,在进行清洗操作时,水的势能极大,因此不必借助相应的洗涤剂便可很好的完成清洗,在一定程度上降低了成本,而且节水、节能。 3.滑橇清洗站简介 该涂装车间的滑橇清洗站的这项超高压水射流清洗项目中分别引进了两台特种机器人和2台柱塞式的高压泵,通过借助于PID压力控制技术对250MPa超高压水射流清洗车间的全部输送滑橇进行控制,主要对两种电泳滑橇和一种面漆滑橇进行控制,进而使得涂装车间的滑橇清洁度得到有效保障,而且在很大程度上提高了该涂装车间生产的全部车辆的涂装质量。该清洗站的A缓存区在收到预设清洗圈数的滑橇后,借助于输送系统使得滑橇到达超高压水射清洗地B室内进行清洗工作,清洗结束后在出口吹干装置中进行处理完成以后便上线。然而,若滑橇有变形便不能够通过清洗程序,而是直接将其送到离线检测区域C处。 3.1滑橇清洗站水循环工艺 该涂装车间的滑橇清洗站所用的相应机器人的旋转喷枪中的水需要分别通过10微米和1微米的过滤袋,并且,该过滤装置中有温度传感器和压差传感器,这样能够有效避免由于过滤袋堵塞导致的供水不足或滤袋破损而有大颗粒进入泵内使得高压泵损坏。做完清洗工作的水然后在回到回收池,再用相应的过滤机进行过滤之后还能够对室体进行冲洗,一直到该过滤机水池蓄水位到达最高时,通过污水泵将水引导地坑之中,其中水位到达设定值时再借助地坑泵将水引进污水站。滑橇清洗站水循环工艺流程如图1所示。

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