[发明专利]一种无后坐力空化清洗喷嘴

说明书

技术领域

发明涉及一种空化清洗喷嘴，具体涉及一种无后座力空化清洗喷嘴，属于液体阀门控制技术领域。

背景技术

海洋生物污损是指附着或栖息在水下或水面中的各类人工设施固体表面上，对人类经济活动产生不利影响的动物、植物和微生物。随着航运、海防、水产养殖以及海滨电厂等的发展，海洋生物的污损所带来的危害越来越严重，所造成的损失难以精确计算。据不完全统计，全世界仅生物污损给各种海洋工程设施与舰船设备造成的损失就可达到数十亿美元以上。具体说来，海洋生物污损可造成如下几类危害：

a)增加船舶的阻力：船底粗糙度增加25um，可造成燃料消耗增加2-3%，船速下降1%，增加海洋结构物的自重和提高其重心；

b)堵塞管道：如沿海的工厂、海上平台、船舶和海上电站等，生物污损会增加管道内壁的粗糙面，缩小管径甚至造成完全堵塞，同时生物污损还会加快电化学腐蚀的速度。

c)损坏海洋仪器：生物污损的附着可以造成海中的仪表及仪器传动机构失灵、信号失真或降低使用性能；

d)海上石油平台：海洋石油平台长期在海中，如附着大量海洋生物，将加大其外载荷，同时增加了平台自重，当遇风暴或地震等现象使可能使平台倾斜或倒塌，造成重大损失。

从国内外目前用于水下平台固体表面附着物使用的设备主要来看：常用的有刷子和水射流两种，但均存在一定的局限性，如对水下平台固体表面防护层有较大损伤等，特别是刷子难以清扫较小的曲面以及具有过渡面的局部地方；水射流清扫方法虽然可克服刷子清扫方法带来的问题，但是水射流的产生需要较大功率的水泵及其泵控系统，特别是与之相匹配且能产生强大冲洗力的喷嘴；此外，由于水射流类的喷嘴在喷射时会产生比较大的后坐力，对操作者来说会增大操作难度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无后座力空化清洗喷嘴，能够借助喷嘴内部结构，在喷嘴出口处诱发气泡随水射流喷出，并使气泡在接触到靶面时发生溃灭而产生清扫力，使被清扫物体表面上的附着物脱离，达到清洗靶面的目的,同时利用反向喷射机构消除喷嘴在工作时产生的后坐力。

一种无后座力空化清洗喷嘴，包括反向喷射机构、阀座、组合密封垫、空化喷射机构和进水接头，其中空化喷射机构由管体和喷头组成，管体6从一端开始沿轴向有三个孔径连续递减的台阶孔，三个台阶孔的孔径分别为D、d1和d,第一台阶孔D为稳流通路7，第二台阶孔d1和第三台阶孔d组合形成为收缩通路8，管体6的另一端有一个台阶孔与第三台阶孔相接，此台阶孔为喷头9的安装孔；喷头9的内部有两个孔径连续递减的台阶孔和一个锥面孔，两个连续台阶孔的孔径分别为d2和d3，以上两个连续的台阶孔d2和d3形成收缩扩张通路10，锥面孔为喷口11；喷头9固定连接在管体6的安装孔内部；

令所述稳流通路7的长度为L，收缩通路8的两个台阶孔的长度依次为l1和l；喷头9的收缩扩张通路10中两个连续台阶孔的长度依次为l2和l3；各台阶孔直径和长度的取值需满足以下比例关系：D/d=5～10，L/d=10～150;d1/d=1～5,l1/d=3～50;l/d=0.1～1.5;d2/d=1～4,l2/d=0.1～1.5;d3/d=0.5～3,l3/d=0.1～1.5。

反向喷射机构由沉孔座、导流管和射流喷头组成，沉孔座的外圆上有与阀座的连接螺纹，导流管的一端分别固定连接在沉孔座上并连通其内腔，导流管的另一端连接射流喷头；

其整体连接关系为：反向喷射机构和空化喷射机构分别通过其上的沉孔座和管体上的连接螺纹对称连接在三通管结构阀座的左右两端，沉孔座和管体与阀座之间通过组合密封垫实现密封；阀座的底部连接一个进水接头，通过进水接头连接外部的水源，反向喷射机构和空化喷射机构的出水口即射流喷头和喷口之间存在水平高度差；