目前大多管道在长时间的使用后，都会出现垃圾杂质淤积的现象，维修和清理管道变得极其不方便。针对上述出现的问题，设计出一种高压水射流自旋转式管道疏通装置，来完成管道清淤的任务。本文重点了解高压水射流清洗技术的现状，并介绍了疏通装置的技术参数，包括设计合适的喷嘴，计算喷嘴的口径和分析装置转动密封性。同时，分析水射流的结构，从而获得射流的反作用力和功率。通过将喷嘴安装在喷头的不同角度让喷头可以借助射流的反作用力起到自动旋转的作用而且可以推动装置向前移动。对装置进行三维建模，运用仿真分析疏通装置的喷头腔体内流场的流体运动，以及模拟装置在管道中清淤时运动过程的动态仿真。关键词 高压水射流，管道清淤，喷头，自旋转
目 录
1 引言1
1.1 管道疏通技术现状1
1.2 高压水射流清洗技术的发展状况3
2 管道疏通装置研究的主要内容3
2.1 疏通装置的基本路线3
2.2疏通装置的工作原理3
2.3 疏通装置的技术参数4
2.4水射流的基本结构9
3 疏通装置的流体分析11
4 管道疏通装置仿真模拟运动15
4.1 仿真模拟插件介绍15
4.2 疏通装置仿真运动16
结论19
致谢20
参考文献21
图1高压水射流自旋转式管道疏通装置剖面图23
图2高压水射流自旋转式管道疏通装置爆炸图24
1 引言
管道是城镇中一种不可或缺的基础公共设施，承担着城镇废水的输送，早在欧洲古罗马文明时期就有对管道的建设使用。随着中国城镇的快速建设，管道的数量更是数不胜数。各种用来运输水资源，排放污水的管道等遍布地下，这些管道有金属类和非金属类，有的则是钢筋混凝土制成。管道在使用时，管壁上难免会在存留下废弃物，长期使用后生活垃圾等遍布管道。而时间一久，淤积的垃圾越来越多，最终将爆发堵塞，但是由于现在大多的管道都是埋在地下，而且遗留着各种生活垃圾，气味重，工作环境比较差，使得维修清理管道变得极其不方便，人工维修难度高,清淤时间较长，引发周围交通拥堵等，同时清理效率不高。虽说管道清淤是件小事，但是带来的问题却是严重的。管道 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
一旦出现堵塞现象，那随之可能发生的就是城市内涝，引发一系列的“城市病”。于是，道路变成了“河流”，场地成为了“沼泽”，严重影响了人们的生活活动和交通出行。
管道占据着城市重要的作用，一旦管道出现问题，带来的就是交通堵塞，环境气味恶臭，苍蝇变多等一系列的恶性循环。在管道中，由于不用物质的作用下，管道内壁淤积了水垢、建筑垃圾、食物等各种残渣。倘若用人工去除污垢，对人体伤害大，效率还不明显，遇到狭小管道时，工作人员又不能触及到管壁，无法达到清洗作用。如果采用化学清洗，又会污染水资源，更严重的还会腐蚀管道，造成管道破损，使用寿命大大减小。又或者是把管道拆卸疏通，有点浪费时间，同时还影响管道的正常使用。于是，在管道清洗上应用高压水射流技术就正好可以解决问题。高压水射流清洗质量好，在经济方面很实用，对管道的清洗有着积极的实际作用。
高压水射流在清洗时可以冲蚀掉管壁的污垢，使用起来不会消耗管道的使用寿命，只会冲击掉附着物，不会损坏管道。清洗所使用的水为纯天然的，对环境没有污染，不会影响水资源变质。而且高压水射流在清洗工作时候具备的能量大，去除污垢的作用好，清洗效果显著。现在高压水射流清洗技术已经广泛的被应用在油管的清洗，道路壁面的清洗，锈迹的清洗，越来越受到人们的欢迎。
1.1 管道疏通技术现状
现如今，在国内外不同的城市里，管道都会引发不同水平上的污垢淤积问题，但仍然缺少一种经济适用的清淤技术和疏通管道设备，其清淤任务仍是一个难以解决的题。目前国内外常见的疏通技术有PIG清洗技术，兴起于20世纪60年代，由美国技术公司率先提出，用来去除管道内壁锈迹、杂质，还可以进行干燥及涂敷，从而达到防卫管道堵塞和管道清淤的优越效果，该装置主要由PIG、信号输出输入设备、查验设备等部件构成。通过清管器不断的在管道内移动，与附着污垢产生摩擦作用，从而使管道内壁与污垢分离，让管道达到畅通的效果。绞车疏通技术主要由绞车，通沟牛和滑轮支架组成，但是绞车之间需要绳索连接，这就要求人工下井将两个绞车相连，然后绳索上的通沟牛由于绞车的拉扯而左右移动，将垃圾移动到井口集中清理，从而起到疏通管道的作用。人工疏通技术主要是由工作人员系带安全绳进入管道，使用电钻，铁铲等工具将管道上的污垢去除下来，但是这种方法清洗的效率比较低，而且管道内气味重，对工作人员的身体也不好，所以这种方法逐渐消失在实际生活中了。高压水射流疏通技术主要是通过专用设备与高压清洗水车相连接，让水流经高压泵的加压作用后，到达喷头处经细小的喷嘴直径进行收缩从而形成具有较高的冲击力的高压水射流，对管道内壁的污垢进行冲刷粉碎，使管道杂质脱落下来，完成清淤的任务。
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图1.1 PIG清洗 图1.2 绞车疏通
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图1.3 人工疏通 图1.4高压水射流疏通
本课题将根据管道堵塞的特点和现有管道疏通的技术，提出高压水射流自旋转式管道疏通装置的设计，此装置将以高压水射流为基础，设计一个借助水射流产生的推力在管道内移动和喷头360度自行旋转的装置，通过喷嘴口径的缩小，输出较高的水射流能量，将附着在管道的杂质冲蚀断裂脱落，来实现管道内壁全方位的去除污垢，提高清洗的效率。
1.2 高压水射流清洗技术的发展状况
高压水射流清洗技术是一种新型的科技清洗技术。水射流源于60年代，在那时水射流主要应用于采矿业，主要是从发达国家清洗领域率先兴起。在20世纪中后期的英国，第一届关于水射流的研究与探讨的国际性会议正式召开。由于比传统的清洗具有更好的效果，迅速的在其他国家流传开来。我国将技术发展面向世界，与国际接轨。从80年代中期开始引入，但这并不影响水射流在中国的技术发展。我国通过学习和接收新技术，提高水射流技术的专业水平，同时配置相适合的设备，大大提高清洗效率，可以说由于其环保性，效率性和低成本，该清洗技术在我国迅速普及，将来的应用范围也会越来越广。随着技术发展研究的不断加深，水射流类别增多，延伸出来了空化射流，脉冲射流以及磨料射流等射流技术，这些技术正在一步一步的遍及到工业和生活领域，为下水管道、冷凝器、罐体水垢、输油管道以及除去铁锈等附着物起到了重要的作用。高压水射流的应用，在化工、航天、矿业等企业迅速增长，成为管道和大型设备清洗不可缺少的新技术。

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