Применение водяных струй для чистки различных предметов и оборудования будет расширяться и далее. Одной из причин этого являются требования защиты от абразивной пыли, которые приведут к более широкому применению абразивов в сочетании с водой и предварительной химической обработкой поверхности. Высокая производительность, экономичность и простота использования высоконапорных водяных струй для чистки оборудования привели к широкому применению этого метода на заводах многих отраслей промышленности в тех случаях, когда требуется быстро удалять большие объемы того или иного материала. Можно не сомневаться, что пй мере повышения надежности оборудования и перехода ко все более высоким давлениям область применения этого метода будет расширяться и далее. Этому будет способствовать и то обстоятельство, что преимущества водоструйной чистки станут все более очевидными, и «рядовой промышленник» сможет в этом легко убедиться. Можно только удивляться, что многие из тех, кому водоструйные установки могли бы принести большую пользу, до сих пор не знают об их существовании. Эта ситуация, конечно, изменится — выпуск водоструйного оборудования будет увеличен.[ ...]
С увеличением концентрации абразивной струи интенсивность изнашивания может и падать в связи с интенсификацией экранирующего эффекта при отражении частиц. С увеличением абразивных частиц до размера 150 мкм наблюдается монотонный рост скорости изнашивания. Негативное влияние на скорость процесса оказывает содержание влаги в воздушной среде, особенно в пределах от 0 до 1,5 %.[ ...]
Скорость выхода воды из отверстий достаточно велика, что в ряде случаев приводит к образованию углублений в днище фильтра из-за абразивного действия струй воды. В связи с этим днище фильтра должно выполняться из плотного и высокопрочного бетона. Располагаемый между днищем и трубами гравий должен быть прочным и должен плотно укладываться под трубами.[ ...]
Вторая комбинированная гидромеханическая система, разрабатываемая в ЮАР, предназначена для выемки твердого кварцита, прочность на сжатие которого составляет 200—300 МПа [55]. В этом случае способ применения водяных струй несколько отличается от используемого в туннельных буровых машинах, где струями прорезают в породе щели между направлениями, по которым движутся режущие диски. В кварците делается узкая прорезь (шириной 5 см), шарошечным долотом, которым на поверхности забоя прорезают узкую щель в золотоносном пласте. В обычных условиях при максимальной нагрузке на режущий инструмент глубина щели составляет всего 4,5 мм. Введя дополнительно две водяные струи под давлением 55 МПа, глубину резания в лабораторных условиях удалось увеличить до 10,5 мм. Струи выбрасывались по углам прямоугольного режущего зубка и были направлены на породу в 2 мм перед ним. После этих испытаний пять добывающих машин на шахте по добыче золота «Доорфэнтейн» были оборудованы такой системой. Было лишь снижено давление подачи воды до 40 МПа. Это позволило продлить срок службы буров при разработке кварцитов, обладающих сильно выраженными абразивными свойствами, а также повысить скорость проходки почти в 5 раз при том же усилии, действующем на бур.[ ...]
Примерно в то же время фирма «Эксон» разрабатывала другой подход к решению той же задачи. На основе подготовленного Маурером [81] обзора новых методов ускоренного бурения проектировались устройства для бурения высоконапорными струями, в которых применялся глинистый раствор без абразивных добавок. В лаборатории были получены скорости бурения 100 м/ч [83]. Эти результаты послужили основой для серии из семи натурных полевых испытаний, проведенных в шт. Техас и Флорида в начале 70-х гг. [84]. Испытания проводились сначала в неглубоких ответвленных скважинах, в которых угол наклона скважины затрудняет высокоскоростное бурение с помощью стандартного оборудования. Скорость проходки обычным буром в подобных случаях составляет 10 м/ч. Применение высоконапорного струйного бурового оборудования с перепадом давления на сопле до 70 МПа позволило повысить скорость проходки до 90 м/ч.[ ...]
В середине 50-х гг. Исследовательская лаборатория нефтяной компании «Картер» начала разработку новых методов ускорения проникания бурового инструмента в грунт. Полученные результаты показали, что скорость бурения можно повысить, применяя струи воды, к которой добавлен абразивный материал [73]. На основе этих результатов фирма «Галф» начала в 1960 г. собственную серию испытаний. После 4 лет лабораторных исследований была создана установка, работавшая на глинистом растворе с добавкой стальной дроби при давлении до 70 МПа. Ее первые полевые испытания были проведены в 1964 г. в шт. Техас на глубине 2,25 км. В ходе испытаний глубина скважины увеличилась на 122 м. Перепад давления на сопле составил 38 МПа, а скорость проникания увеличилась по сравнению с лучшими стандартными установками в 1,25—4 раза; одновременно время службы долота увеличилось на 300 %.[ ...]
В Советском Союзе и ад рубежом еще в 30-х годах предпринимались попытки механизировать процесс очистки с тем, чтобы выполнять ее без снятия напряжения с электроустановок. В настоящее время из таких методов практическое применение нашли очистка при помощи струи сжатого воздуха с примесью пылевидных абразивных веществ и в особенности многочисленные способы обмыва загрязненной изоляции водой.[ ...]
При уходе за зубами дантистам часто приходится снимать образующийся на них зубной камень, прочность которого может быть разной, а поскольку он отлагается на поверхности зубов, которые надо сберечь, то снимать его приходится очень осторожно. Эта операция успешно осуществляется с помощью кавитирующей струи, создаваемой ультразвуковым вибратором и применяемой вместе с ним. Вода подводится к наконечнику инструмента с расходом 35 см /мин под давлением водопроводной сети либо через внешнее сопло, либо через пустотелый корпус. Режущее действие ультразвукового вибрирующего наконечника совместно с пузырьковой кавитацией, возбуждаемой в струе воды его колебаниями, обеспечивает удаление зубного камня почти без всяких усилий со стороны дантиста и практически безболезненно для пациента. Тем же инструментом можно удалять цемент с арматуры, используемой при протезировании зубов. Если требуется просверлить зубную эмаль, то вместо воды к инструменту подводят абразивную пасту, которая, воздействуя на зуб в условиях ультразвуковой вибрации, позволяет легко это сделать.[ ...]
Возможности такой системы при бурении глубоких скважин изучались фирмой «Галф» в 1969 г. при бурении скважины в интервале глубин 3226 — 4364 м [67]. Эти испытания пришлось приостановить из-за технических неполадок. Обычные вращающиеся долота, работавшие в соседних скважинах, в этом интервале глубин продвигались со скоростью 0,3—1 м/ч, в то время как использование абразивной струи на некоторых участках позволяло продвигаться со скоростью более 25 м/ч. При этом срок службы долота был приблизительно вдвое больше, чем в обычном оборудовании [139]. К сожалению, технические неполадки и высокая стоимость экспериментальной программы вынудили фирму «Галф» приостановить ее выполнение, несмотря на весьма обнадеживающие результаты [87].[ ...]
Некоторые виды плодового и овощного сырья поддаются химической очистке от кожицы. С этой целью используется обработка плодов в горячих растворах каустической соды. При воздействии горячей щелочи происходит гидролиз протопектина, которым кожица прикреплена к поверхности плода, и образуется растворимый пектин. То же происходит и с клетками самой кожицы. В результате кожица отделяется от мякоти плодов и легко смывается струями воды при последующем душевании. Для щелочной очистки персиков используют 10 9 ный раствор каустической соды, нагретой до 90 °С, в котором персики выдерживают в течение 3—5 мин. Корнеплоды обрабатывают 2,5—3 %-ным раствором каустической соды при температуре 80—90 °С в течение 3 мин. После щелочной очистки корнеплоды отмывают от кожицы и щелочи в карборундовых моечных машинах со снятой абразивной поверхностью. Есть и другие варианты щелочной очистки моркови, согласно которым морковь обрабатывается 5—8 %-ным раствором каустической соды при температуре 95—100 °С, после чего промывается в барабанной моечной машине водой, подаваемой под напором 0,8-1,0 МПа.[ ...]