从渗透到剥落的过程可推知:当用水射流冲击一块可渗透性垢层时,产生凹坑的速度权限应等于水渗入污垢孔隙的速度。如果射流压力很低,使作用在垢层颗粒上的水压力小于其黏着力,水渗人垢层后,并在其内扩展,形成渗水区;当压力增大,使压力大于黏着力,垢层颗粒便从基体上剥离开来,此时射流产生的压力型面始终作用在不同的污垢上。由此可知渗入区的部位就是凹坑的极限位置,也可说明渗水区或多或少地比凹坑****定距离。
当压力大小已知,射流又不产生冲蚀作用,即压力不**过临界压力时就能计算出水对垢层颗粒的作用力,进而确定污垢破碎的临界压力。
当射流速度达到某一临界值时,将在物料中形成应力波,加速物料破碎,对于垢层这种特殊的物料来说,这个临界速度很难得到,这主要是由于成垢的条件对垢层的成分、结构影响所致。寻找这一临界速度对于小射流清洗也不经济。在实际清洗过程中,在满足压力的条件下,垢层的破碎已经十分迅速,基本上不受射流速度的影响。
在清洗中,为提高清洗效率,存在一个横移速度问题,即射流横扫污垢的速度,如图2.2所示。横移速度大,清洗速度快,效率就高,但有可能造成局部清洗不彻底和漏洗现象。要充分发挥射流的水楔作用,使垢层剥离,一般应采用较低的横移速度。对实际操作的横扫速度而言,确定具体的参考值意义不大。这主要应是根据污垢层厚度、污垢性质及清洗质量要求,由操作者依据经验设定和控制。
图2.2 射流横移清洗操作及软垢层受力情况