为了对压力释放效应的理论分析和压力计算进行验证，我公司通过消除高压水射流粉碎存在的冲击和摩擦剪切作用，仅仅就受静水压力的颗粒在压力突然释放的情况下进行了实验研究。

 

 

上图所示的是压力释放实验系统图，系统包括液压泵站、液压试验台、压力释放装置、物料收集器等。

 

下图是专门设计的压力释放实验装置：

 

 

装置中，B腔按一定比例放入待粉碎的物料颗粒和水，A腔为加压液体，A腔与B腔通过中间的浮动活塞传递压力，B腔的另一端装有额定压力的爆破片，以实现在标定压力下突然释放的目的。泵站的液体首先进入液压试验台，然后通过试验台的增压器进入实验装置的A腔。

 

爆破片放置于上下夹持器之间，通过上下法兰用螺栓夹紧，为防止泄露，在B腔法兰与下夹持器中间用3mm厚的紫铜垫作为密封。

 

实验中的物料为煤，给料的煤颗粒经过筛分、淘洗、干燥、粒度范围为3-6mm，将准备好的煤颗粒与水按一定比例放入释放装置的B腔内，将安装有爆破片的夹持器固定在法兰上，连续液压管路，开动泵站，并逐渐升高压力，知道爆破片爆裂，实验压力以试验台的压力表读数为准，然后对料水进行收集、沉淀、干燥、筛分及称重。

 

通过施以不用的作用压力，利用不同额定压力的爆破片进行实验，实验表明粉碎腔内的压力小于某值时，释放效应没有效果，随着粉碎腔内压力的提高，压力释放后，细粒度的煤颗粒随着压力的增大而增加。腔内压力在500bar内，压力越高，释放效应的粉碎效果越好。

 

综上所述，在高压水射流粉碎中，物料颗粒被加入到水射流中，首先颗粒受到静水压力被加压到高压状态，使得颗粒内储存有很高的弹性应变能，随后经过水射流加速而被突然释放，实现压力释放效应而被粉碎。

 

实验研究结果表明：

 

1、受静水压力作用的固体颗粒，当压力达到某一值后释放，可以实现颗粒的破裂粉碎。

 

2、实现压力释放粉碎作用的应力低于材料的抗压强度，但高于材料的抗拉强度。

 

3、压力越高，粉碎效果越好。

 

由此可见，通过对压力释放粉碎效应的研究，首先解释了高压水射流粉碎的机理，其次为高压水射流粉碎实践提供了理论和实践依据。