專利名稱：自激振蕩噴嘴及帶有該噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種氣固分離裝置，涉及一種過濾器的脈沖反吹清灰裝置，尤其涉及一種自激振蕩噴嘴及帶有該噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置。
背景技術：
在化工、石油、冶金、電力等行業(yè)中，常產生高溫含塵氣體；由于不同工藝需要回收能量和達到環(huán)保排放標準，都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。高溫氣體除塵是高溫條件下直接進行氣固分離，實現氣體凈化的一項技術，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱，化學潛熱和動力能，提高能源利用率，同時簡化工藝過程，節(jié)省設備投資。燒結金屬濾管和陶瓷濾管等剛性高溫過濾元件，具有良好的抗震性能、耐高溫、耐腐蝕和熱沖擊性能，同時具有較高的過濾精度和過濾效率，因此，被廣泛地用于高溫氣體凈化領域。高溫含塵氣體進入過濾器后，氣流中的粉塵顆粒物被攔截在過濾元件的外表面，形成濾餅層，氣體通過過濾元件中的多孔通道進入到后續(xù)工藝中，經過過濾后的氣體為潔凈氣，粉塵濃度很小。隨著過濾的進行，過濾元件外表面的粉餅層會逐漸增厚，導致過濾元件的壓降增大，這時需要采用反吹的方式實現過濾元件的性能再生；反吹氣流的方向與過濾氣流方向相反，高壓反吹氣流瞬間進入到過濾元件的內部，依靠產生的瞬態(tài)能量將附著于過濾元件外表面的粉餅層剝離，使得過濾元件的壓降基本上恢復到最初過濾時的狀態(tài)，從而實現過濾元件性能的再生。脈沖反吹方式是實現過濾元件的性能循環(huán)再生的重要途徑，脈沖反吹清灰裝置的清灰性能決定了高溫氣體過濾器能否長期穩(wěn)定運行?，F有高溫氣體過濾器的結構主要有兩種形式圓形結構和方形結構(依據管板的形狀區(qū)分)。如圖9A、圖9B所示，為圓形結構的高溫過濾器800的結構示意圖，該圓形結構的高溫過濾器800主要應用于高溫高壓的工況(典型的工況參數是操作壓力約為4-6MPa，操作溫度約為350-450°C);如圖10A、圖IOB所示，為方形結構的高溫過濾器900的結構示意圖，該方形結構的高溫過濾器900主要應用于高溫低壓的工況(典型的工況參數是操作壓力約為O. 2-0. 4MPa，操作溫度約為550_650°C );這兩種不同結構的高溫過濾器的工作原理是相同的。如圖9A、圖9B、圖10A、圖IOB所示，過濾器800、900的管板803、903將過濾器密封
分隔為兩部分，下部分為含塵氣體側，上部分為潔凈氣體側；含塵氣體(或稱為粗合成氣)由過濾器800、900的氣體入口 801、901進入到過濾器的含塵氣體側，在氣體推動力的作用下到達各個過濾單元，氣流中的粉塵顆粒物被攔截在濾管802、902的外表面，形成粉餅層，氣體通過濾管802、902的多孔通道過濾后進入潔凈氣體側，經氣體出口 805、905排出進入后續(xù)工藝。隨著過濾操作的進行，濾管802、902外表面的粉餅層逐漸增厚，導致過濾器800、900的壓降增大，這時需要采用脈沖反吹的方式實現濾管的性能再生，脈沖反吹清灰時，處于常閉狀態(tài)的脈沖反吹閥808、908開啟，氣體儲罐809、909中的高壓氮氣或潔凈合成氣瞬間進入反吹管路807、907中，然后通過管路上的噴嘴806、906向對應的引射器804、904內部噴射高壓高速的反吹氣體，反吹氣體進入對應的濾管802、902內部，利用瞬態(tài)的能量將濾管802、902外表面的粉塵層剝落，使得濾管的阻力基本上恢復到初始狀態(tài)，從而實現濾管的性能再生。如圖9A、圖9B所示，對于濾管排布方式為圓形的過濾器800，一個過濾單元中安裝有多根濾管(通常安裝48根濾管)，每個過濾單元共用一個引射器804 ;在圓形的過濾單元內，濾管802按照等三角方式排布；在過濾器的管板803上通常安裝12個或24個過濾單元；脈沖反吹時，按照設定好的反吹時間，反吹完第一組過濾單元后，經過一定時間，再反吹第二組過濾單元，再經過一定時間后反吹第三組過濾單元，如此循環(huán)往復。
如圖10A、圖IOB所示，對于濾管排布方式為方形的過濾器900，濾管902在方形的管板903上按照行、列等間距方式排布，以行為單位被分成若干組，通常每行設有幾根至十幾根濾管902，每行濾管902對應一個噴吹管路907，每一個噴吹管路907上設有多個噴嘴906，每一個噴嘴906的正下方對應一個濾管902，反吹過程是以行為單位分組進行的，即第一行脈沖反吹閥908開啟，對應的噴吹管路907反吹完該行過濾元件后，經過一定時間，第二行的脈沖反吹閥908開啟，第二行噴吹管路907反吹第二行的過濾元件，再經過一定時間，第三行脈沖反吹閥908開啟，反吹第三行的過濾元件，如此循環(huán)往復。綜上所述，現有技術中的高溫氣體過濾器的脈沖反吹方式，都是靠高壓反吹氣體在濾管內產生一個壓力波的瞬態(tài)的能量實現清灰效果的，現有技術中脈沖反吹裝置的噴嘴為常規(guī)單孔(單管)結構，噴嘴安裝在反吹管路上，反吹氣體經過這種結構的噴嘴噴出時，只能在濾管的內部產生一次壓力波，通常我們認為，反吹的壓力越大，產生壓力的峰值越高，清灰的效果就越好，但是，在實際操作中，現有技術的反吹方式不可避免的會產生以下很多問題(I)脈沖反吹壓力過高。反吹氣流需要克服過濾器的操作壓力和過濾氣流的流動阻力，反吹氣流能量不能全部作用到過濾單元上；因此，為保證清灰效果，實際操作中需要大于過濾器操作壓力2倍左右的清灰壓力，在高溫高壓操作工況下的反吹壓力會高達8MPa，濾管會受到很大的沖擊力，這一過程中容易造成濾管振動，反吹壓力越高，濾管的振動越劇烈；這種高壓清灰操作容易造成濾管因熱沖擊疲勞而引發(fā)破損甚至斷裂。(2)脈沖反吹效果不均勻。脈沖反吹時，由于反吹氣流產生的瞬態(tài)能量進入濾管后，沿著濾管的開口端向末端的封閉端進行能量傳遞的過程中，反吹氣流不斷的從濾管的多孔通道空隙中泄漏，使得能量傳遞的過程中不斷耗散，導致濾管的下部和上部的清灰效果差異很大，附著于濾管下部表面的粉塵層不易被反吹氣流清除，出現不完全清灰現象，引發(fā)濾管間的粉塵層架橋，容易造成濾管失效。(3)脈沖反吹清灰效率低。如前所述，現有反吹技術中，主要靠反吹壓力峰值來衡量清灰效果；壓力峰值是指脈沖噴吹瞬間，反吹裝置噴出的清灰氣流在濾管內部產生的最大壓力；但是，壓力峰值高未必能夠達到理想的清灰效果，主要原因在于，現有脈沖反吹清灰裝置每次反吹(即脈沖反吹閥開啟一次)只能在濾管內部產生一次壓力波，由于濾管的上、下位置的清灰效果差異較大，加上產生的壓力波的能量衰減較快，所以，在現有高溫過濾器實際運行過程中發(fā)現，脈沖反吹清灰的效率較低，達不到理想的清灰效果。那么，如果使用現有技術的脈沖反吹清灰裝置，在清灰操作時采用脈沖反吹電磁閥的啟閉次數多一些，每開啟一次脈沖反吹電磁閥，就對濾管進行一次清灰操作，似乎也能夠達到提高清灰效率的目的。但是，這種操作方式是絕對不可取的，原因如下第一，脈沖反吹電磁閥價格昂貴，電磁閥的膜片的使用壽命有限，不斷的開啟電磁閥相當于減少其使用周期；第二，由于高溫實際工況下，過濾的含塵氣體多含有腐蝕性和易燃、易爆性氣體，因此,清灰時往往采用純凈的惰性氣體(如氮氣等)作為清灰氣源,惰性氣體的造價成本很高，多開啟電磁閥相當于增加反吹氣體的耗量；第三，由于脈沖反吹需要較高的反吹壓力，反吹氣流進入濾管的過程中，對濾管的熱沖擊力很大，如果多次開啟脈沖 反吹電磁閥，勢必會對濾管造成損害，縮短濾管的使用壽命；第四，反吹清灰時一個重要的原則是，當濾管外表面的粉塵層達到一定的厚度時才能清灰，如果粉塵層很薄，粉塵層之間的作用力就很小，清灰的能量根本不能有效果，不能使薄粉塵層剝離，因此，縱然反吹效果沒有達到要求，也不能開啟電磁閥清灰，只能等到濾管表面的粉塵層再次累積到一定厚度時，再進行反吹操作。由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經驗與實踐，提出一種自激振蕩噴嘴及帶有該噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，以克服現有技術的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種自激振蕩噴嘴及帶有該噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，當脈沖反吹閥開啟進行脈沖反吹時，通過自激振蕩噴嘴使反吹氣體在濾管內產生并傳遞多個壓力振蕩波，以改善反吹不均勻性，提高清灰效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種自激振蕩噴嘴及帶有該噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，以減少反吹氣量消耗；同時減少對濾管的熱沖擊力，延長濾管的使用壽命。本發(fā)明的目的是這樣實現的，一種帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，過濾器的管板上設有過濾單元，所述過濾單元中至少包括一個過濾元件；所述管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室；所述脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設置的引射器和與引射器對應的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設有與引射器頂部對應設置的自激振蕩噴嘴；所述自激振蕩噴嘴包括有一中孔圓柱狀自激振蕩腔，該自激振蕩腔的上、下端對應設有氣體進口和氣體出口，氣體進口連通于反吹管路，在自激振蕩腔內對應氣體進口和氣體出口軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件，該調節(jié)部件呈上下兩端尖中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述氣體進口和氣體出口是沿著自激振蕩腔的中心軸方向設置的；氣體進口和氣體出口均為直徑小于自激振蕩腔的圓管；所述氣體出口的內徑呈漸縮狀；所述振蕩頻率調節(jié)部件通過其上端軸向連接的一位置調節(jié)桿懸掛于氣體進口的圓管中心處。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述氣體進口的圓管內設有一懸掛支架，所述位置調節(jié)桿的上部固定于懸掛支架的中心位置。
在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述自激振蕩腔與氣體進口圓管和/或氣體出口圓管由圓臺形連接部連通；所述圓臺形連接部與自激振蕩腔上下兩端呈外凸狀設置或呈內凹狀設置。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述過濾器的管板上設有多組過濾單元，每組過濾單元中設有多個過濾元件；每組過濾單元的引射器頂部分別對應設置一自激振蕩噴嘴。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述過濾元件為燒結金屬濾管或陶瓷濾管。本發(fā)明的目的還可以這樣實現，一種自激振蕩 噴嘴，所述自激振蕩噴嘴包括有一中孔圓柱狀自激振蕩腔，該自激振蕩腔的上、下端對應設有氣體進口和氣體出口，在自激振蕩腔內對應氣體進口和氣體出口軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件，該調節(jié)部件呈上下兩端尖中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述氣體進口和氣體出口是沿著自激振蕩腔的中心軸方向設置的；氣體進口和氣體出口均為直徑小于自激振蕩腔的圓管；所述氣體出口的內徑呈漸縮狀；所述振蕩頻率調節(jié)部件通過其上端軸向連接的一位置調節(jié)桿懸掛于氣體進口的圓管中心處。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述氣體進口的圓管內設有一懸掛支架，所述位置調節(jié)桿的上部固定于懸掛支架的中心位置。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述自激振蕩腔與氣體進口圓管和/或氣體出口圓管由圓臺形連接部連通；所述圓臺形連接部與自激振蕩腔上下兩端呈外凸狀設置或呈內凹狀設置。由上所述，本發(fā)明的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，當脈沖反吹閥開啟進行脈沖反吹時，僅僅在一次脈沖反吹的極短時間內，反吹氣體通過自激振蕩噴嘴后在濾管內能夠產生并傳遞多個壓力振蕩波，由此可改善反吹不均勻性，提高清灰效率。該脈沖反吹清灰裝置還能夠減少反吹氣量消耗；同時減少對濾管的熱沖擊力，延長濾管的使用壽命。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中圖I :為本發(fā)明帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置的結構示意圖。圖2A :為本發(fā)明中自激振蕩噴嘴的結構示意圖。圖2B :為圖2A中A-A剖視結構示意圖。圖2C :為圖2A中局部剖視結構示意圖。圖3 :為本發(fā)明中自激振蕩噴嘴產生壓力振蕩波的示意圖。圖4 :為本發(fā)明脈沖反吹清灰裝置用于圓形管板過濾器的結構示意圖。圖5 :為本發(fā)明脈沖反吹清灰裝置用于方形管板過濾器的結構示意圖。圖6A 圖6E :為本發(fā)明中自激振蕩噴嘴的多種結構示意圖。圖7 :為本發(fā)明與現有技術反吹時濾管內的壓力波形對比。圖8 :為本發(fā)明與現有技術的反吹清灰效率對比。圖9A :為現有圓形結構的高溫過濾器的結構示意圖。
圖9B :為圖9A的俯視結構示意圖。圖IOA :為現有方形結構的高溫過濾器的結構示意圖。圖IOB :為圖IOA的俯視結構示意圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照

本發(fā)明的具體實施方式
。 如圖I所示，本發(fā)明提出一種帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置100，過濾器的管板3上設有過濾單元，所述過濾單元至少包括一個濾管2，本發(fā)明中的濾管為燒結金屬濾管或陶瓷濾管；所述管板3將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室；含塵氣體由過濾器的氣體入口 I進入到過濾器的含塵氣體腔室，在氣體推動力的作用下到達過濾單元，氣流中的粉塵顆粒物被攔截在濾管2的外表面，氣體通過濾管的多孔通道過濾后進入潔凈氣體腔室，經氣體出口 5排出進入后續(xù)工藝；所述脈沖反吹清灰裝置100包括有過濾單元上部設置的引射器4和與引射器4對應的反吹管路7，反吹管路7 —端通過脈沖反吹閥8連通于反吹儲氣罐9，反吹管路7另一端設有與引射器4頂部對應設置的自激振蕩噴嘴6 ;如圖2A、圖2B、圖2C所示，所述自激振蕩噴嘴6包括有一中孔圓柱狀自激振蕩腔61，該自激振蕩腔61的上、下端對應設有氣體進口 62和氣體出口 63，氣體進口 62連通于反吹管路7，在自激振蕩腔61內對應氣體進口 62和氣體出口 63軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件64，該調節(jié)部件64呈上下兩端尖、中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。本發(fā)明帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置100，當脈沖反吹清灰時，反吹管路7上的脈沖反吹閥8瞬間開啟，自反吹儲氣罐9中一股高速氣體射流經自激振蕩噴嘴6的氣體入口 62進入軸對稱結構的自激振蕩腔61時，高速脈沖氣體會在自激振蕩腔61內出現紊流混合，產生動量交換，形成不穩(wěn)定剪切層，由于射流速度大且剪切層的不穩(wěn)定性，剪切層周圍形成小渦旋SI (如圖3所示)，剪切射流中一定頻率范圍內的渦量擾動得到放大，形成大尺度渦旋S2 ;當該大尺度渦旋S2與噴嘴的自激振蕩腔61中的梭形調節(jié)部件64相撞時會產生邊緣音，邊緣音的擾動波使得剪切層不穩(wěn)定波與反饋的擾動波之間相互激勵、相互增強，導致剪切層的流動以特定的頻率產生壓力振蕩；同時由于流體的附壁效應(附壁效應原理當流體有離開本來的流動方向，改為隨著凸出的物體流動的傾向，流體與它流過的物體表面之間存在面摩擦，這時流體的流速會減慢；只要物體表面的曲率不是太大，依據流體力學中的伯努利原理，流速的減緩會導致流體被吸附在物體表面上流動。本發(fā)明中的梭形調節(jié)部件64會使氣體形成附壁效應)，一部分氣體S3會沿梭形調節(jié)部件64的外壁面流動(如圖3所示)；當該壓力振蕩的頻率與噴嘴的自激振蕩腔61固有頻率匹配時，反饋的壓力振蕩就能得到放大，從而在自激振蕩腔61內與附壁效應的氣體產生共振，當壓力振蕩波S4從氣體出口 63噴出后，經引射器4傳遞給對應的濾管2，在極短的時間內(僅僅一次脈沖反吹過程)，就可以在濾管2的內部產生多次壓力振蕩波，從而相當于對濾管2進行了多次清灰，能夠提高清灰效率，同時多次壓力振蕩波在濾管2內的傳遞過程中，也會改善濾管2上下不同位置的清灰不均勻性，降低濾管之間的粉塵架橋的可能性。由上所述，本發(fā)明的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，當脈沖反吹閥開啟進行脈沖反吹時，僅僅在一次脈沖反吹的極短時間內，反吹氣體通過自激振蕩噴嘴后在濾管內能夠產生并傳遞多個壓力振蕩波，由此可改善反吹不均勻性，提高清灰效率。在本實施方式中，所述自激振蕩射流的頻率是由自激振蕩噴嘴的結構和射流本身特性兩方面決定的，振蕩頻率直接影響反吹時的清灰效果；當過濾元件不同或工況不同時，為了更好的達到清灰效果，我們希望脈沖反吹時，盡可能的產生較強的壓力振蕩波，當脈沖反吹氣體的激勵頻率與自激振蕩噴嘴結構的固有頻率特性相匹配時，反吹氣體的壓力振蕩會更加劇烈，反吹效果更佳；所以應根據噴嘴入口的氣體特性來設計自激振蕩噴嘴結構，使噴嘴的固有頻率接近脈沖氣體的頻率，進而獲得好的 壓力振蕩效果；因此，為了使脈沖反吹裝置適用于不同的工況或者不同的過濾元件，需要對反吹氣體的頻率進行調節(jié)，為了達到該目的，在噴嘴的振蕩腔內部裝入了一個可以改變振蕩頻率的部件(梭形振蕩頻率調節(jié)部件)。當調節(jié)梭形振蕩頻率調節(jié)部件的上下位置時，由于改變了噴嘴的結構，使得梭形振蕩頻率調節(jié)部件調節(jié)到某一位置時，可以達到最佳的振蕩頻率；從而使得本發(fā)明的脈沖反吹裝置的使用更靈活。在使用之前，自激振蕩噴嘴中的梭形振蕩頻率調節(jié)部件經過調試確定位置后，其實際上位置就固定下來了 ；在使用過程中，無法、也不需要進行調節(jié)。進一步，如圖2A、圖2B、圖2C所示，所述自激振蕩噴嘴6的氣體進口 62和氣體出口 63是沿著自激振蕩腔61的中心軸方向設置的；氣體進口 62和氣體出口 63均為直徑小于自激振蕩腔61的圓管；所述氣體出口 63的內徑呈漸縮狀，漸縮狀的流道作用是集中振蕩能量；所述振蕩頻率調節(jié)部件64通過其上端軸向連接的一位置調節(jié)桿641懸掛于氣體進口62的圓管中心處；所述氣體進口 62的圓管內設有一懸掛支架621，該懸掛支架621是由對稱設置的三根支架構成的，所述位置調節(jié)桿的上部通過螺母(或其他夾緊裝置)固定于懸掛支架621的中心位置。在本實施方式中，所述振蕩頻率調節(jié)部件64的高度與自激振蕩腔61的高度相同(此高度尺寸不作限制，可以不同)。進一步，在本實施方式中，脈沖反吹清灰裝置適用于圓形管板和方形管板兩種結構的過濾器，如圖4、圖5所示，所述過濾器的管板3上設有多組過濾單元；每組過濾單元包括有多個濾管2，引射器4頂部分別對應設置一自激振蕩噴嘴6。如圖6A 圖6E所示，在本實施方式中，所述自激振蕩腔61與氣體進口圓管62和氣體出口圓管63由圓臺形連接部65連通；所述圓臺形連接部65與自激振蕩腔上下兩端可呈外凸狀設置或呈內凹狀設置。如圖6A所示，為自激振蕩腔61與氣體進口圓管62和氣體出口圓管63之間均設有圓臺形連接部65，且兩個圓臺形連接部65均為外凸狀設置；如圖6C、圖6D所示，為自激振蕩腔61與氣體進口圓管62之間設有圓臺形連接部65，在圖6C中，圓臺形連接部65為外凸狀設置，在圖6D中，圓臺形連接部65為內凹狀設置；如圖6B、圖6E所示，為自激振蕩腔61與氣體出口圓管63之間設有圓臺形連接部65，在圖6B中，圓臺形連接部65為外凸狀設置，在圖6E中，圓臺形連接部65為內凹狀設置。本發(fā)明與現有技術相比具有如下的有益效果(I)可以顯著提高反吹清灰效率。由于脈沖反吹時，在濾管內產生多次壓力振蕩，相當于一次反吹，進行了多次清灰，所以能夠大大提升清灰效率。(2)改善了反吹不均勻性。
由于產生的多個壓力振蕩波在濾管內傳遞，減少由濾管的開口端向封閉端的能量耗散損失，因此可以改善現有技術中的濾管不同部分的反吹不均勻性，減少濾管間的粉塵架橋。(3)減少反吹氣量消耗，降低對濾管的熱沖擊。使用較低的反吹壓力達到較好的清灰效果，同時節(jié)約了氣量消耗；較低的反吹壓力，對濾管的熱沖擊力會相對小，可以減緩熱疲勞引發(fā)的斷裂等問題，從而延長濾管的使用壽命。(4)尤其適用剛性過濾元件，使用靈活。本發(fā)明脈沖反吹清灰裝置適用的條件和特點是脈沖反吹 流體為瞬態(tài)的(反吹持續(xù)時間很短，僅為300500ms)、非穩(wěn)態(tài)可壓縮的高壓氣體；尤其適用剛性過濾元件(如陶瓷濾管或燒結金屬濾管)；本發(fā)明可以根據實際工況和不同的過濾元件，調制出最佳的反吹氣體的自激蕩頻率，從而達到最佳的使用效果，使用靈活。為更好的說明本發(fā)明的效果，增加其可信程度和可行性，現將部分實驗數據予以公布。通過實驗，得出在使用本發(fā)明的脈沖反吹清灰裝置和使用現有技術的脈沖反吹清灰裝置的情況下的濾管內的壓力波形及反吹清灰效率，并進行對比。實驗在某工廠的實際高溫氣體過濾裝置中進行，在相同的實驗條件下，對過濾器中的某一根濾管內的壓力波形進行了測定，使用的脈沖反吹壓力和溫度分別為8. 2MPa和225。。。如圖7、圖8所示，圖7是本發(fā)明與現有技術反吹時濾管內的壓力波形對比；圖8是本發(fā)明與現有技術的反吹清灰效率對比。由圖7可以看出，現有技術脈沖反吹清灰裝置反吹時，濾管內的壓力波形是快速上升，達到一個峰值后又逐漸下降，依靠瞬態(tài)的能量實現清灰，本實驗測定的現有脈沖反吹技術產生的壓力峰值約為4. SMPa ;而使用帶有自激蕩噴嘴的脈沖反吹清灰裝置時，濾管內出現了振蕩的壓力波形，在脈沖寬度350ms這一極短的時間內，濾管內出現了 10次壓力振蕩波，雖然其壓力峰值小于現有技術產生的壓力峰值，但是相當于對濾管進行了 10次脈沖反吹，因此能夠顯著的提高清灰效果。為了進一步驗證本發(fā)明的反吹裝置的性能，對過濾器循環(huán)過程中的清灰效率進行了實時測定，如圖8所示，結果表明，在過濾器的運行過程中，使用現有清灰技術的反吹裝置時的清灰效率明顯低于使用本發(fā)明的反吹裝置時的清灰效率；本發(fā)明帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置的清灰效率得到顯著的提高。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權利要求
1.一種帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，過濾器的管板上設有過濾單元，所述過濾單元中至少包括一個過濾元件；所述管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室；所述脈沖反吹清灰裝置包括有過濾單元上部設置的引射器和與引射器對應的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，其特征在于反吹管路另一端設有與引射器頂部對應設置的自激振蕩噴嘴；所述自激振蕩噴嘴包括有一中孔圓柱狀自激振蕩腔，該自激振蕩腔的上、下端對應設有氣體進口和氣體出口，氣體進口連通于反吹管路，在自激振蕩腔內對應氣體進口和氣體出口軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件，該調節(jié)部件呈上下兩端尖中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。
2.如權利要求I所述的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述氣體進口和氣體出口是沿著自激振蕩腔的中心軸方向設置的；氣體進口和氣體出口均為直徑小于自激振蕩腔的圓管；所述氣體出口的內徑呈漸縮狀；所述振蕩頻率調節(jié)部件通過其上端軸向連接的一位置調節(jié)桿懸掛于氣體進口的圓管中心處。
3.如權利要求2所述的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述氣體進口的圓管內設有一懸掛支架，所述位置調節(jié)桿的上部固定于懸掛支架的中心位置。
4.如權利要求2所述的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述自激振蕩腔與氣體進口圓管和/或氣體出口圓管由圓臺形連接部連通；所述圓臺形連接部與自激振蕩腔上下兩端呈外凸狀設置或呈內凹狀設置。
5.如權利要求I所述的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述過濾器的管板上設有多組過濾單元，每組過濾單元中設有多個過濾元件；每組過濾單元的引射器頂部分別對應設置一自激振蕩噴嘴。
6.如權利要求I所述的帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，其特征在于所述過濾元件為燒結金屬濾管或陶瓷濾管。
7.一種自激振蕩噴嘴，其特征在于所述自激振蕩噴嘴包括有一中孔圓柱狀自激振蕩腔，該自激振蕩腔的上、下端對應設有氣體進口和氣體出口，在自激振蕩腔內對應氣體進口和氣體出口軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件，該調節(jié)部件呈上下兩端尖中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。
8.如權利要求7所述的自激振蕩噴嘴，其特征在于所述氣體進口和氣體出口是沿著自激振蕩腔的中心軸方向設置的；氣體進口和氣體出口均為直徑小于自激振蕩腔的圓管；所述氣體出口的內徑呈漸縮狀；所述振蕩頻率調節(jié)部件通過其上端軸向連接的一位置調節(jié)桿懸掛于氣體進口的圓管中心處。
9.如權利要求8所述的自激振蕩噴嘴，其特征在于所述氣體進口的圓管內設有一懸掛支架，所述位置調節(jié)桿的上部固定于懸掛支架的中心位置。
10.如權利要求8所述的自激振蕩噴嘴，其特征在于所述自激振蕩腔與氣體進口圓管和/或氣體出口圓管由圓臺形連接部連通；所述圓臺形連接部與自激振蕩腔上下兩端呈外凸狀設置或呈內凹狀設置。
全文摘要
本發(fā)明為一種帶有自激振蕩噴嘴的過濾器脈沖反吹清灰裝置，過濾器管板上設有過濾單元，管板上部為潔凈氣體腔室、下部為含塵氣體腔室；脈沖反吹清灰裝置包括引射器和反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設有與引射器頂部對應設置的自激振蕩噴嘴；自激振蕩噴嘴包括中孔圓柱狀自激振蕩腔，自激振蕩腔的上、下端設有氣體進口和出口，氣體進口連通于反吹管路，在自激振蕩腔內對應氣體進口和出口軸向懸掛一振蕩頻率調節(jié)部件，該調節(jié)部件呈上下兩端尖中間寬且外表面為圓滑過渡面的梭形形狀。當反吹閥開啟時，自激振蕩噴嘴會使反吹氣體在濾管內產生并傳遞多個壓力振蕩波，可改善反吹不均勻性，提高清灰效率。
文檔編號B05B1/34GK102961934SQ201210479270
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者姬忠禮, 楊亮, 馬巍威, 陳鴻海, 賴通 申請人:中國石油大學(北京)