一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括：礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接。本實用新型可以對煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機等設備的除垢，滿足礦用安全等級，對水體和環(huán)境無污染，對管道和容器無腐蝕，長期使用除垢效果明顯。
【專利說明】一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防、除垢裝置，特別提供一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置。
【背景技術】
[0002]瓦斯抽采管道將煤礦采空區(qū)瓦斯氣體抽到地面進行排空或利用，在抽放的瓦斯氣體中含有大量的水汽和粉塵，這些物質附著在瓦斯抽放管壁上，嚴重影響瓦斯抽放效果，危及礦工生命安全。煤礦鍋爐、熱交換器等設備長期使用表面都會產生大量水垢，影響熱交換效率，浪費能源。
[0003]傳統(tǒng)的化學除垢會對瓦斯抽放管壁或鍋爐容器造成腐蝕，縮短設備的使用壽命；添加化學藥劑則對水體和環(huán)境造成污染，容易滋生微生物；設備除垢檢修還需停機、影響生產。因此，在越來越重視環(huán)保、強調可持續(xù)發(fā)展的今天，化學除垢表現(xiàn)出越來越明顯的局限性。
[0004]目前，超聲波除垢技術作為一種清潔的在線除垢技術已經在石油化工、冶金、電力等行業(yè)得到了應用。但由于煤礦行業(yè)環(huán)境的特殊性，對設備本身的安全性能要求極高，因此有必要設計一種符合礦用安全等級的超聲波除塵除垢裝置，用于煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機等設備的除垢，徹底改變煤礦除塵除垢方式，提高瓦斯抽放效率和熱交換效率，節(jié)約能源，保障安全。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，可有效解決上述問題。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接。礦用隔爆型脈沖電源的功能是把交流電源轉換成一定頻率的脈沖信號；礦用隔爆型磁致伸縮換能器的作用是把電子脈沖能量轉換成機械能量，產生超聲波振動。
[0007]優(yōu)選的，所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋I和防爆殼體I 2，所述防爆外殼上蓋I設于防爆殼體I 2上，兩者通過緊固螺栓4連接，所述防爆外殼上蓋I上設有鋼化玻璃觀察窗3，通過鋼化玻璃觀察窗3可以觀察裝置當前工作狀態(tài)。所述鋼化玻璃觀察窗3的安裝方式為內裝式，可有效防止失爆。所述防爆殼體I 2前端設有線纜引入裝置I 9。
[0008]優(yōu)選的，所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II 6、波導頭7和防爆外殼后蓋8,所述波導頭7設于防爆殼體II 6的前端,所述防爆外殼后蓋8設于防爆殼體II 6的后端，所述防爆外殼后蓋8上還設有線纜引入裝置II 10，所述線纜引入裝置II 10通過線纜5與線纜引入裝置I 9連接。波導頭7可通過焊接或緊固方式安裝在管道、鍋爐容器的表面。
[0009]本實用新型具有以下有益的效果:
[0010]本實用新型可以對煤礦瓦斯抽放管道、鍋爐、熱交換器、空氣壓縮機等設備的除垢，滿足礦用安全等級，對水體和環(huán)境無污染，對管道和容器無腐蝕，長期使用除垢效果明顯，一般在安裝使用后三至六個月內可以除去80%以上的老垢，以后陸續(xù)清除干凈，并能抑制新垢繼續(xù)沉積。
[0011]超聲波脈沖長期作用于瓦斯抽放管道上，使抽放氣體中的氧氣分子不容易滲入到管壁上，消除了管道腐蝕的源頭，防止管道被氧氣腐蝕，在除去管道附著塵垢的同時保護了金屬管道。
[0012]對于煤礦鍋爐等熱交換設備，裝置減弱了水與管壁直接流體的阻力，加快了水與受:熱表面的交換速度，提聞了熱量傳遞，換熱設備在無垢狀態(tài)下運行，減少了熱損耗，提聞熱效率3%至5%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型礦用隔爆型脈沖電源A-A剖視圖；
[0015]圖3為本實用新型礦用隔爆型脈沖電源B-B剖視圖；
[0016]圖4為本實用新型礦用隔爆型磁致伸縮換能器C-C剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。
[0018]如圖1-4所示，一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，礦用隔爆型脈沖電源的功能是把交流電源轉換成一定頻率的脈沖信號；礦用隔爆型磁致伸縮換能器的作用是把電子脈沖能量轉換成機械能量，產生超聲波振動。
[0019]所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋I和防爆殼體I 2，所述防爆外殼上蓋I設于防爆殼體I 2上，兩者通過緊固螺栓4連接，所述防爆外殼上蓋I上設有鋼化玻璃觀察窗3，通過鋼化玻璃觀察窗3可以觀察裝置當前工作狀態(tài)。所述鋼化玻璃觀察窗3的安裝方式為內裝式，可有效防止失爆。所述防爆殼體I 2前端設有線纜引入裝置I 9。
[0020]所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II 6、波導頭7和防爆外殼后蓋8，所述波導頭7設于防爆殼體II 6的前端，所述防爆外殼后蓋8設于防爆殼體II 6的后端，所述防爆外殼后蓋8上還設有線纜引入裝置II 10，所述線纜引入裝置II 10通過線纜5與線纜引入裝置I 9連接。波導頭7可通過焊接或緊固方式安裝在管道、鍋爐容器的表面。
[0021 ] 超聲波的聲波作用于液體時，液體內形成許多微小的氣泡，形成“空化效應”，氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波，影響了碳化沉積物內部機構的牢固性，破壞碳化沉積物與金屬表面的附著關系，產生許多細小的裂紋，當裂紋逐漸增多后，水垢便形成砂礫裝顆粒，從附著管壁上脫落下來。水在毛細的作用下通過細小裂紋滲入到受熱表面并不斷蒸發(fā)，從而帶動碳化沉積物膨脹，成片脫落，將塵垢徹底清除。
[0022]超聲波作用于金屬表面時，產生的機械振動能量使得金屬和塵垢隨之震動，由于三者之間的頻率響應不同，這種不同步的振動使得塵垢層與管壁表面的相對剪切力，形成“剪切效應”，破壞了塵垢與金屬管壁的結合力，導致垢層產生疲勞脫落。
[0023]礦用隔爆型脈沖電源使用交流380伏礦用等級電壓，經過電源模塊將電壓轉換成直流電源為其它模塊供電；MCU/脈沖模塊用于產生固定頻率的脈沖信號，經過反饋調節(jié)和功率放大后將信號輸出至換能器信號輸入端；礦用隔爆型脈沖電源還設有采集模塊實時采集換能器工作信號，通過顯示模塊將工作電源和換能器狀態(tài)顯示出來。
[0024]礦用隔爆型磁致伸縮換能器的頻率輸入模塊接收礦用隔爆型脈沖電源發(fā)出的頻率信號，經過放大電路后驅動換能器以超聲波頻率振動。磁致伸縮換能器利用磁致伸縮原理，采用具有磁致伸縮效應的材料，當外面施加交變磁場作用時，材料內部的磁疇將發(fā)生轉動，使其磁化方向盡量與外磁場方向趨于一致，從而使該材料沿外磁場方向的長度發(fā)生變化，產生磁致伸縮形變，從而在與它表面緊密接觸的介質中激發(fā)出機械振動波，即為超聲波。
[0025]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種煤礦用磁致伸縮超聲波除垢裝置，其特征在于，包括:礦用隔爆型脈沖電源和礦用隔爆型磁致伸縮換能器，所述礦用隔爆型脈沖電源的輸出端與礦用隔爆型磁致伸縮換能器的輸入端連接；所述礦用隔爆型脈沖電源包括:防爆外殼上蓋(I)和防爆殼體I (2)，所述防爆外殼上蓋(I)設于防爆殼體I (2)上，兩者通過緊固螺栓(4)連接，所述防爆外殼上蓋(I)上設有鋼化玻璃觀察窗(3)，所述鋼化玻璃觀察窗(3)的安裝方式為內裝式，所述防爆殼體I (2)前端設有線纜引入裝置I (9);所述礦用隔爆型磁致伸縮換能器包括:防爆殼體II (6)、波導頭(7)和防爆外殼后蓋(8)，所述波導頭(7)設于防爆殼體II (6)的前端，所述防爆外殼后蓋(8)設于防爆殼體II (6)的后端，所述防爆外殼后蓋(8)上還設有線纜引入裝置II (10)，所述線纜引入裝置II (10)通過線纜(5)與線纜引入裝置I (9)連接。
【文檔編號】F28G7/00GK203729949SQ201320756753
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳騁, 白雪, 馮智鵬, 趙洪超, 朱明亮 申請人:煤科集團沈陽研究院有限公司