專利名稱：氣脈沖吹灰器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用高壓氣體產(chǎn)生的高速脈沖射流和高強(qiáng)度聲波對(duì)有關(guān)設(shè)備進(jìn)行除灰的裝置。
積灰是燃煤和燃油鍋爐受熱面及其輔助設(shè)備運(yùn)行中普遍存在的問(wèn)題。積灰造成受熱面熱阻增加，長(zhǎng)期不吹灰可使中等容量(小于125MW)的鍋爐排煙溫度提高15-30℃，相當(dāng)于鍋爐效率降低1％-2％，大容量的鍋爐長(zhǎng)期不吹灰，可使排煙溫度升高15-18℃，相當(dāng)于鍋爐效率降低0.9％-1.2％。同時(shí)由于煙氣中粉塵會(huì)吸收SOx而變成酸性粉塵，從而造成腐蝕問(wèn)題。積灰使輔助設(shè)備如除塵器的阻力增加，電耗增加，同時(shí)影響機(jī)組運(yùn)行。目前使用的吹灰、除塵方式主要有機(jī)械吹灰、聲波吹灰、脈沖燃燒除灰三種。機(jī)械吹灰直接吹到之處效果明顯，但由于需采用高壓蒸汽，耗汽量大，機(jī)械故障頻繁，又存在局部死角，嚴(yán)重影響其使用。聲波吹灰，已有一定市場(chǎng)規(guī)模，但從實(shí)際運(yùn)行效果看，由于條件不同及本身功率的限制，其有效作用范圍較小，尤其對(duì)粘彈性灰效果不大。而脈沖燃燒除灰具有清灰功率大的特點(diǎn)，清灰效果良好，尤其在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器清灰上取得明顯的效果，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要消耗易燃易爆的氣體燃料，控制要求高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，同時(shí)要求有嚴(yán)格可靠的安全保障。
本實(shí)用新型的目的是提出一種綜合有聲波吹灰和機(jī)械吹灰兩者優(yōu)點(diǎn)的新型氣脈沖吹灰器，以克服現(xiàn)有吹灰除塵設(shè)備存在的局限和缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用氣脈沖吹灰技術(shù)，利用高壓氣體通過(guò)快速閥機(jī)構(gòu)突然釋放，經(jīng)過(guò)噴管出口產(chǎn)生高速射流和強(qiáng)度很高的聲波，利用射流的沖擊力和聲波振動(dòng)雙重作用對(duì)受熱面進(jìn)行吹灰。其結(jié)構(gòu)主要由進(jìn)氣閥門(mén)、油霧器、儲(chǔ)氣室、快速閥和吹灰出氣管組成，快速閥安裝在儲(chǔ)氣室的出氣端和吹灰出氣管的進(jìn)氣端之間，進(jìn)氣閥門(mén)和油霧器裝在儲(chǔ)氣室的進(jìn)氣端，所說(shuō)的吹灰出氣管的出氣口安裝有噴管。
使用本氣脈沖吹灰器時(shí)，由進(jìn)氣閥門(mén)經(jīng)油霧器向儲(chǔ)氣室通入壓縮空氣或蒸汽，當(dāng)儲(chǔ)氣室達(dá)到吹灰所要求的壓力(一般為0.6-10Mpa)后，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)，打開(kāi)快速閥，使儲(chǔ)氣室中的介質(zhì)進(jìn)入吹灰出氣管，經(jīng)噴管迅速噴射出去，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力和高頻集中的寬頻聲波作用于受熱面等需要清灰和清除堵塞之處。
所說(shuō)的儲(chǔ)氣室的容積根據(jù)吹灰的具體要求而定，一般要求不少于0.05m3。
所說(shuō)的快速閥可采用任何開(kāi)啟時(shí)間為毫秒級(jí)至秒級(jí)之間的閥門(mén)，例如氣動(dòng)閥或電磁閥。
所說(shuō)的吹灰出氣管布設(shè)有一個(gè)或多個(gè)出氣口，出氣口的布置可環(huán)管單排或多排布列，每個(gè)出氣口裝有一噴管。
所說(shuō)的噴管可為下列結(jié)構(gòu)噴管中的任一種圓管、方管、縮口管、喇叭管、拉伐爾管、斜截管或由這些噴管中的兩種或兩種以上噴管結(jié)合的混合型噴管。
上述所說(shuō)的斜截管為任何一種噴管的管口處被與管中心線成一角度α的平面截去而形成，其中0＜α＜90°。使用斜截管在噴射過(guò)程中，可控制介質(zhì)流的速度和流量以使介質(zhì)流隨速度變化自動(dòng)發(fā)生方向改變，從而達(dá)到無(wú)活動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)可以控制介質(zhì)流噴射的空間范圍的效果。
本實(shí)用新型是把氣脈沖、聲波高頻強(qiáng)、寬頻帶與灰顆粒尺寸特性結(jié)合起來(lái)開(kāi)發(fā)的吹灰器，其噴爆力與機(jī)械吹灰的沖刷力在原理上對(duì)積灰的作用是相同的，吹灰效果顯著，不受積灰特性的限制；氣脈沖吹灰器產(chǎn)生寬頻帶下聲強(qiáng)集中在某窄頻帶寬的聲波波長(zhǎng)比障礙物尺度大時(shí)，則聲波繞射性占主導(dǎo)地位，聲波能夠繞過(guò)障礙物，并在障礙物后面繼續(xù)傳播，障礙物周?chē)穆晥?chǎng)強(qiáng)度基本相同，可以很好地保證吹灰的的全方向性。氣脈沖吹灰器兼有機(jī)械吹灰與聲波吹灰的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免機(jī)械吹灰存在的機(jī)械故障頻繁、耗能大、維修費(fèi)用高、留有吹灰死角等的缺點(diǎn)，也避免了聲波吹灰器的作用范圍小、對(duì)粘彈性積灰毫無(wú)效果等的缺陷。實(shí)際上，本氣脈沖吹灰器噴爆的整個(gè)過(guò)程可控制在毫秒級(jí)至秒級(jí)之間，噴爆速度從每秒百米至幾倍音速，沖擊力可達(dá)100N-1000kN之間，噴爆功率可達(dá)50-5×104kW，根據(jù)所采用的噴口的結(jié)構(gòu)形狀和控制氣體進(jìn)出口的壓力，可使氣脈沖吹灰器所產(chǎn)生的寬頻帶(20-104Hz)聲波，僅在某一窄頻率范圍內(nèi)的聲強(qiáng)級(jí)達(dá)到130-150分貝，以滿足清除不同種類的積灰(結(jié)渣、高溫粘結(jié)灰、低溫粘結(jié)灰、疏松積灰)的要求。具有除灰效果明顯、作用范圍大、效率高的特點(diǎn)。
以下為本實(shí)用新型的圖面說(shuō)明


圖1為本氣脈沖吹灰器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圓管形噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖3為縮口管形噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖4為喇叭管形噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖5為拉伐爾噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖6為斜截管形噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖7為拉伐爾噴管與圓管相結(jié)合的混合型噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖8為拉伐爾噴管與環(huán)管布有多排噴孔的封頭圓管相結(jié)合的混合型噴管的形狀結(jié)構(gòu)圖；圖9為
圖1的吹灰出氣管出氣端部位的剖視圖。
實(shí)施例本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)如
圖1所示。本氣脈沖吹灰器包括進(jìn)氣閥門(mén)2、油霧器3、儲(chǔ)氣室4、快速閥5、吹灰出氣管6和噴管7，儲(chǔ)氣室4的進(jìn)氣端連接油霧器3和進(jìn)氣閥門(mén)2，儲(chǔ)氣室的出氣端通過(guò)快速閥5與吹灰出氣管6相連，吹灰出氣管6的頭部環(huán)管布設(shè)有多排出氣口61，每個(gè)出氣口安裝有噴管7?？焖匍y5采用電磁閥，噴管7可以采用圓管(如圖2所示)、縮口管(如圖3所示)、喇叭管(如圖4所示)、拉伐爾噴管(如圖5所示)、斜截管(如圖6所示)、由拉伐爾噴管與圓管相結(jié)合的混合型噴管(如圖7所示)、由拉伐爾噴管與環(huán)管布有多排噴孔的封頭圓管相結(jié)合的混合型噴管(如圖8所示)等多種形狀的噴管中的一種。圖9為本實(shí)施例吹灰出氣管出氣端部位的剖視圖，其出氣口61所安裝的噴管7為拉伐爾噴管。圖5、6、7、8中的d0為噴管最小截面的當(dāng)量直徑。
本氣脈沖吹灰器進(jìn)行吹灰作業(yè)時(shí)，由壓縮機(jī)1向氣脈沖吹灰器通入壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣閥門(mén)2和油霧器3進(jìn)入儲(chǔ)氣室4，當(dāng)儲(chǔ)氣室的氣壓達(dá)到要求壓力(0.6-10Mpa之間)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)2，這時(shí)氣脈沖吹灰器處于待發(fā)狀態(tài)，這時(shí)啟動(dòng)電磁閥5，儲(chǔ)氣室中的壓縮空氣就由吹灰出氣管經(jīng)噴管迅速噴射出去，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力和高頻集中的寬頻聲波，對(duì)受熱面8進(jìn)行清灰(如
圖1所示)。
權(quán)利要求1.一種氣脈沖吹灰器，其特征在于主要由進(jìn)氣閥門(mén)(2)、油霧器(3)、儲(chǔ)氣室(4)、快速閥(5)和吹灰出氣管(6)組成，快速閥(5)安裝在儲(chǔ)氣室(4)的出氣端和吹灰出氣管(6)的進(jìn)氣端之間，進(jìn)氣閥門(mén)(2)和油霧器(3)裝在儲(chǔ)氣室(4)的進(jìn)氣端，所說(shuō)的吹灰出氣管(6)的出氣口安裝有噴管(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的儲(chǔ)氣室(4)的容積不少于0.05m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的快速閥(5)為氣動(dòng)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的快速閥(5)為電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的吹灰出氣管(6)在管的頭部布置有一個(gè)或多個(gè)出氣口(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或6所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的吹灰出氣管(6)的出氣口(8)環(huán)管單排或多排布列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的噴管(7)為下列結(jié)構(gòu)噴管中的任一種圓管、方管、縮口管、喇叭管、拉伐爾管、斜截管或由這些噴管中的兩種或兩種以上噴管結(jié)合的混合型噴管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的噴管(7)為拉伐爾噴管與圓管相結(jié)合的混合型噴管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氣脈沖吹灰器，其特征在于所說(shuō)的噴管(7)為拉伐爾噴管與環(huán)管布有多排噴孔的封頭圓管相結(jié)合的混合型噴管。
專利摘要一種氣脈沖吹灰器,涉及一種利用高壓氣體產(chǎn)生的高速脈沖射流和高強(qiáng)度聲波對(duì)有關(guān)設(shè)備進(jìn)行除灰的裝置。本實(shí)用新型由進(jìn)氣閥門(mén)、油霧器、儲(chǔ)氣室、快速閥和帶噴管的吹灰出氣管組成,利用高壓氣體通過(guò)快速閥機(jī)構(gòu)突然釋放,經(jīng)過(guò)噴管出口產(chǎn)生高速射流和強(qiáng)度很高的聲波,利用射流的沖擊力和聲波振動(dòng)雙重作用對(duì)受熱面進(jìn)行吹灰。本實(shí)用新型是把氣脈沖、聲波高頻強(qiáng)、寬頻帶與灰顆粒尺寸特性結(jié)合起來(lái)開(kāi)發(fā)的吹灰器,具有除灰效果明顯、作用范圍大、效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F23J3/00GK2371455SQ9923566
公開(kāi)日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1999年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者林伯川, 閻常峰, 楊衛(wèi)斌, 陳恩鑒, 左軍, 趙永東, 楊建平 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所