[實(shí)用新型]精準(zhǔn)可控空氣激波吹灰器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720119222.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN206973590U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海洪聲環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): F23J1/00
• 分類號(hào): F23J1/00;F23J3/00
• 代理公司: 上海宏京知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31297
• 代理人: 趙霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及換熱器清灰設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種精準(zhǔn)可控空氣激波吹灰器。

背景技術(shù)

鍋爐有受熱面在長(zhǎng)期使用過程中，會(huì)積累大量灰塵顆粒、松散物、粘合物及沉積物，從而使鍋爐尾部排煙溫度升高，降低鍋爐熱效率。

傳統(tǒng)的鍋爐清灰，常使用燃?xì)饧げǔ移鳎抢靡胰?煤氣、天然氣、液化氣)等常用可燃?xì)怏w和空氣，經(jīng)過各自的流量測(cè)控系統(tǒng)后，按一定比例進(jìn)行均勻混合，然后送入燃燒室中脈沖燃燒。與常規(guī)的燃燒過程和燃燒方式有所不同，燃?xì)饷}沖燃燒是利用不穩(wěn)定燃燒氣體在高湍流狀態(tài)下，產(chǎn)生壓縮波，形成動(dòng)能、聲能、熱能。這種燃燒速度較快，燃燒產(chǎn)生的氣體壓力被限制在一定的范圍之內(nèi)，在輸出管的噴口處發(fā)射沖擊波能與積灰狀況適應(yīng)。通過沖擊波的作用使受熱面上的積灰脫落，將被污染受熱面上的灰塵顆粒、松散物、粘合物及沉積物除去，達(dá)到降低鍋爐尾部排煙溫度，提高鍋爐熱效率。

但是，使用燃?xì)饧げǔ移鞔嬖谌缦聠栴}：

1、方向性強(qiáng)，有除灰死角。

2、燃料采用乙炔、運(yùn)行成本高。

3、采用燃?xì)猓ㄒ胰病⑼咚梗鳛槿紵庠矗嬖诎踩[患。

4、激波能量不可控，對(duì)爐墻造成沖擊破壞。

5、燃?xì)馀浔劝l(fā)生變化，存在啞炮現(xiàn)象，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，針對(duì)上述問題，有必要提出一種精準(zhǔn)可控空氣激波吹灰器，該空氣激波吹灰器采用壓縮氣體作為氣源，比如空氣、氮?dú)獾确€(wěn)定性氣體作為氣源，不發(fā)生燃燒、爆炸等劇烈的化學(xué)反應(yīng)，使用安全，除灰效果好，除灰空間無死角，且激波強(qiáng)度可控制。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種精準(zhǔn)可控空氣激波吹灰器，包括電控箱、球閥、氣控箱、激波發(fā)生器和設(shè)置于爐墻上的旋轉(zhuǎn)噴頭；所述球閥的出氣口分別通過輸氣管道連接氣控箱的入氣口和激波發(fā)生器的出氣口；所述氣控箱的出氣口通過輸氣管道連通激波發(fā)生器的入氣口；所述激波發(fā)生器的出氣口連通旋轉(zhuǎn)噴頭，所述激波發(fā)生器內(nèi)設(shè)有噴射管，所述噴射管的出氣端朝向激波發(fā)生器的出氣口；所述旋轉(zhuǎn)噴頭的噴氣端設(shè)置于爐墻內(nèi)；所述旋轉(zhuǎn)噴頭包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管的一端為噴氣端，所述內(nèi)管的噴氣端與外管之間密封，所述內(nèi)管的另一端設(shè)有沿內(nèi)管軸心設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸連接有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)軸與外管之間密封；所述電控箱的輸入端連接電源，所述電控箱的輸出端通過控制電纜分別連接激波發(fā)生器、氣控箱和步進(jìn)電機(jī)。

一定壓力的氣體（壓縮空氣）通過激波發(fā)生器每次脈沖產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間大于100毫秒、強(qiáng)度可達(dá)3-5馬赫（噴管管內(nèi)激波強(qiáng)度）的激波，加上伴隨同時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈聲能、高速氣體的沖擊動(dòng)能、氣流的清洗效應(yīng)，共同作用在鍋爐受熱面的積灰層上或結(jié)焦層上，能夠有效的清除鍋爐受熱面上各種不同類型的積灰或結(jié)焦。

旋轉(zhuǎn)噴頭內(nèi)平面正激波出噴口后，會(huì)形成球面激波，球面激波直徑不斷增大，其球心沿噴口軸線向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)隨著球面激波直徑的增大，激波強(qiáng)度不斷衰減，最后減弱為聲波。在鍋爐煙道的局限空間內(nèi)，激波會(huì)因煙道四壁產(chǎn)生反射、折射，激波在受熱面管束間產(chǎn)生透射、折射、反射，在局限的空間內(nèi)，激波的有效作用空間會(huì)比自由空間場(chǎng)內(nèi)的增大。激波會(huì)在積灰與基底的物理界面發(fā)生反射，并能通過折射而導(dǎo)入積灰內(nèi)部，激波劇烈的壓力縱波對(duì)積灰產(chǎn)生一種先壓后拉的作用，使積灰破裂，導(dǎo)入積灰中的折射激波還會(huì)在灰體中產(chǎn)生產(chǎn)生橫波，和入射波及反射波相互作用，使積灰脫離基底。

同時(shí)在噴口由于激波及高速氣流沖擊，產(chǎn)生極為強(qiáng)勁的噴口噪聲，距噴口1米處，聲強(qiáng)為160-170分貝。聲波是一種以能量形式存在的機(jī)械波，它表現(xiàn)為振動(dòng)、擾動(dòng)和波動(dòng)，聲波的激烈而快速變化的振動(dòng)、聲強(qiáng)達(dá)到一定程度（＞155 分貝）后，會(huì)對(duì)積灰結(jié)焦在受熱面的附著狀態(tài)產(chǎn)生分離效應(yīng)，并使積灰、結(jié)焦產(chǎn)生疲勞斷裂和破碎傾向。噴口噴射出的壓縮空氣到達(dá)受熱面管壁后，對(duì)其上所附著的灰垢層、結(jié)焦表面溫度產(chǎn)生劇烈影響，打破灰垢層、結(jié)焦原來的溫度平衡狀態(tài)，灰垢層、結(jié)焦表面溫度發(fā)生溫度交變，灰垢層、結(jié)焦產(chǎn)生熱疲勞，使灰垢層、結(jié)焦產(chǎn)生碎裂、脫落傾向。

噴口隨激波后噴射出高速氣流（速度＞聲速），直射、折射和反射氣流動(dòng)能直接作用于積灰、結(jié)焦層，使依附在受熱面表面的積灰、結(jié)焦因受氣流機(jī)械外力作用直接脫離。